Die Welt von hochqualitativem Audio ist gigantisch – und leider oft auch sehr unübersichtlich. Wahre Hi-Fi-Fans, meist auch selbstbezeichnet „Audiophile“ genannt, sind mit Herzblut bei der Sache und versuchen jede noch so kleine Stelle zwischen Ausgangsmaterial und Ohr zu optimieren. Auf diesem Wege befindet sich auch die Impedanz. Sie kommt dir vermutlich schnell in die Quere, wenn du dich rund um Kopfhörer informierst. Damit einher geht auch immer eine Angabe von Ohm. Doch was ist das eigentlich, welche Bedeutung hat es für den Sound und wie wirkt es sich auf deine Kaufentscheidung aus? Diese Fragen soll folgender Ratgeber klären.
Der Begriff „Impedanz“ kommt aus der Elektrotechnik. Die Wortherkunft gibt bereits einen ersten Aufschluss, was dahintersteckt: „impedire“ kommt nämlich aus dem Lateinischen und bedeutet „hemmen“ oder „hindern“. Es geht bei der Impedanz also um einen Widerstand. Genauer um den elektrischen Widerstand bei Wechselstrom. Doch woher kommt dieser Widerstand eigentlich? Dafür gilt es zu verstehen, dass Elektrizität meist nicht ungehindert fließen kann. Durch die bei Kabeln und am Verbraucher verwendeten Materialien gibt es Widerstände, die überwunden werden müssen. Um das zu erreichen, ist ein gewisses Maß an elektrischer Spannung notwendig. Als Maßeinheit für die Impedanz gilt Ohm, das meist durch ein großes Omega (Ω) dargestellt ist.
Geht es um die Impedanz von Kopfhörern, sagt diese etwas ganz Spezielles aus. Hierbei dreht sich nämlich alles um die Membranen in den Treibern, also in den eigentlichen Lautsprechern des Kopfhörers. Um sie zu bewegen, und somit einen für dich hörbaren Ton zu erzeugen, braucht es einen Elektromagneten. Dessen „Steuerung“ übernimmt eine Schwingspule, die aus Kupfer besteht. Genau die ist der springende Punkt. Damit die Membran möglichst präzise Töne erzeugen kann, sollte sie möglichst dünn sein. Hier entsteht allerdings ein Problem, denn dieses Downsizing des Drahtes sorgt für einen erhöhten Widerstand.
Grob zusammenfassend lässt sich sagen: Elektrische Spannung sorgt dafür, dass ein Magnet eine Membran zum Schwingen bringt. Damit die Schallwellen möglichst präzise sind, braucht es einen dünnen Kupferdraht an der Schwingspule. Das sorgt für einen erhöhten Widerstand.
Um eben diesen hohen Widerstand zu überwinden, braucht es ein entsprechend starkes Signal. Andernfalls erreicht der Kopfhörer keine ausreichende Leistung. Hier kommt wieder ein neuer Wert dazu: die elektrische Leistung im Watt. Wobei in diesem Fall eher von Milliwatt (mW) die Rede ist. Verwechseln darfst du das übrigens nicht mit Megawatt, bei dem die Abkürzung „MW“ ist. Davon sind Kopfhörer (zum Glück für deine Ohren) sehr weit entfernt.
Zurück zu den Milliwatt. Sie geben die Ausgangsleistung deines Kopfhörers an. Dabei besteht ein direkter Zusammenhang mit der Impedanz. Je höher die Impedanz bei gleichbleibender Signalstärke, desto geringer am Ende die Leistung und entsprechend niedriger die Zahl.
Puh, viel graue Theorie – Zeit für ein praktisches Beispiel. Angenommen du hast einen modernen Laptop mit Kopfhörer-Anschluss, etwa ein Apple MacBook ab 2021. Für die Geräte gibt das Unternehmen eine Ausgangsleistung von 1,5 Volt an. Daran schließt du nun nacheinander zwei Kopfhörer an, deren Leistung sich am Anschluss wie folgt berechnen lassen:
- Kopfhörer mit 32 Ohm Impedanz: (1,5V)²/32 = 0,0703 Watt = 70,3 mW
- Kopfhörer mit 80 Ohm Impedanz: (1,5V)²/80 = 0,0281 Watt = 28,1 mW
Was das nun bedeutet? Der Kopfhörer mit der geringeren Impedanz wird durch die höhere Leistung am Ende eine höhere Maximallautstärke erreichen.
