Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kopfhörerschaltung für verschiedene Lasten


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von Jens (Gast)


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Hallo,

wie ist es, wenn ich ein Audiosignal für verschiedene Kopfhörerlasten 
anbieten will? Sagen wir, ich habe ein 1V Signal mit Offset von VCC/2 
und möchte dieses auf einen Kopfhörerausgang geben, welcher einen 600Ohm 
und 36Ohm Kopfhörer treiben können soll?

Da reicht es wohl nicht einfach z.B. einen LM833 als Treiber 
dazwischenzubauen? Wenn ich an dessen Ausgang 100uF gefolgt von 120Ohm 
habe, fällt über dem 36 Ohm Kopfhörer eine wesentlich kleinere Spannung 
ab, als über den 600 Ohm, jedoch ein größerer Strom.

600Ohm:
Rges = 600+120 = 720 Ohm
I = 1/720 = 1,3mA
P = 1,3mA * 1V = 1,3mW

36 Ohm:
Rges = 36+120 = 156 Ohm
I = 1 / 156 = 6,4mA
P = 6,4mW

Oder habe ich bei beiden Kopfhörern dann trotzdem den gleichen 
Lautstärkepegel?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

der Elko sollte auf jeden Fall mit dazu.

Die beiden Kopfhörer werden garantiert unterschiedlich laut sein. Du 
müßtest für jeden einen Verstärker vorsehen, an denen Du separat 
einstellst. Wenn Du den lauteren mit Widerständen abdämpfst, kann 
Höhenverlust entstehen.

mFG

von Jens (Gast)


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Gibt es eine gute Kopfhörerschaltung, gerne auch mit einem modernen IC, 
welcher das einigermaßen gut kompensieren kann?

von ArnoR (Gast)


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Jens schrieb:
> 600Ohm:
> Rges = 600+120 = 720 Ohm
> I = 1/720 = 1,3mA
> P = 1,3mA * 1V = 1,3mW
>
> 36 Ohm:
> Rges = 36+120 = 156 Ohm
> I = 1 / 156 = 6,4mA
> P = 6,4mW

Unsinn, dich interessiert nicht die Gesamt-Ausgangsleistung, sondern die 
Leistung am Kopfhörer, also an den 600R bzw. an den 36R. Also nochmal 
rechnen. (1mW / 1,5mW)

von Harald W. (wilhelms)


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Jens schrieb:

> Gibt es eine gute Kopfhörerschaltung,
> welcher das einigermaßen gut kompensieren kann?

Ja, schalte einfach einen 600 Ohm Widerstand in Reihe zum Ausgang.

von Hannes (Gast)


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Jens schrieb:
> Oder habe ich bei beiden Kopfhörern dann trotzdem den gleichen
> Lautstärkepegel?

Könnte möglich sein, das hängt von der Qualität der Kopfhörer ab.
Probier es doch aus . . .

von Günter Lenz (Gast)


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>600Ohm:
>Rges = 600+120 = 720 Ohm
>I = 1/720 = 1,3mA
>P = 1,3mA * 1V = 1,3mW

Leistung am Kopfhörer:
1,3mA² * 600 Ohm = 1,014mW

>36 Ohm:
>Rges = 36+120 = 156 Ohm
>I = 1 / 156 = 6,4mA
>P = 6,4mW

Leistung am Kopfhörer:
6,4mA² * 36 Ohm = 1,47456mW

von Hannes (Gast)


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Hallo Günter,
nett, mal wieder Etwas von Dir zu Lesen.   S

Ich bin der Meinung, die KH sind parallel geschaltet.
Dann würde deine Berechnung nicht ganz stimmen.

von Günter Lenz (Gast)


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Ja, dann muß er die vorherige Stromberechnung noch
mal korrigieren und mit 300 Ohm und 18 Ohm rechnen.

von malsehen (Gast)


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Hannes schrieb:
> Könnte möglich sein, das hängt von der Qualität der Kopfhörer ab.
> Probier es doch aus . . .

