Hintergrund • Kopfhörer Wissen

Die 4 wichtigsten Wandlerarten im Überblick

 erstellt am 31.08.2015 von Tobias Hecklau
Im Zeitalter der Mobilgeräte haben Kopfhörer Hochkonjunktur. Doch eignen sie sich nicht nur für unterwegs, auch für den anspruchsvollen Musikgenuss zuhause stellen manche Modelle eine echte Alternative dar. Welche Wandlerarten sind für welche Situationen prädestiniert?
 
 

Kopfhörer gehören zur modernen Welt wie Flugzeuge, Handys und Flachbildschirme. Seit dem Siegeszug des Walkmans in den Achtziger Jahren dienen sie als Statussymbol und stehen für ein jugendliches Lebensgefühl. Auch im Jahr 2015 sind Kopfhörer nicht nur Mittel zum Zweck, sondern vor allem ein modisches Statement des Benutzers, weshalb die Kopfhörerindustrie das meiste Geld mit stylischen aber preiswerten Modellen für modebewusste Trendsetter verdient. Hier werden Abstriche in der Soundqualität zugunsten der leichteren Handhabe und Stabilität in Kauf genommen werden. Es geht aber auch anders, wie die vielen Kopfhörer für eine audiophile Zielgruppe beweisen, die dafür meist empfindlicher und natürlich teurer sind. Für die Soundqualität eines Kopfhörers ist maßgeblich das Prinzip verantwortlich, mit dem er das elektrische Musiksignal in Schall umwandelt. Wir erklären die vier wichtigsten Wandlerarten mitsamt ihren Stärken und Schwächen.

1. Dynamischer Wandler

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An der Schwingspule liegt das Wechselspannungssignal der Musik an. Durch die Lorentzkraft wird die Spule und die daran befestigte Membran in Schwingung versetzt
Bild: © Auerbach Verlag

Die meisten der für den Massenmarkt produzierten Modelle arbeiten nach dem technisch simpelsten und ältesten Prinzip als dynamischer bzw. elektrodynamischer Wandler. Er funktioniert wie ein klassischer Lautsprecher, bei dem ein Permanentmagnet für ein kräftiges Magnetfeld sorgt. In dieses Magnetfeld taucht eine bewegliche Spule ein (deshalb auch "Tauchspulenwandler" genannt), an der das elektrische Audiosignal anliegt. Die durch den Wechselstrom entstehende Lorentz-Kraft bewegt die Spule im Magnetfeld vor und zurück, was wiederum die fest mit der Spule verbundene Membran in Schwingung versetzt. Es entstehen Schalldruckwellen in der Luft, die wir als Töne wahrnehmen. Der generelle Nachteil dieses Prinzips besteht darin, dass die Membran mit der daran befestigten Spule eine relativ hohe Masse aufweist, die zu bewegen mehr Kraft erfordert. Um diese Kraft aufzubringen, findet man oft große und schwere Dauermagneten.
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Dynamischer Kopfhörer: Sony MDR-Z7
Bild: © Auerbach Verlag

Größe und Gewicht können durch spezielle Legierungen im Rahmen gehalten werden, etwa durch sehr stark magnetische Neodymverbindungen. Die große Masse der Membran macht sie träge, weshalb dynamische Kopfhörer im Allgemeinen recht langsam ansprechen. Sie hat Probleme, extrem feine und schnelle Bewegungen auszuführen, worunter auch die Höhenwiedergabe leidet. Merke: Von Natur aus werden komplexe Audiosignale von schweren Membranen weniger präzise übertragen als von vergleichsweise leichten. Für unterwegs sind dynamische Kopfhörer jedoch allemal geeignet, denn durch ihre Robustheit überleben sie auch weite Reisen im Rucksack oder der Handtasche. Durch die geringe Betriebsspannung können sie passiv, also ohne extra Spannungszufuhr, betrieben werden. Der geringe Anschaffungspreis macht sie für junge Leute interessant.

2. Elektrostatischer Wandler

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Das Musiksignal läuft hier über die Elektroden. Die an einer Gleichspannungsquelle hängende Membran wird durch die elektrostatische Anziehung in Schwingung versetzt
Bild: © Auerbach Verlag

Von Natur aus verspricht die Bauart des elektrostatischen Wandlers eine bessere Wiedergabequalität. Er besteht aus zwei gegenüberliegenden Elektroden, zwischen denen sich eine leitfähige Membran befindet. Üblicherweise wird an den Elektroden die Wechselspannung des Audiosignals angelegt, während die Membran selbst an einer Gleichspannungsquelle hängt. Die treibende Kraft, die aus der elektrostatischen Anziehung resultiert, greift an der gesamten Membran gleichmäßig an. Dabei muss lediglich deren geringe Eigenmasse in Schwingung versetzt werden. Diese Tatsache begründet die hohe Impulstreue und Linearität elektrostatischer Wandler, was sie bei audiophilen Anwendern sehr beliebt macht.
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Elektrostatischer Wandler: Koss ESP/950
Bild: © Auerbach Verlag

Mögliche Nachteile dieser Bauart sind der hohe Anschaffungspreis, die mechanische Empfindlichkeit und die Gefahr eines akustischen Kurzschlusses, der zu einer Verschlechterung der Basswiedergabe führen würde. Für die Bereitstellung der hohen Versorgungsspannung ist ein separates Netzteil nötig. Elektrostaten sind deswegen für den Spaziergang oder die Joggingrunde eher ungeeignet, für den ungetrübten Hörgenuss in den eigenen vier Wänden aber wärmstens zu empfehlen.

Die Informationen in diesem Artikel basieren auf sorgfältiger Recherche und geben den Sachstand zum Zeitpunkt der Erstveröffentlichung wieder. Spätere Entwicklungen oder Updates sind aus diesem Grund unter Umständen nicht berücksichtigt. Für Hinweise auf möglicherweise überholte Informationen sind wir dankbar.
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