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Kopfhörer



Zur technischen Funktionsweise siehe Lautsprecher


Kopfhörer sind kleine Lautsprecher, die ebenso ein elektrisches Signal von einem Verstärker erhalten, um daraus ein akustisches Signal zu erzeugen. Da der Schall der Kopfhörer direkt auf den Gehörgang einwirkt, sind der Kopf als Hindernis und die Ohrmuscheln zur richtungsbestimmenden Lokalisation hierbei ausgeschlossen. Die Kopfhörerbeschallung wirkt also auch durch die Trennung völlig anders, als das bei der Beschallung mit Stereolautsprechern geschieht. Kopfhörer können nach verschiedenen Kriterien in Typen eingeteilt werden:

Table of contents
1 Nach der Bauform
2 Nach der Form der äußeren Abdeckung
3 Nach der Schallwandlertechnologie
4 Nach dem Übertragungsmedium
5 Nach der Impedanz
6 Kopfhörer für psychoakustische Testversuche

Nach der Bauform

In-Ear Kopfhörer (intra concha)

(dt. "Im Ohr-Kopfhörer") Die Kopfhörer werden in die Gehörmuschel eingeführt. Manche Menschen empfinden das als unangenehm. Dafür sind sie platzsparender und geeigneter für unterwegs.

Muschel-Kopfhörer

Diese Kopfhörer sind größer und werden über die Ohrmuscheln gelegt und sind dadurch angenehmer zu tragen.
Diese Kopfhörer werden in zwei Klassen unterteilt:

Ohraufliegende Kopfhörer (supra aural)
Die Kopfhörermuschel bedeckt das Ohr, umschließt es jedoch nicht.

Ohrumschließende Kopfhörer (circum aural)
Die Kopfhörermuschel umschließt das Ohr vollständig.

Nach der Form der äußeren Abdeckung

Geschlossene Muschel-Kopfhörer

Der Kopfhörer versucht möglichst bündig und dicht mit dem Kopf abzuschließen, wofür meistens weicher Kunststoff oder Leder verwendet wird. Dadurch wird ein größerer Bass-Druck erreicht. Bei längerem Tragen dieses Kopfhörers verspüren viele Menschen einen etwas unangenehmen Druck auf den Ohren. Es erfolgt kein Druckausgleich zwischen Kopfhörermuschel und Umgebung.

Halb-Offene und Offene Muschel-Kopfhörer

Im Gegensatz zum geschlossenen Muschel-Kopfhörer wird ein weicher Stoff als Dämmung gegen den Kopf verwendet. Um den fehlenden Bass-Druck auszugleichen, müssen die Membranen und die Technik des Kopfhörers aufwändiger konstruiert werden. Die Abdeckung ist perforiert und ermöglicht den Druckausgleich zwischen Kopfhörermuschel und Umgebung.

Nach der Schallwandlertechnologie

Elektromagnetisch

Die Signalwandlung erfolgt mit Hilfe von Elektromagneten.

Elektrostatisch

Die Signalwandlung erfolgt mit Hilfe von membranartigen Elektroden.

Piezoelektrisch

Die Signalwandlung erfolgt mit Hilfe von piezoaktiven Keramiken oder Kristallen.

Nach dem Übertragungsmedium

Kabelgebundene Kopfhörer

Hier wird das Signal durch ein Kabel an die Elektromagnete oder Elektroden geleitet. Die Kopfhörer geben das Signal passiv wieder.

Infrarot-Kopfhörer

Das Signal wird (meistens) analog über eine FM-Kodierung oder digital an die Kopfhörer übertragen. Dafür ist eine Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger (Kopfhörer) nötig. Wird das Signal digital übermittelt, muss es erst noch durch einen D/A-Wandler in ein Analogsignal umgewandelt werden. Handelt es sich um ein analoges Signal, übernimmt ein FM-Dekodierer die Umwandlung.
In den Kopfhörern ist ein Verstärker integriert. Weil die Kopfhörer das Signal aktiv verstärken benötigen sie eine Batterie.

Analoge Funk-Kopfhörer

Ähnlich wie beim Infrarot-Kopfhörer wird das Signal auch ohne Kabel übermittelt. Statt Infrarot wird aber Funk verwendet. Je nach Hersteller und Modell unterscheiden sich die Frequenzen, auf denen übertragen wird (z.B. 435MHz, 864 MHz, ...). Somit sind also Funkkopfhörer/Sender untereinander nicht unbedingt kompatibel.
Bei Funkkopfhörern wird das Signal in der Regel per FM übermittelt. Ein FM-Dekodierer übernimmt die Umwandlung in ein Audio-Signal. Der Kopfhörer verstärkt das Signal selbst. Dadurch benötigen diese Kopfhörer ebenfalls eine Batterie.

Digitale Funk-Kopfhörer

Hier wird das Signal nicht analog sondern (bspw. über Techniken wie Bluetooth) digital übertragen. Das empfangene Signal wird erst vom eingebauten D/A-Wandler des Kopfhörers in ein analoges Tonsignal umgewandelt. Diese Technik eliminiert das oft als störend empfundene Signal- und Ruherauschen und ermöglicht eine absolut verlustfreie Übertragung bei digitalen Tonquellen. Bei analogen Tonquellen ist zwar gegenüber der kabelgebundenen Übertragung eine Signalumwandlung mehr notwenig, dieser prinzipielle Nachteil wird jedoch durch die generell höhere Tonqualität bei digitalem Transfer in der Regel mehr als ausgeglichen. Die bessere Qualität schlägt sich jedoch zumeist auch in höheren Preisen nieder, was digitale Funk-Kopfhörer zu den teuersten ihrer Art macht.

Nach der Impedanz

Niederohmige Kopfhörer

Die Impedanz des Kopfhörers liegt im Bereich 4-100 Ohm
z.B. Hi-Fi Kopfhörer, Walkman-Kopfhörer

Hochohmige Kopfhörer

Die Impedanz des Kopfhörers liegt im Bereich 1-4 Kiloohm
z.B. Kopfhörer für Kristall-Detektoren (veraltet)

Kopfhörer für psychoakustische Testversuche

Testversuche für das Funktionieren unseres Gehörs bei der Richtungslokalisation werden überwiegend über Kopfhörer gemacht. Hierzu ist der Ausdruck Lateralisation vorbehalten, um differenzierte Test-Signale getrennt den Ohren darzubieten und auf ihre Bestandteile und ihre Auswirkungen auf die seitliche Richtungsauslenkung zu untersuchen.




     
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