Es fehlt die Versorgungsspannung der OPV.
Und der Stuetzkondensator.

und die Sicherung.

von A. S. (achs)


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wofür wäre das gut?
Warum sollten Kopfhörer unabhängig vom Aufbau bei gleicher elektrischer 
Leistung gleichen Schalldruck im Ohr erzeugen?
Etwa gleich wären die Leistungen, wenn Du 150 (statt 120R) nimmst.

P=U*I = U*Rk/(Rk+R9) * U/(Rk+R9) = U²*Rk/(Rk+R9)²

Da P und U ja konstant sein sollen ergibt sich R9 für 2 verschiedene Rk:

Rk1/(Rk1+R9)² = Rk2/(Rk2+R9)²

Rk1*(Rk2+R9)² = Rk2 *(Rk1+R9)²

Wurzel(Rk1)*Rk2+Wurzel(Rk1)*R9 = Wurzel(Rk2)*Rk1+Wurzel(Rk2)*R9
(Wurzel(Rk1)*Rk2 - Wurzel(Rk2)*Rk1)/(Wurzel(Rk2)-Wurzel(Rk1)) = R9

von MaWin (Gast)


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Jens schrieb:
> Oder habe ich bei beiden Kopfhörern dann trotzdem den gleichen
> Lautstärkepegel

Eher nicht, das hängt vom Wirkungsgrad der Kopfhorer ab, der sehr 
unterschiedlich sein kann.

Das Prinzip, per Verstärker eine höhere Soannung zu priduzieren, die per 
Widerstand reduziert wird, damit KH unterschiedlicher Impedanz 
anschlissbar sind, ist ok und handelsüblich, allerdings gibt es KH von 8 
Ohm bis 2kOhm.

Die Parallelschaltung von OpAmps ist aber grosser Blödsinn, zudem 
braucht man bei KH OpAmps mit niedrigem Rauschen.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30

von Achim B. (bobdylan)


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Mal ganz am Rande: ein hervorragender Treiber für Kopfhörer- und 
ähnliche Geschichten ist der BUF634. Hab aber nicht gekuckt, ob der noch 
kriegbar ist.

von Harald W. (wilhelms)


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Achim B. schrieb:

> Hab aber nicht gekuckt, ob der noch kriegbar ist.

Vermutlich ist das vor-kriegs-ware. :-)

von Klaus R. (klara)


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Jens schrieb:
> Gibt es eine gute Kopfhörerschaltung, gerne auch mit einem modernen IC,
> welcher das einigermaßen gut kompensieren kann?

Als Treiber für Kopfhörer ist der TPA6120A2 erste Wahl.

Den LM833 halte ich für nicht besonders geeignet. Schau Dir sein 
Datenblatt an. In den Diagrammen findest Du nur 2 K als die untere Last. 
Hier sind seine Werte noch gut. Deine Parallelschaltung hilft womöglich 
etwas, ist aber so fraglich. Ich würde da zumindest am Output mit 
Widerständen entkoppeln.

Der TPA6120A2 hat mit niederohmigen Kopfhörern kein Problem. Allerdings 
kostet er bei Conrad ca. 7 €, bei Mouser ist er etwas billiger.

http://www.ti.com/product/TPA6120A2/datasheet
http://www.ti.com/lit/ug/slou169/slou169.pdf

https://www.conrad.de/de/linear-ic-verstaerker-audio-texas-instruments-tpa6120a2dwp-kopfhoerer-2-kanal-stereo-klasse-ab-so-20-powerpad-1071049.html

Noch ein Link mit interessanten Bildern. Gibt es auch über Amazon zu 
kaufen.
Ebay-Artikel Nr. 110889315357

mfg klaus

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von DJ Tinnitus (Gast)


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Du könntest das Ausgangssignal mit einem hochohmigen DC-Signal 
überlagern und messen,
wieviel Strom fließt.

Der Unterschied zwischen 600 und 32 Ohm Kopfhörer sollte sich so 
feststellen lassen.

