über Kopfhörerverstärker

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Ein Kopfhörerverstärker ist ein Gerät zum Konditionieren eines Audiosignals, mit dem Zweck es auf die speziellen Besonderheiten eines Kopfhörers anzupassen.
Das klingt im ersten Augenblick nicht sonderlich sensationell und kann auch mit wenig Aufwand erledigt werden. Es zeigt sich aber (wie bei fast allen Dingen), das der Teufel im Detail steckt und ein gewisser Aufwand nötig ist, um möglichst einen Verstärker für alle Kopfhörer zu haben.
Hier sollten als erstes die Elektrostaten aussortiert werden. Auch Kopfhörer mit dem zwar sehr sinnvollen, aber leider nicht sehr verbreiteten symmetrischen Anschluss sind erst durch einen Adapter kompatibel mit den hier besprochenen Fakten.

 

Das Ziel soll sein, mit dem Kopfhörerverstärker einen (fast) beliebigen Kopfhörer so auszusteuern, das sich bei der bevorzugten Lautstärke das Poti zwischen 12 und 3 Uhr befindet. Es ist nämlich erwiesen, das ein Verstärker umso besser klingt, jemehr das Poti sich dem Rechtsanschlag nähert.    

 

Betrachten wir zuerst die Quelle, also wo das Audiosignal herkommt. Im Allgemeinen wird in diesem Zusammenhang von HochPegel-Signalen gesprochen.
Es gibt diverse Zuspieler wie CD- und DVD-Player. Hier kann man mit einem recht konstanten Ausgangspegel rechnen, in der Regel 1- 2 Volt.
Bei (Vor-) Verstärkern wird’s schon variabler. Im einfachsten Fall reichen diese Geräte den empfangenen Pegel weiter, wer aber alte HiFi Vorverstärker, wie die Yamaha C-Serie besitzt, der weiss, dass da auch 10 Volt und mehr rauskommen können.
Wenn man Ipods und Derivate direkt anschliesst, kommt selten mehr als 1 Volt.

 

Viel variabler sind die Kopfhörer. Hier gibt es 2 Kenngrössen: Impedanz und Empfindlichkeit.
Generell kann man sagen, dass Kopfhörer mit hoher Impedanz unempfindlicher sind als Kopfhörer mit niedriger Impedanz.
Das stimmt zwar nicht immer, aber meistens. Die Empfindlichkeit von Kopfhörern wird unter Anderem in dB (Schalldruck) /mW angegeben. Die Extreme sind hier der AKG K1000 mit 74dB/mW und der Sennheiser HD25 mit 108dB/mW. Es braucht somit über 2500 mal mehr Leistung um den K1000 auf gleichen Schalldruck wie den HD25 zu bringen.
Erschwerend kommt hinzu, dass Kopfhörer mit hoher Impedanz meist auch viel Spannung brauchen um wirklich laut zu sein. Man braucht also Verstärker, die mit hoher Betriebsspannung arbeiten.

 

Um diese variabelen Bezugsgrössen einigermassen miteinander zu vereinbaren, muss man entweder Kompromisse schliessen oder sich was einfallen lassen.
Seit geraumer Zeit denken wir deshalb über sinnvolle Lösungen nach, variirende Eingangspegel und unterschiedliche Kopfhörer miteinander komfortabel zu verbinden. Uns ist dabei die 5-fach variable Vorstufe eingefallen, die wir PRE-GAIN genannt haben.

 

Dazu zwei extreme Beispiele (die fixe Grösse dabei ist der VIOLECTRIC HPAV100 mit einer fixen Verstärkung von 8 dB (2,5 Fach) bei voll aufgedrehtem Poti.

 

1. Beispiel:
Der (Vor-) Verstärker liefert eine Spannung von 4 Volt, der Kopfhörer braucht aber nur 2 Volt um 100 dB Schalldruck zu erzeugen.
Bei voll aufgedrehtem Poti würde der V100 bei 8 dB (2,5-facher) Verstärkung 10 Volt Spannung liefern, man dürfte also den Lautstärkeregler nur vorsichtig bedienen um keinen Hörschaden davon zu tragen. Weiter sollten laute Störgeräusche am Eingang des V100 vermieden werden, weil er die  jetzt gnadenlos verstärken wird.
Durch die variabele Eingangsstufe PRE-GAIN kann man den Eingangspegel um 12 dB (1/4) vermindern, aus 4 Volt Eingangspegel wird somit 1 Volt. Dieses Volt verstärkt der V100 wiederum 2,5-fach, es werden also 2,5 Volt daraus und man kann jetzt das Lautstärkepoti fast voll aufdrehen.

2. Beispiel:
Der (Vor-) Verstärker liefert eine Spannung von 1 Volt, der Kopfhörer braucht aber 20 Volt um 100 dB Schalldruck zu erzeugen.
Bei voll aufgedrehtem Poti würde der V100 bei 8 dB Verstärkung 2,5 Volt Spannung liefern, viel zu wenig für den Kopfhörer.
Durch die variable Eingangsstufe PRE-GAIN kann man den Eingangspegel um 12 dB (4-fach) erhöhen, aus 1 Volt Eingangspegel werden 4 Volt. Diese verstärkt der V100 wieder 2,5-fach, es werden also 10 Volt daraus. Das ist zwar immer noch nicht genug aber deutlich näher dran, denn der Kopfhörer bringt jetzt 94 dB Schalldruck.

 

Quellenhinwies:Violectric

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