Was ist Impedanz bei Kopfhörern?

Impedanz wird in Ohm gemessen und die Impedanz von Kopfhörern variiert zwischen 8 und 600 Ohm (in seltenen Fällen sogar darüber). Lies weiter und erfahre, was Impedanz für Kopfhörer bedeutet.

Selbst wenn du keinen Elektronikunterricht besucht hast, hast du wahrscheinlich schon einmal etwas über elektrischen Widerstand gehört:

Wenn man einen Elektronenfluss durch ein Objekt erzwingt, wird diesem Fluss ein Widerstand entgegengesetzt.

Dies gilt für ein Gleichstromsignal (DC), bei dem alle Elektronen in die gleiche Richtung fließen.

Bei Wechselstromsignalen (AC) ändern die Elektronen periodisch ihre Richtung. Hier sprechen wir von Impedanz und nicht von Widerstand.

Ein Gerät mit hoher Impedanz „behindert“ die Bewegung von Elektronen stärker als ein Gerät mit niedriger Impedanz.

In Audioanwendungen haben wir es oft mit Wechselstrom zu tun, weil dies die bequemste Art ist, Schall in ein elektrisches Signal umzuwandeln.

Schall ist eine Schwingung von Teilchen, Wechselstrom ist eine Schwingung von Elektronen.

Warum ist das für Kopfhörer relevant?

Die meisten Kopfhörer verwenden elektrodynamische Lautsprecher, um Schall zu erzeugen. Wie die, die als Tieftöner in Studiomonitoren verwendet werden.

In diesen Lautsprechern befindet sich ein Magnet. Die Spule und die Membran sind daran befestigt.

Das Wechselstromsignal, das deinen Lieblingssong darstellt, wird in die Spule eingespeist und da sie in ein Magnetfeld eingetaucht ist, beginnt sie, sich hin und her zu bewegen. Das gleiche gilt für die verbundene Membran. So entstehen die Schallwellen erzeugt, die du hörst.

Das elektrische Signal durchläuft die Spule mit einer bestimmten Impedanz.

Je nach Spule hat das Signal eine niedrigere oder höhere Impedanz. Dies ist der Hauptfaktor, der die Impedanz des Kopfhörers definiert und wie sie sich auf das Audiosignal auswirkt.

Nicht jedes Audiointerface hat genug Leistung in seinem Kopfhörerverstärker, um hochohmige Kopfhörer zu betreiben.

Unsere beiden Audiointerfaces haben genug Verstärkung, um mit jedem Kopfhörerpaar zu funktionieren. Du findest sie gleich hier im Anschluss!

Die Impedanz wird in Ohm gemessen und liegt bei Kopfhörern zwischen 8 und 600 Ohm (in seltenen Fällen sogar darüber).

Kopfhörer mit einer Impedanz zwischen 8 und etwa 50 Ohm werden im Allgemeinen als Kopfhörer mit niedriger Impedanz bezeichnet.

Die meisten handelsüblichen Kopfhörer haben eine niedrige Impedanz. Kopfhörer mit niedriger Impedanz sind einfacher zu betreiben.

Das bedeutet, dass bei Verwendung eines Geräts mit niedriger Ausgangsspannung ein höherer Schalldruckpegel (SPL) erreicht werden kann, was wiederum eine höhere Lautstärke bedeutet.

Aber auch viele professionelle Audiokopfhörer fallen in diese Kategorie.

Kopfhörer mit einer Impedanz von mehr als 50 Ohm werden als hochohmige Kopfhörer bezeichnet.

Hochohmige Kopfhörer sind in erster Linie für den professionellen Einsatz und sogenannte Audiophile gedacht.

Warum gibt es überhaupt Kopfhörer mit hoher und niedriger Impedanz?

Aufgrund des historischen Kontexts, unterschiedlicher Technologien und verschiedener Anwendungen gibt es sowohl Kopfhörer mit hoher als auch mit niedriger Impedanz.

Tragbare Geräte wie Smartphones oder Laptops liefern eine niedrigere Ausgangsspannung als professionelle Audiogeräte.

Daher sind Kopfhörer mit niedriger Impedanz besser geeignet, wenn sie an diese Geräte angeschlossen werden, da sie trotz der niedrigen Ausgangsspannung eine hohe Lautstärke erreichen können.

