Kopfhörerverstärker

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Warum Kopfhörer?
Mit Kopfhörern ist eine hervorragende Musikwiedergabe zu einem Bruchteil des Preises
erreichbar, der für vergleichbar hochwertige auf Lautsprechern basierte Hifi-Anlage
ausgegeben werden müsste. In den Bereichen Auflösung und Dynamik stehen hochwertige
Kopfhörer auch den besten Lautsprechern nicht nur in nichts nach, sondern sind
ihnen in den meisten Fällen überlegen. Zudem besteht die Möglichkeit, auch nachts oder
in nicht ganz optimal ruhigen Umgebungen Musik genießen zu können. Ersteres erhält
den Frieden z. B. innerhalb der Familie oder mit den Nachbarn, letzteres lässt
Umweltgeräusche außen vor.

Was macht ein Kopfhörer anders?
Es gibt eine Reihe von Parallelen zwischen (dynamischen) Kopfhörern und Lautsprechern.
Beide sind – technisch gesehen - komplexe Lasten für die angeschlossenen Verstärker
und sollten deshalb an eher stabilen Ausgängen betrieben werden. Es gibt hochohmige
Kopfhörer, die prinzipbedingt einen höheren Spannungspegel benötigen und
niederohmige Ausführungen, die nach mehr Strom verlangen, um optimale Ergebnisse zu
liefern. Wer einfach irgendeinen Kopfhörer in eine entsprechend bezeichnete
Ausgangsbuchse steckt, ohne den Gegebenheiten des jeweiligen Kopfhörers Rechnung zu
tragen, kann vom Ergebnis stark enttäuscht werden.

Bei Kopfhörern gibt es ebenso wie bei Lautsprechern eine unübersehbare Vielfalt der
Ausführungen. Gebräuchliche Kopfhörer haben allerdings Impedanzen zwischen 30 Ohm
und 600 Ohm. Überträgt man das auf Lautsprecher, so erhielte man zum Beispiel einen
Bereich zwischen 4 Ohm und 80 Ohm. Die gleiche Signalspannung resultiert deshalb bei
Kopfhörern nur aufgrund der Impedanz in Leistungsunterschieden von etwa bis zum
zwanzigfachen!
Unabhängig von der Impedanz haben Kopfhörer ebenso wie Lautsprecher sehr
unterschiedliche Wirkungsgrade, setzen also die am Kopfhörerausgang anliegende
Signalspannung mehr oder weniger effektiv in akustische Energie um. Bei Lautsprechern
verwendet man üblicherweise als Maß der Effektivität den erreichten Schalldruck bei 1W
Leistung (dB/1W). Ähnliches gibt es auch bei Kopfhörern, allerdings ist hier die
gebräuchlichste Kenngröße dB/mW, also der erreichte Schalldruck bei 1mW Leistung
(nicht pro Milliwatt!), das ist 1/1000 Watt.

Bei jeder Leistungsverdopplung wird der Schalldruck 3dB höher. Im Umkehrschluß
benötigt ein Kopfhörer mit einem um 3dB höheren Wirkungsgrad nur die Hälfte der
Leistung zum Erreichen der gleichen Lautstärke. Die Regel mit den 3dB mehr Schalldruck
pro Leistungsverdopplung gilt für Kopfhörer und Lautsprecher gleichermaßen. Aus der
Angabe des Wirkungsgrades lässt sich also leicht die nötige Leistung für einen
gewünschten Schallpegel errechnen. Die benötigte Leistung für den gleichen
Schalldruckpegel kann bei den verschiedenen Kopfhörermodellen bis ungefähr zum
Faktor 500 (!) unterschiedlich sein.

Letztendlich ist bei der Verwendung und Auswahl von Kopfhörern und
Kopfhörerverstärkern zunächst entscheidend, ob diese gewünschte Lautstärke unverzerrt
erreicht werden kann. Wichtig ist natürlich auch, ab welchen Pegeln der jeweilige
Kopfhörer oder – weit schlimmer – das eigene Gehör Schaden nehmen. Die
Maximalbelastung der jeweiligen Kopfhörer ist üblicherweise im Datenblatt als
Maximalleistung angegeben. Daraus lässt sich wiederum die Maximalspannung
errechnen, die am Kopfhörer anliegen darf. Wird der Kopfhörer überlastet, liegt also
zuviel Signalspannung an, brennt die Schwingspule durch.

Belastung des Gehörs
Bei aller Freude, die man sich mit dem Musikhören bereiten kann, sollte man speziell
beim Hören mit Kopfhörern auf die Gesundheit des eigenen Gehörs achten. Für die
zulässige akustische Belastung des Gehörs in Abhängigkeit von der Dauer gibt es in
Deutschland die sogenannte Arbeitsstättenverordnung, ein in der aktuellen Form seit
1975 geltendes Bundesgesetz. Hierin ist festgelegt, dass – grob vereinfacht - die
Lärmbelastung am Arbeitsplatz bei sogenannter „sonstiger Tätigkeit“ 85dBA (Bewerteter
Dauerschallpegel) nicht überschreiten darf. In anderen europäischen Ländern gelten
ähnliche Grenzwerte. Es wird hier die Dauer eines Arbeitstages also acht Stunden
angenommen. Auch hier gibt es wieder eine Formel mit 3dB: Für jede 3dB mehr
Schallpegel reduziert sich die zulässige sogenannte Einwirkzeit um die Hälfte. Die
nachfolgende Tabelle zeigt, dass mit zunehmender Lautstärke sehr schnell sehr kurze
zulässige Zeiten erreicht werden.

Zulässige Einwirkzeiten

Diese Zeiten sollten ernst genommen werden, da bei Überschreitung gesundheitliche
Schäden erwiesenermaßen nicht auszuschließen sind (Regressansprüche gegen den
Verursacher). Sinnvollerweise sollte man deshalb den Kopfhörer erst aufsetzen, wenn die
Lautstärke entsprechend vorher eingestellt wurde, um unvorhersehbare akustische
Belastungen des Gehörs zu vermeiden.
TIPP: Die Daten beliebiger dynamischer Kopfhörer können zusammen mit einem
Spannungspegel auf der Internetseite www.kopfhoererverstaerker.de in den
kostenfreien Online-Kopfhörerrechner eingegeben werden. Als Resultat erhält man unter
anderem den resultierenden Lautstärkepegel und kann anhand der obenstehenden
Tabelle beurteilen, wie lange man sich dieser Lautstärke im Höchstfalle aussetzen sollte.

FAZIT
Es ist unschwer zu erkennen, dass auch innerhalb der Produkte eines Herstellers große
Unterschiede hinsichtlich der Impedanz und/oder Effektivität auftreten können. Aus
diesem Grunde ist es wichtig, bei der Anschaffung entweder den Kopfhörer und den
Kopfhörerverstärker direkt zusammen passend auszuwählen, oder einen in der
Verstärkung einstellbaren Kopfhörerverstärker zu wählen, der mit den meisten auf dem
Markt erhältlichen Kopfhörern harmoniert.
1 Alle Angaben sind allgemein erhältlichen Herstellerdatenblättern entnommen und wurden teilweise aus anderen Angaben
umgerechnet. Für Spannung und Leistung wird jeweils der Effektivwert und nicht der Spitzenwert angegeben Rundungsfehler
und Irrtümer vorbehalten. Alle Angaben ohne Gewähr.

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