FAQ: Kopfhörer – Treiber erklärt

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FAQ: Kopfhörer - Treiber erklärt

FAQ: Kopfhörer - Treiber erklärt | Bild: Philips Communications [Ausschnitt, CC BY-NC-ND 2.0]

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Die Treiber von Kopfhörern

In diesem Artikel geht es um die in Kopfhörern eingesetzten Technologien zur Umsetzung des Audiosignals in Schallwellen – die Art und Weise, wie die beiden Membranen in den Ohrmuscheln zum Schwingen angeregt werden und damit Klänge erzeugen. Du findest Portraits der drei dominanten Techniken.

Die im Kern dafür verantwortlichen Komponenten werden unter dem Begriff »Schallwandler« oder »Treiber« zusammengefasst. Neben den Funktionsweisen der drei vorgestellten Treibertypen erfährst Du ihre klangqualitativen Eigenheiten und wieviel Verstärkung sie benötigen.

Einige Arten klammern wir in diesem Artikel aus. Elektromagnetische oder piezoelektrische Schallwandler sind reine Exoten und nur noch von historischem Interesse – für die Anwendung in Kopfhörern sind sie technisch hoffnungslos unterlegen. Die sogenannten Balanced-Armature-Treiber spielen außerhalb der Konkurrenz, da sie praktisch nur in einigen In-Ear-Hörern verwendet werden.


Elektrodynamisch

meist nur »Dynamisch« genannt

Der mit Abstand am weitesten verbreitete Schallwandlertyp bei Kopfhörern und Lautsprechern – dynamische Treiber sind robust und sehr günstig in der Herstellung, können aber dennoch Klänge von hoher Qualität erzeugen.

AKG K812

AKG K812

Hier sind ein Dauermagnet und eine Schwingspule verbaut. Letztere ist direkt an der Membran befestigt und sitzt in der ringförmigen Aussparung des Magneten, wobei ein kleiner Luftspalt gelassen wird, um der Spule den nötigen Platz zum Schwingen zu geben.

Die fluktuierende Spannung des eingespeisten Audiosignals regt die Schwingungen an. Diese übertragen sich auf die die Membran und deren Bewegungen erzeugen wiederum die hörbaren Klänge.

Dynamische Kopfhörer begnügen sich mit einer vergleichsweise niedrigen Ausgangsspannung, so dass nur vereinzelt dedizierte Kopfhörerverstärker für normale oder hohe Lautstärken nötig sind.

Bekannte und beliebte Modelle


Magnetostatisch

auch »Orthodynamisch« oder »Isodynamisch«

Konstruktionstechnisch und in der Kostenfrage liegen magnetostatische Kopfhörer zwischen dynamischen und elektrostatischen Modellen. Ein interessantes Marktsegment, das nach einer Schlummerphase erst in den letzten Jahren mit neuem Leben erfüllt wurde.

Fostex TH-500RP

Fostex TH500RP

Direkt auf der Membranoberfläche verlaufen Leiterbahnen – meist schneckenförmig, in Serpentinen oder sonstigen Mustern, die einen möglichst großen Teil der Membran abdecken. Diese Leiterbahnen funktionieren wie eine flächige Schwingspule.

Die derart bestückte Membran bewegt sich in einem Magnetfeld zwischen zwei dauermagnetischen Metallkomponenten (auch »Statoren« oder »Polplatten« genannt) – das können mehrere Stäbe sein, aber auch perforierte oder anderweitig mit Aussparungen versehene Platten, genau abgestimmt auf die Lage der Leiterbahnen.

Wie dynamische Kopfhörer sind jene mit magnetostatischen Wandlern relativ empfindlich, können also schon mit wenig Spannung recht laut werden. Nur in Ausnahmefällen ist ein Kopfhörerverstärker anzuraten.

Bekannte und beliebte Modelle


Elektrostatisch

englisch: »planar magnetic«

Das Format für Audiophile, die es sich leisten können – recht kostenintensiv in der Herstellung und fragil, aber mit dem Potential für besonders edlen Sound.

Sennheiser Orpheus

Sennheiser Orpheus

Zwischen zwei perforierten Metallplatten (den oben schon erwähnten »Statoren«) sitzt die Membran wie in einem Sandwich. Sie ist mit einer leitfähigen, weniger als zwei Mikrometer dünnen Folie bespannt. Diese wird dauerhaft elektrisch geladen – Kopfhörer dieser Art sind erst nach etwa einer Minute betriebsbereit.