Du kannst versuchen, einen Kopfhörer mit hoher Impedanz an deinen Laptop anzuschließen. Selbst bei maximaler Lautstärke wird er nicht laut genug sein.

Aber warum gibt es überhaupt Kopfhörer mit hoher Impedanz?

Die in Studios üblicherweise verwendete Geräte unterliegen nicht den Einschränkungen moderner tragbarer Geräte. Tatsächlich ist die Ausgangsspannung professioneller Audiogeräte (Audiointerfaces, Kopfhörerverstärker usw.) in der Regel hoch.

Es ist also in Studios überhaupt kein Problem, eine ausreichende Lautstärke in den Kopfhörern zu erzielen. Daher sind sowohl Kopfhörer mit hoher als auch mit niedriger Impedanz im Allgemeinen für Studioszenarien geeignet.

Kurz gesagt: Nein. Auch wenn die Impedanz den Klang beeinflusst, können wir nicht sagen, dass eine hohe Impedanz besser ist als eine niedrige.

Heutzutage könnte das Gegenteil der Fall sein. Der Vorteil von Kopfhörern mit niedriger Impedanz besteht darin, dass sie problemlos mit tragbaren Geräten verwendet werden können.

Angenommen, du möchtest deine Kopfhörer an professionelle Audiogeräte anschließen. Das sollte kein Problem sein.

Die meisten modernen Audiointerfaces und Kopfhörerverstärker sind so konzipiert, dass sie mit Kopfhörern mit hoher und niedriger Impedanz gut funktionieren.

Sei jedoch vorsichtig, wenn du Kopfhörer mit niedriger Impedanz verwendest. Da sie leichter zu betreiben sind, kannst du leicht eine Lautstärke erreichen, die für deine Ohren gefährlich sein kann.

Wenn die Ausgangsspannung zu hoch ist, könntest du sogar die Kopfhörer beschädigen, also sei vorsichtig!

Sei dir bewusst, dass Hörverlust eine echte Gefahr für deine Gesundheit darstellt, wie du in diesem Blog nachlesen kannst. 

Entscheidend ist das Verhältnis zwischen der Impedanz des Kopfhörers (oder Lastimpedanz) und der Ausgangsimpedanz des Geräts, an das der Kopfhörer angeschlossen ist (oder Quellenimpedanz).

Unabhängig von der Impedanz des Kopfhörers kannst du deine Kopfhörer mit jeder professionellen Ausrüstung verwenden.

Als Faustregel gilt, dass die Lastimpedanz mindestens zehnmal höher sein sollte als die Quellimpedanz. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, kann es zu unerwünschten Verfärbungen oder einer Verringerung der Bandbreite kommen.

Dieser Zustand wird allgemein als Impedanzanpassung bezeichnet.

Wie kann ich feststellen, ob Impedanzanpassung vorliegt?

Die meisten professionellen Geräte sind so konzipiert, dass sie eine ausreichend niedrige Ausgangsimpedanz haben, um diese Bedingungen zu erfüllen, unabhängig davon, welcher Kopfhörer angeschlossen ist.

Deshalb solltest du dir keine allzu großen Sorgen machen, wenn du ein Audiointerface oder einen dedizierten Kopfhörerverstärker hast.

Manchmal findet man die Empfindlichkeit in den Kopfhörerspezifikationen anstelle der Impedanz.

Die beiden Themen sind miteinander verbunden.

Die Empfindlichkeit wird in dB SPL/V @ 1 kHz (oder manchmal in dB SPL/mW @ 1 kHz) gemessen, was bedeutet, dass die Kopfhörer bei einer bestimmten Spannung einen bestimmten Schalldruckpegel bei 1 kHz erzeugen können.

Ein Kopfhörer mit einer Empfindlichkeit von 105 dB SPL/V kann beispielsweise 105 dB SPL bei 1 kHz erzeugen, wenn er mit einem Signal von 1 V gespeist wird.

Je höher die Empfindlichkeit, desto höher der Schalldruckpegel bei einer bestimmten Spannung. Daher sind die Kopfhörer umso lauter.

Kopfhörer mit niedriger Impedanz haben eine höhere Empfindlichkeit und Kopfhörer mit hoher Impedanz eine niedrigere Empfindlichkeit.