Was bedeutet Impedanz bei Kopfhörern?
Bei kabelgebundenen Kopfhörern ist die Impedanz wichtig. Bei Bluetooth-Kopfhörern ist die Impedanz irrelevant. Da es sich um aktive Systeme handelt, sind die Impedanzen bereits aufeinander abgestimmt.
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Auf einen Blick: Impedanz
- Die Impedanz (Scheinwiderstand) beschreibt den Widerstand einer elektronischen Komponente die mit Wechselstrom betrieben wird
- Sie bemisst das Verhältnis von elektrischer Spannung zur Stromstärke und wird in Ohm angegeben
- Die Impedanz eines Kopfhörers variiert stark über den Frequenzbereich seiner Lautsprecher
- Die internationale Industrienorm IEC 60268 ermöglicht es Angaben zu vergleichen
- Die Impedanz für sich sagt nichts über die Qualität eines Kopfhörers aus
Was versteht man unter Impedanz?
Impedanz ist ein Begriff aus der Physik, der dazu dient, bestimmte Eigenschaften, z. B. eines Lautsprechers, zu beschreiben. Bei kabelgebundenen Kopfhörern sollte man die Impedanz kennen, um die richtige Kaufentscheidung zu treffen. Bei Bluetooth-Kopfhörern ist die Impedanz für den Konsumenten eher irrelevant. Da es sich hierbei um aktive Systeme aus Empfänger, Verstärker, Leitungen und Lautsprechern handelt, sind alle Impedanzen aufeinander abgestimmt. Was also ist Impedanz?
Definition und Begriffsherkunft
Alle Lautsprecher, auch die in Kopfhörern, werden mit Wechselstrom betrieben. Der induktive Widerstand der eingebauten Schwingspule, der eingebauten Elektromagneten, Kupferspulen und Frequenzweichen verursacht eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Da diese abhängig vom Frequenzgang ist, spricht man hier auch nicht vom Widerstand, sondern von der Impedanz eines Kopfhörers.
Die Impedanz, die auf deutsch Scheinwiderstand genannt wird, hat in der Elektrotechnik und Physik die Formelbezeichnung Z. Die Impedanz beschreibt den Widerstand einer elektronischen Komponente, eines Schaltkreises oder eines Systems, das mit Wechselstrom betrieben wird. Die auch Wechselstromwiderstand genannte Impedanz bemisst das Verhältnis von elektrischer Spannung zur Stromstärke, wo eine Phasenverschiebung zwischen diesen Größen besteht. Sie beschreibt das Verhalten eines Lautsprechers oder eines Kopfhörers, der mit elektrischem Wechselstrom betrieben wird.
Die Impedanz eines Kopfhörers variiert jedoch stark über den Frequenzbereich seiner Lautsprecher. Um vergleichbare Angaben zu ermöglichen, gibt es die internationale Industrienorm IEC 60268. Diese besagt, dass ein sogenannter Nennwert angegeben werden muss (z. B. 100 Ω oder 300 Ω). Per Definition darf die über den gesamten Frequenzgang vorkommende niedrigste Impedanz diesen Nennwert um nicht mehr als 20 % unterschreiten. Nach oben hin dürfen die Abweichungen innerhalb des Frequenzspektrums vom Nennwert beliebig groß sein.
Angabe der Impedanz
Der Betrag oder Wert der Impedanz wird in Ohm angegeben. Dieser Wert steht für den tatsächlichen Widerstand eines Kopfhörers und spezifiziert, wie viel Leistung ein Verstärker braucht, um mit einem Lautsprecher einen bestimmten Schalldruck zu erzeugen.
Festlegung der Impedanz des Geräts
In einem Kopfhörer gibt es je nach Bauweise verschiedene Bauelemente, deren kumulierte Widerstände nach IEC 60268 die Impedanz des Geräts definieren: Das ist zum einen der Ohrhörer. Er enthält eine von einer Kupferspule angetriebene Membran oder kann ein Piezoelektrischer Lautsprecher sein. Auch die Frequenzweichen und – bei aktiven Lautsprechern – ein Verstärker gehören zu dieser Baugruppe.
Welche Impedanzen gibt es?
Man unterscheidet zwischen Innenwiderstand (Ri) und Außenwiderstand (Ra). Der Innenwiderstand wird auch Quellwiderstand, Ausgangswiderstand oder Wellenimpedanz genannt. Der Außenwiderstand wird auch als Lastwiderstand, Eingangswiderstand und Abschlusswiderstand bezeichnet.
Wann ist die Impedanz kapazitiv und induktiv?
Unter kapazitiver Impedanz versteht man den Widerstand einer Kapazität unter Wechselspannung. Im Unterschied dazu beschreibt die induktive Impedanz den Widerstand einer Induktivität unter Wechselspannung.
Sind Kopfhörer mit mehr Ohm besser?
Es ist im Prinzip ganz einfach – je höher die Impedanz, desto mehr Spannung muss für die Lautstärke eines Kopfhörers angeliefert werden. Das Ohm'sche Gesetz besagt, dass je mehr Strom vom Verstärker bereitgestellt wird, desto niedriger die Impedanz eines Lautsprechers ist: Kopfhörer mit 30 Ohm sind deutlich lauter als Kopfhörer mit z.B. 300 Ohm.
Es hängt also davon ab, wofür Sie Ihren Kopfhörer primär nutzen: Wenn Sie vornehmlich vom Smartphone oder Tablet hören, ist ein Kopfhörer unter 100 Ω ideal. Betreiben Sie Ihren Kopfhörer von der Endstufe Ihrer Hifi-Anlage, darf der Kopfhörer ruhig eine höhere Impedanz von z. B. 300 Ω haben. Aber beim Musikhören geht es nicht nur um Lautstärke – eigentlich geht es um die Klangqualität. Wenn aber zu viel Strom fließt, kann das hörbar der Klangqualität schaden.
Impedanz nicht entscheidend für die Qualität
Fazit: Die Impedanz für sich genommen sagt nichts über die Qualität eines Kopfhörers aus. Hinsichtlich Bluetooth-Kopfhörern hat sie für den Nutzer keinerlei Bedeutung. Die Impedanz kann jedoch bei kabelgebundenen Kopfhörern einen Unterschied ausmachen: Wenn Musik von einem leistungsstarken Verstärker oder Audioausgang gehört wird, ist eine hohe Ohmzahl gut. Wird der Kopfhörer hauptsächlich mit dem Smartphone bespielt, braucht er für mehr Lautstärke weniger Akkuleistung, wenn die Ohmzahl niedriger ist.