Die Wechselspannung des zugeführten Audiosignals wird nun den Statoren zugeführt (der eine wird positiv, der andere negativ geladen), um die folienbespannte Membran zu Schwingungen anzuregen.

Selbst für moderate Lautstärken sind hier Ausgabegeräte mit sehr starken Spannungen nötig. Heute werden elektrostatische Kopfhörer in der Regel im Paket mit entsprechend kräftigen Verstärkern angeboten. Alternativ funktionieren auch Drittherstellgeräte mit hoher Ausgangsspannung.

Bekannte und beliebte Modelle


Welcher Kopfhörer-Treiber klingt am besten?

Auch wenn dynamische Wandler günstig zu konstruieren sind und nach einem relativ grobschlächtigen Prinzip funktionieren, kann damit eine sehr hohe Klangqualität erzielt werden. Im Bereich der Studiokopfhörer sind schon viele Modelle ab ~250 Euro bestens tauglich.

Magneto- und elektrostatische Kopfhörer haben in technologischer Hinsicht (potentiell) die Nase vorn. Die hauchdünne, fast masselose Membran sorgt für eine extrem hohe Impulstreue, was der »Transparenz«, der Detailtreue, der »Knackigkeit« von Transienten und dem Raumklang stark zugutekommt – gewissermaßen allen feinmechanischen Aspekten des Sounds. Und schließlich trägt die Tatsache, dass hier stets die gesamte Membranfläche schwingt, zum klaren Klang bei.

Dass die besten dynamischen Modelle einen Hauch weniger fein tönen als die besten magneto- oder elektrostatischen Vertreter, liegt allerdings auch hieran: Die Hersteller der absoluten Crème de la crème setzen einfach nicht auf dynamische Treiber.

Fazit zum Kopfhörer-Treiber

Eine Einstufung, welcher Kopfhörer-Treiber per se der klangbeste ist, ist nicht möglich. Dennoch lässt sich erkennen, dass magnetostatische Exemplare im Durchschnitt etwas besser klingen und die höchstdekorierten Kopfhörer fast durchweg elektrostatisch betrieben werden.

Es finden sich aber mittlerweile zahlreiche dynamische Oberklassengeräte, die klanglich Paroli bieten – selbst wenn nur der Studiobereich betrachtet wird, breitet sich eine große Palette vor dir aus.

Passend dazu: Studiokopfhörer: Die Testsieger » (vor allem auf Seite 2)

Es bleibt noch zu fragen, wie viel Ausgangsspannung die Geräte liefern, an denen Du deine Kopfhörer betreiben willst. Elektrostaten fallen komplett aus, wenn Du auch an tragbaren Geräten lauschen willst. Selbst viele Mischpulte, Audio Interfaces & Co. liefern hier nicht genug »Saft«. Bei sehr vielen (ortho-)dynamischen Modellen hast Du hingegen alle Freiheiten.

Und nun freuen wir uns über deinen Kommentar zum Artikel – alle Fragen, Anregungen und sachdienliche Hinweise Kritik in Form von Ergänzungen oder Korrekturen sind herzlich willkommen.

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Lesermeinungen (2)

zu 'FAQ: Kopfhörer – Treiber erklärt'

  • oboe   13. Jan 2016   13:32 UhrAntworten

    ...dass die besten dynamischen Modelle einen Hauch weniger fein klingen liegt daran dass die Hersteller nicht auf dynamische Treiber setzen? Hä? Ansonsten wie immer: ein sehr schöner Artikel! Ich warte noch auf die Kopfhörer mit den Ionen-Hochtönern - völlig masselos, wäre nicht die Wärme, das Ozon etc... ;-)

    • Felix Baarß (delamar)   13. Jan 2016   14:02 UhrAntworten

      Servus oboe,

      ja, das war wohl ein wenig nebulös formuliert. Neuer Versuch: Die Hersteller, die die größten technischen Anstrengungen und finanziellen Ressourcen beim Kopfhörerbau aufwenden (Stax, Audeze, HiFiMAN, Sennheisers Edelabteilung), setzen partout nicht auf dynamische Treiber.

      Täten sie es, könnten sie vielleicht beweisen, dass dynamische Treiber mit dem entsprechend edlen technischen Drumherum ebenbürtig sind. Der Vorsprung der besten magneto-/elektrostatischen Modelle gegenüber feinen Dynamikern wie dem AKG K812 und dem Senneheiser HD 800 ist ja nun wirklich nicht groß.

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