Kopfhörer – Treiber erklärt

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 gängigen Bauweisen.

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

Elektrodynamisch

meist nur »Dynamisch« genannt / engl.: »electrodynamic« oder »dynamic«

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.

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

• Studiokopfhörer: Die Testsieger

Magnetostatisch

auch »Orthodynamisch« oder »Isodynamisch« / engl. »planar magnetic«

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

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

• Fostex T20RP mk3 / T40RP mk3 / T50RP mk3 / TH500RP
• Audeze LCD-2 / LCD-3 / LCD-X
• HiFiMAN HE-400 / HE-400i / HE-500 / HE-1000

Elektrostatisch

englisch: »electrostatic«

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

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 muss dauerhaft elektrisch geladen sein – 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

• Koss ESP950
• Stax SR-009
• Sennheiser Orpheus

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, könnte allerdings auch hieran liegen: 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: Testsieger – Bestenliste

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.

Video
🎬 Kaufberatung & Technische Daten rund um Kopfhörer