Ich denke aber, dass sich aufgrund des unterschiedlichen Wirkungsgrades 
der Treiber nur bedingt Rückschlüsse auf die Lautstärke ziehen lassen.
@Hannes: Mit Qualität hat Wirkungsgrad allerdings nix zu tun..

LG

von DJ Tinnitus (Gast)


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Treiber im Sinne von Schallwandler

von Martin H. (horo)


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Achim B. schrieb:
> Mal ganz am Rande: ein hervorragender Treiber für Kopfhörer- und
> ähnliche Geschichten ist der BUF634. Hab aber nicht gekuckt, ob der noch
> kriegbar ist.

Segor hat ihn im bastelfreundlichen DIP8:
http://www.segor.de/#Q=BUF634P&M=1
1
ab   incl.MwSt.   netto   
2
 1+    12.30      10.34  
3
 5+    11.07       9.30  
4
10+     9.84       8.27

Ciao, Martin

von Ralf L. (ladesystemtech)


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Jens schrieb:
> wie ist es, wenn ich ein Audiosignal für verschiedene Kopfhörerlasten
> anbieten will?

Dann schalte parallel zum Ausgang noch einen 33 Ohm Widerstand, damit 
ändert sich die Lautstärke bei verschiedenen Kopfhörerimpedanzen nur 
noch geringfügig. Das hat zwar den Nachteil, dass der 120 Ohm und der 33 
Ohm Widerstand als Spannungsteiler wirken und somit ein 
Lautstärkeverlust stattfindet, aber da das Gehör logarithmisch wirkt, 
ist der Lautstärkeverlust nur gering. Ausserdem entstehen noch zwei 
weitere Vorteile:

1. Das Verstärkerrauschen nimmt ab.

2. Der Kopfhörermembran schwingt nicht mehr labberig hin und her (klingt 
bei 120 Ohm schwammig und matschig), sondern er ist jetzt an 33 Ohm 
angebunden (gedämpft). Das klingt spritzig und erzeugt knackige Bässe 
(detailiert).

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von Klaus R. (klara)


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Klaus R. schrieb:
> Als Treiber für Kopfhörer ist der TPA6120A2 erste Wahl.

Jens schrieb:
> wie ist es, wenn ich ein Audiosignal für verschiedene Kopfhörerlasten
> anbieten will? Sagen wir, ich habe ein 1V Signal mit Offset von VCC/2
> und möchte dieses auf einen Kopfhörerausgang geben, welcher einen 600Ohm
> und 36Ohm Kopfhörer treiben können soll?

Der TPA6120A2 arbeitet übrigens mit Stromgegenkopplung. Deshalb wird ein 
32 Ohm Kopfhörer genauso laut sein wie ein 600 Ohm Kopfhörer.


Martin H. schrieb:
> Segor hat ihn im bastelfreundlichen DIP8:
> http://www.segor.de/#Q=BUF634P&M=1ab   incl.MwSt.   netto
>  1+    12.30      10.34
>  5+    11.07       9.30
> 10+     9.84       8.27

Der TPA6120A2 kostet ca. 7,- bei Conrad.
mfg Klaus

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von Robin (Gast)


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DJ Tinnitus schrieb:

> Du könntest das Ausgangssignal mit einem hochohmigen DC-Signal
> überlagern und messen, wieviel Strom fließt.

Was verstehst Du unter einem hochohmigen "DC-Signal"
und was ist jetzt genau das Ergebnis deiner Messung ?


> Ich denke aber, dass sich aufgrund des unterschiedlichen Wirkungsgrades
> der Treiber nur bedingt Rückschlüsse auf die Lautstärke ziehen lassen.

Bei Lautsprechern spricht man von Wirkungsgrad,
bei Kopfhörern von Empfindlichkeit.

NG

von Robin (Gast)


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Jens schrieb:
> Oder habe ich bei beiden Kopfhörern dann trotzdem den gleichen
> Lautstärkepegel?

https://shuredeutschland.wordpress.com/2012/08/16/kopfhoerer-impedanz/

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