Zusammenhang zwischen Impedanz und Lautstärke!

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kontschi
Schaut ab und zu mal vorbei
#1 erstellt: 05. Jul 2006, 18:46
Jou..

hab ma eben ein bisschen kopfhörer geguggt. mir ist aufgefallen, dass die impedanzen der einzelnen Kopfhörer sehr variieren!
ich spreche hier also von schalenkopfhörern; die impedanzen bewegen sich im bereich zwischen 30 und ~60 Ohm! Da an einer größeren Impedanz elektrotechnisch eine größere Spannung aufgebaut werden kann, hieße das, dass die höher-ohmigen Kopfhörer größere Lautstärkenpegel und somit mehr Soundleistung schaffen als die niederohmigen brüderchen?! Kann das jemand praxisbezogen hinterlegen, hat jemand schon erfahrung gemacht bzw. den vergleich?!

warum frage ich danach?!.. weil ich hauptsächlich an meinem notebook (acer aspire 1694wlmi) mukke höre, und an dieser s**** soundkarte ebn kein brachiales gedonner aus der buxe kommt. So sollte der wirkungsgrad des KH möglichst groß sein!!
Könnt ihr mir was bestimmtes empfehlen für dieses Problem?! Budget: ~50 Euronen wärn schon drin, aber nicht mehr!

DANKE schon mal, gruß markus
detegg
Inventar
#2 erstellt: 05. Jul 2006, 18:56

kontschi schrieb:
hieße das, dass die höher-ohmigen Kopfhörer größere Lautstärkenpegel und somit mehr Soundleistung schaffen als die niederohmigen brüderchen?!

... ist es nicht eher umgekehrt?

Gruß
Detlef
Mausprinz
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 05. Jul 2006, 19:11
Liebe Leute, es ist in der Tat umgekehrt.
Jetzt kann ich mal altes Schulwissen auspacken:

Der Verstärker ist eine Spannungsquelle, dass heißt die Spannung gilt als gegeben. Die Lautstärke ergibt sich ganz allgemein durch die Leistung die am Kopfhörer umgesetzt wird.
Folgende Formel nur aus dem Ohmschen Gesetz abgeleitet:

P (Leistung) = U (Spannung) zum quadrat / R (Widerstand)

Jeder der Mathe kann sieht, daß bei gegebender Spannung mit sinkendem Widerstand (=vereinfacht gesehen die Impedanz) die Leistung (und damit die Lautstärke) in die Höhe geht.

Darum sind Kopfhörer mit zB 30 Ohm auch deutlich lauter als andere mit zB. 300 Ohm.
Musikaddicted
Inventar
#4 erstellt: 05. Jul 2006, 19:28
Wenn das mal alles so einfach wär...
Es ist nämlich nicht so, dass man generell von der Impendanz auf die Lautstärke schließen kann.
Da spielen auch Faktoren wie Membrangröße, Spulenwindungen usw. mit rein. Ein Koss PP mit 70Ohm ist lauter als ein K81 mit 32Ohm - nur als Beispiel.
kontschi
Schaut ab und zu mal vorbei
#5 erstellt: 05. Jul 2006, 20:05
jo wenn der verstärker als konstante spannungsquelle bekannt ist, isses umgekehrt! würde man den verstärker als stromquelle annehmen - dann so wie ichs beschriebn hab naja.. egal

und welchen KH könnt ihr mir aus erfahrung empfehlen?! sprich: sollte nicht mehr als 50 euronen kosten; bass ist mir sehr wichtig (rock/metal/punk/instrumental); und eben die lautstärke damit ich auch am notebook meinen spaß habe

jo denn, thänx

grüße markus


[Beitrag von kontschi am 05. Jul 2006, 20:06 bearbeitet]
hAbI_rAbI
Inventar
#6 erstellt: 05. Jul 2006, 21:22
Offen oder geschlossen? Naja wenn geschlossen dann werfe ich einfach mal den K81 ins Rennen. Der kostet bei Amazon auch 49 Euronen incl. Versand und eignet sich für die Musik, die du hören möchtest.
m00hk00h
Inventar
#7 erstellt: 05. Jul 2006, 21:24
Zietiere an dieser Stelle gern mal wieder mein (längst überfälliges ) FAQ:


-Die Impedanz
Die Impedanz ist der Wechselstromwiderstand eines Systems, in diesem Fall also des Kopfhörers. Die Impedanz bestimmt, wie leich oder schwer ein Kopfhörer anzutreiben und zu betreiben ist. Ein hochohmiger Kopfhörer (>100 Ohm) ist leichter zu betreiben, weil über große Widerstände leichter Spannungen aufgebaut werden können (0 Ohm wöre ein Kurzschluß).
Andererseits sind hochohmige Hörer schwerer anzutreiben, weil der Verstärker sehr viel mehr Spannung liefern muss. Ein Großteil der Spannung fällt dann nämlich bereits über den Spulenwiderstand ab und nicht über die Spuleninduktivität, die die eigentliche Funktion des (dynamischen) Kopfhörers verursacht! (Siehe oben)
Niederohmige Kopfhörer sind genau andersrum, schwer zu betreiben und leicht anzutreiben.
Extrem niederohmige Kopfhörer (<16 Ohm) können sehr viel Strom vom Verstärker verlangen, was auch problematisch sein kann.
Normale Vollverstärker treiben jedoch normalerweise Lautsprecher mit maximal 8 Ohm an, und so extrem niederohmige Kopfhörer (<16 Ohm) sind extrem selten.
Portable abspielgeräte mögen weder extrem nieder-, noch extrem hochohmige Hörer, da sie weder viel Spannung noch viel Stromstärke zur Verfügung stellen können!
Die Impedanz alleine sagt nicht aus, wie laut ein Kopfhörer spielt, da die Impedanz mit der Empfindlichkeit eine Einheit bildet! (Siehe unten)
Typische Werte sind 16/32 Ohm bei modernen oder portablem Hörer, über 100-300 für den Heimgebrauch bis hin zu 600 Ohm für Studioanwendungen.

-Die Empfindlichkeit
Die Empfindlichkeit (Oft: "Kennlautstärkepegel", "Wirkungsgrad") ist die zweite Lautstärkebeeinflussende Größe nach der Impedanz. Sie gibt an, wie laut der Hörer bei einer bestimmten Spannung (meist 1V) oder Leistung wird. Die anliegende Spannung/Leistung ist abhängig von der Impedanz! (Impedanz und Empfindlichkeit bilden eine Einheit! Siehe unten!)
Sie wird z.B. maßgeblich dadurch beeinflust, wie groß/dick die Membran ist (mehr/weniger zu bewegende Masse) oder wie stark die Feldmagnete um die Spule sind.
Idealerweise wird der Wirkungsgrad in dB bei 1V Spannung angegeben (dB/1V), da bei der Angabe in Milliwatt (dB/mW) die Impedanz den Wert beeinflusst und so verschiedene Kophörer auf Grund von verschiedenen Impedanzen nicht miteinander verglichen werden können. (z.B. AKG K240S: 88dB/mW, 104dB/V)
Eine Umrechnung von der einen in die anderen Angabe ist ohne weiteres nicht möglich!
Typische Werte sind 85dB/V bei älteren Modellem bis hin zu über 115dB/V bei neuen und portablen Hörern.


Jeder Hörer mit unter 50Ohm und um die 100dB/W Kennschalldruckpegel sind für Notebookausgänge mehr als geeignet. Ich empfehle hierfür einen neuen Thread zu öffnen und das hier zu berücksichtigen:
http://www.hifi-foru...m_id=110&thread=1272

m00h
detegg
Inventar
#8 erstellt: 05. Jul 2006, 21:51
Hallo,
Ich will ja nicht meckern, aber ...

schwer zu betreiben und leicht anzutreiben

ist so mit die schwammigste Aussage eines Möchte-gern-Elektrikers, die ich je gehört habe!
Nicht, das die Grundaussage(n) der "FAQ" nicht richtig wären - öffnen sie doch allen Uneingeweihten Tür und Tor für Spekulationen.

Musikaddicted schrieb:
Wenn das mal alles so einfach wär...

... genau!
Gruß
Detlef
m00hk00h
Inventar
#9 erstellt: 05. Jul 2006, 22:28

detegg schrieb:
Hallo,
Ich will ja nicht meckern, aber ...

schwer zu betreiben und leicht anzutreiben

ist so mit die schwammigste Aussage eines Möchte-gern-Elektrikers, die ich je gehört habe!


