Dongle-DAC am Smartphone: was die Zahlen sagen

Ein Dongle-DAC ersetzt den Kopfhörerausgang eines Smartphones durch Wandler und Verstärker in einem kleinen Adapter. Ob sich das lohnt, zeigen vier Zahlen im Datenblatt: die Ausgangsspannung, die Last, für die sie gilt, die Ausgangsimpedanz und, bei empfindlichen In-Ears, das Rauschen. Dieser Ratgeber erklärt, wie du sie liest und wo sie am Smartphone eine Lücke lassen. Im Katalog stehen 23 Geräte der Kategorie, die Dongles bilden die Auswahl dafür. Die Kaufberatung zur Kategorie liegt unter DAC/Verstärker kaufen: Bauform, Strom, Leistung.

Was ein Dongle ersetzt

Ein Smartphone liefert über seinen Kopfhörerausgang oder einen einfachen USB-Adapter eine begrenzte Spannung. Viele Hersteller veröffentlichen sie nicht. Ein Dongle sitzt zwischen Handy und Kopfhörer, bekommt das Signal digital über USB, wandelt es und verstärkt es selbst. Die Werte des Dongles sind dann die, die für den Antrieb zählen, nicht die des Handys. Den Strom nimmt er, wenn er keinen Akku hat, aus dem Handy. Bei den meisten Dongles steht deshalb «Über USB» als Stromversorgung in der Tabelle.

Vrms: die Spannung

Die Ausgangsspannung ist die wichtigste Zahl, weil aus ihr die Reserve folgt (siehe Impedanz und Empfindlichkeit: dB/mW, dB/V und was daraus folgt). Die Hersteller nennen sie in drei Einheiten. Vrms ist der Effektivwert und für die Rechnung die klare Basis. Vpp ist die Spannung von Spitze zu Spitze, Vpeak die von der Nulllinie zur Spitze. Für einen Sinus gilt: Vrms ist Vpeak geteilt durch die Wurzel aus zwei und Vpp geteilt durch das Doppelte der Wurzel aus zwei (Formel F3). Der Katalog rechnet so um und sagt es in der Rechnung. Ein Wert in Vpp sieht deshalb auf dem Datenblatt fast dreimal so gross aus wie derselbe Wert in Vrms.

Die Herstellerangaben zeigen die Vielfalt. Der FiiO KA13 und der FiiO KA17 stehen im selben Katalog, doch der KA13 nennt seine Spannung als Spitzenwert an 32 Ω, der KA17 als Effektivwert ohne Lastangabe. Ohne Umrechnung sind die Zahlen nicht vergleichbar. Mehr zu diesem Paar in FiiO KA13 gegen FiiO KA17.

Last: Für wen die Zahl gilt

Eine Spannung ist nur mit ihrer Last eine vollständige Angabe. Ein Dongle kann an einem 16-Ω-Kopfhörer weniger Spannung liefern als an einem 300-Ω-Kopfhörer, weil er dort mehr Strom aufbringen muss. Der Hersteller sollte die Last nennen, an der er misst. Bei uns steht jede Spannung mit ihrer Last in der Zeile der Detailseite. Fehlt sie, behandeln wir den Wert als Leerlaufspannung. Reicht schon sie nicht für den Kopfhörer, reicht die Quelle unter Last erst recht nicht, und das Urteil lautet «reicht nicht». Reicht sie, fehlt der Rechnung die Ausgangsimpedanz oder die Leistung an der passenden Last, und das Ergebnis lautet «nicht bewertbar».

Leistungsangaben stehen in mW an einer Last, oft mit einer Verzerrungsgrenze. Sie gelten nur für diese Last, und wir rechnen sie nicht auf eine andere um. Manche Hersteller geben Leistung als Untergrenze an oder an zwei Modi. Ein Beispiel ist der Desktop-Modus mancher Dongles, in dem ein zusätzlicher Stromeingang mehr Leistung erlaubt.

Ausgangsimpedanz und die Achtelregel

Die Ausgangsimpedanz des Dongles bildet mit der Impedanz des Kopfhörers einen Spannungsteiler. Als Faustregel soll sie höchstens ein Achtel der Kopfhörerimpedanz betragen. Bei den In-Ears mit niedriger Impedanz ist das der Punkt, an dem manche Quellen scheitern. Die Details, mit Beispielen aus dem Katalog: Ausgangsimpedanz und die 1/8-Regel. Die Dongles nennen ihre Ausgangsimpedanz meist als Obergrenze wie «unter 1 Ω». Fehlt sie, steht bei uns «nicht bewertbar».

Rauschen: die Sache mit dem Zischen

Empfindliche In-Ears machen aus wenig Rauschen einen hörbaren Pegel. Der Störabstand eines Dongles hilft dabei nur, wenn der Hersteller seine Bezugsspannung nennt. Ohne sie ist der Wert nicht vergleichbar, und wir rechnen nichts. Mit ihr folgt der rechnerische Rauschpegel am Kopfhörer aus der Empfindlichkeit und dem Rauschen des Dongles (Formel F8). Bei uns erscheint ein Hinweis ab 20 dB SPL, ein deutlicher ab 30 dB SPL. Das sind unsere Festlegungen, keine Norm, und sie stehen mit der Rechnung auf Methodik.

Bei den meisten Dongles im Katalog nennt der Hersteller zwar einen Störabstand, aber keine Bezugsspannung. Dann sagen wir es offen: Über das Rauschen einer Kombination aus Dongle und In-Ear können wir in vielen Fällen keine Aussage treffen. Ein Blick in die Tests anderer hilft: Testergebnisse: DAC/Verstärker.

Was am Smartphone unbekannt bleibt

Auf der anderen Seite der Kette steht das Handy. Die Referenzquellen und ihre veröffentlichten Werte listet Zuspieler. Für Smartphones und die meisten USB-C-Adapter liegen kaum Spannungen oder Ausgangsimpedanzen vor. Die Seiten zeigen, was bekannt ist und was nicht: Apple Lightning-auf-3,5-mm-Adapter (A1749), Apple USB-C-auf-3,5-mm-Adapter (EU-Version, A2155), Google USB-C-Kopfhöreradapter (zweite Ausführung), Samsung USB-C-auf-3,5-mm-Adapter (EE-UC10), Sony Xperia 1 VIII. Wo die Werte fehlen, rechnen wir keinen Durchschnitt, sondern schreiben «Quelle unbekannt». Der Dongle ist dann die berechenbare Wahl.

Kopfhörer, die ohne Verstärker an bekannten Quellen laufen, stehen unter Kopfhörer ohne Verstärker am iPhone und Kopfhörer ohne Verstärker am Apple-USB-C-Adapter.

Die Dongles im Überblick

Ein Strich bedeutet, dass der Hersteller den Wert nicht veröffentlicht hat. Spannung, Leistung und Ausgangsimpedanz stehen auf der Detailseite je Ausgang. Die Auswahl mit symmetrischem Ausgang: DAC/Verstärker mit 4,4-mm-Ausgang. Die Dongle-Seite: Dongle-DACs für Smartphone und Laptop.

Kurzcheck vor dem Kauf

• Passt der Stecker deines Handys, und hat der Dongle den Ausgang, den dein Kopfhörer braucht (3,5 mm oder 4,4 mm)?
• Nennt der Hersteller die Spannung mit Einheit und Last?
• Liegt die Reserve für deinen Kopfhörer im Antrieb-Rechner über 6 dB?
• Ist die Ausgangsimpedanz genannt, und reicht sie für deine In-Ears?
• Gibt es zum Störabstand eine Bezugsspannung?