Vielleicht denkst du dir aber jetzt: „Naja, ich muss mit dem Kopfhörer ja keine Party beschallen, sondern nur meine eigenen Ohren!“. Natürlich hast du damit Recht. Allerdings bedeutet eine niedrigere Ausgangsleistung auch eine niedrigere Minimallautstärke. Die kann sogar so gering sein, dass du am Laptop voll aufdrehen musst, um überhaupt noch etwas wahrzunehmen.
Du weißt nun, dass eine hohe Impedanz entsteht, damit der Kopfhörer besser klingen kann. Du weißt aber auch, dass es ein gewisses Maß an Leistung braucht, damit du ihn überhaupt hörst. Die Stellschraube, an der es zu drehen gilt, ist also die vom Signalgeber gesendete Ausgangsspannung. Ist die zu niedrig, nützt dir auch der beste Kopfhörer mit hoher Impedanz schließlich gar nichts. Während ein modernes MacBook diese Spannung sogar automatisch anpassen kann und beim Anschluss von hochohmigen Kopfhörern auf bis zu drei Volt hochschraubt, ist das bei vielen anderen Geräten nicht der Fall. Dein Smartphone etwa, wird Kopfhörer mit 250 Ohm oder mehr gar nicht erst antreiben können.
Wo kommt nun die notwendige Spannung für solche Kopfhörer her? In erster Linie von Kopfhörerverstärkern. Die machen genau das, was ihr Name vermuten lässt, nämlich ein Signal verstärken. Mit ihnen erreicht das Signal die notwendige Spannung, um die hohen Widerstände von hochwertigen Kopfhörern zu überwinden. Schaffst du dir Kopfhörer mit 150 Ohm Impedanz oder mehr an, kommst du um einen Kopfhörerverstärker also kaum herum. Anschließen lässt sich der übrigens meist vielfältig an die Quelle, etwa per koaxialem oder optischem Eingang. Achte aber auch hier auf die Ausgangsspannung. Richtige High-End-Kopfhörer brauchen meist auch einen High-End-Verstärker, da günstigere Modelle nicht die notwendige Spannung liefern.
Hast du einen Musikstreaming-Dienst mit hochauflösender Musik, etwa Tidal Hi-Fi oder Apple Music, hast du bestimmt schon einen Hinweis bekommen, dass du die verlustfreie Musik nur mit einem externen DAC genießen kannst. Dahinter verbirgt sich ein „Digital-Analog-Wandler“. Er wandelt ein digitales in ein analoges Signal um. Für Smartphones gibt es solche Geräte oft schon in kleiner Form als Zusatz. So ist etwa im Lightning-Klinken-Adapter von Apple ein DAC integriert. Meist steckt der DAC aber auch in einem Kopfhörerverstärker. Das ist gerade dann der Fall, wenn dieser digitale Signale per koaxialem Eingang oder via USB empfangen kann.
Willst du dir Kopfhörer kaufen und dabei in die Welt von Hi-Fi einsteigen, kommst du um hohe Impedanzen nur schwer herum. Hochohmige Kopfhörer können, das richtige Signal vorausgesetzt, einfach deutlich besser klingen. Allerdings kommst du hier mit Laptop, Smartphone & Co. oft nicht weit. Ein Kopfhörerverstärker ist dann Pflicht. Ist dir das alles zu viel, dann sollte der Kopfhörer 80 Ohm nicht überschreiten. Damit kommen etwa moderne MacBooks und auch Smartphones mit Kopfhöreradapter oft noch zurecht. Der Sweetspot liegt aber eher bei 32 Ohm. Aufpassen solltest du bei besonders hohen Impedanzen um die 600 Ohm. Hier braucht es schon einen High-End-Verstärker, der natürlich auch in einem sehr hohen Preissegment anzusiedeln ist.
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