Ich fordere dich hiemit auf: machs besser. Ist durchaus ernst gemeint!
Ich bin mit dieser "schwammigen" Formulierung auch nicht 100%ig zufrieden, aber im Zusammenhang mit dem Rest dort ist es allen, die das bisher zu lesen bekommen haben und nicht wussten, was Sache ist, mit dieser Formulierung völlig klar geworden. So aus dem Zusammenhang macht das ja auch kaum Sinn, aber im Zusammenhang im obigen Text denke geht es OK.

Ich zitiere dir mal eine andere Stelle des FAQs, nämlich die ersten Zeilen:

Außerdem stellt dieses FAQ keinen Anspruch auf Vollständigkeit, physikalischer Korrektheit oder absoluter Richtigkeit. Viel mehr soll es eine Art grundlegende Informationsquelle sein, die einen guten Mittelweg zwischen Anschaulichkeit und Richtigkeit wählt. Wer sich über ein Thema genauer informieren möchte, dem stehen Google und Wikipedia gern helfend zur Seite!
Außerdem bin auch ich nicht allwissend und schon gar nicht frei von Fehlern. Sollten sich Fehler eingeschlichen haben, macht mich bitte darauf aufmerksam. Dieses FAQ soll außerdem eine Diskusionsgrundlage sein, um es im Laufe der Zeit weiter zu entwickeln und auszubauen. Daher sind Wünsche, Anregungen und (konstruktive) Kritik gern gesehen!


In diesem Sinne, wenn dir eine bessere Formulierung einfällt, her damit!

m00h
Apalone
Inventar
#10 erstellt: 06. Jul 2006, 05:35

Mausprinz schrieb:
Darum sind Kopfhörer mit zB 30 Ohm auch deutlich lauter als andere mit zB. 300 Ohm.


Leider ist die Antwort in der Form schlicht nicht ausreichend und damit annähernd falsch:
Neben der Impedanz ist der Wirkungsgrad (= Db/mW) das ausschlaggebende Moment und der ist viel viel wichtiger als die Ohmzahl.
Jeder 600 Ohm-Hörer ist DEUTLICH lauter als ein K 1000 mit 120 Ohm.

Die Impedanz ist lediglich bei der Betrachtung v Interesse, wie leicht der antreibende Verstärker es hat, mehr nicht. Von der Impedanz alleine auf die Lautstärke zu schließen ist falsch.

PS: Ich habe KH mit Impedanzen zwischen 24 und 600 Ohm in allen Variationen - d atun sich Welten auf, was die Lautstärke angeht.

Viele Grüße
Marko
Mausprinz
Ist häufiger hier
#11 erstellt: 06. Jul 2006, 18:21
Es ist natürlich klar das der Wirkungsgrad auch eine wesentliche Größe ist, die das Rennen dann auch oft entscheiden kann.
Noch etwas ist mir eingefallen:
Übliche Ausgänge bei CD-Player und sonstigen "Fertiggeräten" haben nach dem eigentlichen Kopfhörerverstärker immer einen Widerstand angeschlossen, ich schätze oft gar nicht so kleine Werte im Bereich von 100 Ohm.
Und dann dreht sich nocheinmal alles um, weil dann die sogenannte "Leistungsanpassung" gilt.
Das bedeutet, daß wenn der Koppfhörer genau den selben Wert hat wie der Ausgangswiderstand (zB. 100 Ohm) die maximale Leistung übertragen wird.
Kopfhörer UNTER 100 Ohm sind damit (abgesehen vom Wirkungsgrad ) LEISER und darüber AUCH!!!
Schön verworren, gelle...


[Beitrag von Mausprinz am 06. Jul 2006, 18:23 bearbeitet]
kontschi
Schaut ab und zu mal vorbei
#12 erstellt: 06. Jul 2006, 19:07
GGG nein gar nicht verworren!

bin ja auch halbfertiger mechatroniker

leistungsanpassung weißich schon was das ist, und erscheint mir auch logisch wenn am ausgang ein widerstand (innenwiderstand) hängt!

auf wunsch kannich das auch vorrechnen

jo denn, greez markus
detegg
Inventar
#13 erstellt: 06. Jul 2006, 21:00
Hallo Verworrende!


Mausprinz schrieb:
Es ist natürlich klar das der Wirkungsgrad auch eine wesentliche Größe ist, die das Rennen dann auch oft entscheiden kann.


Ich war eigentlich davon ausgegangen, das nicht Äpfel mit Birnen verglichen werden


Mausprinz schrieb:

Übliche Ausgänge bei CD-Player und sonstigen "Fertiggeräten" haben nach dem eigentlichen Kopfhörerverstärker immer einen Widerstand angeschlossen, ich schätze oft gar nicht so kleine Werte im Bereich von 100 Ohm.

Dieser R dient der Strombegrenzung bei Kurzschluss am Ausgang.


Mausprinz schrieb:
... weil dann die sogenannte "Leistungsanpassung" gilt

... verbreiteter Irrglaube - es ist "Spannungsanpassung"!

Zitat:
In der Tontechnik und im HiFi-Bereich gibt es bei der üblichen Verbindung von Geräten anstatt der Leistungsanpassung allein die dort vorteilhafte Spannungsanpassung, die mit Bridging bezeichnet wird. Bei jeder Schnittstelle egal ob digital oder analog bildet der Ausgangswiderstand der Quelle mit dem Eingangswiderstand der Last eine Anpassungsdämpfung. Besonders ist hier der Dämpfungsfaktor für die Spannungsanpassung bei der Schnittstelle vom Endverstärker zum Lautsprecher zu beachten. Bei digitalen Schnittstellen ist Leistungsanpassung (Anpassung an den Wellenwiderstand) üblich - zur Vermeidung von Reflexionen.
Quelle: Spannungs-, u. Leistungsanpaasung

Gruß
Detlef


[Beitrag von detegg am 06. Jul 2006, 21:00 bearbeitet]
cr
Inventar
#14 erstellt: 06. Jul 2006, 22:19
Wie auch immer, das Leistungsmaximum erhält man, wenn Ri = Ra (Innen, Außenwiderstand). Verstärker haben häufig einen Schutzwiderstand (er schützt niederohmige KHs) von 150 Ohm. Der Innenwiderstand von KH-Verstärkern, Portis ist meist geringer.
Daher ist gerade bei Portis mit ihrer geringen Spannung ein KH mit tiefer Impedanz geeigneter.
Es gilt jedenfalls P = U*U/R
P.. Leistung
U.. Spannung bei angeschlossenen KH
R.. Impedanz des KH

Die Lautstärke des KHs wird ihrerseits wieder meist in dB/1mW angegeben.
Frohes Rechnen.

Für Portis besonders geeignet sind KHs unter 100 Ohm (besser 50) und Empfindlichkeiten von >90 dB/mW

Ärgerlich ist aber, wenn das Porti leistungsbegrenzt wird, um die Leute vor Hörschäden zu schützen. Dann kannst du die meisten besseren KHs vergessen.
A1B2C3D4
Ist häufiger hier
#15 erstellt: 08. Jul 2006, 14:56
@ Kontschi:

Die Impedanz ist zwar nur ein "Scheinwiderstand", aber, der hängt in erster Linie vom ohmschen Widerstand ab.

Ein 600-ohmer (z.B. der 141 von AKG) WIRD de facto leiser sein als ein 32-Ohmer.
Der alte 414 von Sennheiser (2000 Ohm) wird ert Recht leiser sein.

Die "normalen" Walkmanhörer haben alle 32 Ohm.
Musikaddicted
Inventar
#16 erstellt: 08. Jul 2006, 14:59

A1B2C3D4 schrieb:
Die "normalen" Walkmanhörer haben alle 32 Ohm.

Inzwischen trifft man wegen den Franzosen vermehrt auf 16Ohm
Jazzy
Inventar
#17 erstellt: 08. Jul 2006, 19:55
Hi!
Heutige Amps sind Spannungsverstärker.
Also gilt am immobilen Amp:
je höher die Impedanz,desto leichter hat er es.
Am mobilen Amp mit seiner geringen Spannung gilt es
dagegen nur eingeschränkt.
Der Wirkungsgrad hat mit der Impedanz erst mal
nichts direkt zu tun.
Er resultiert aus Membrangewicht,mechanischer Güte,
Schwingspule und magnetischer Antriebskraft.
Bei modernen Heim-Amps ist die Impedanz egal.
Bei mobilen Amps fließt bei hohen Impedanzen
(>60 Ohm) evtl. zu wenig Strom,
um genug Pegel für die Kiddies zu erzeugen.
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