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Unangenehme Störgeräusche und Humming bei Gehäuselüftern: Arctic P12 gegen P14 im Detail-Test

Lüfter-Messkammer und Anspruch

Und da es aktuell keine Quelle gibt, die realitätsnahe und verwertbare Daten auch im Vergleich bietet, haben wir Einiges an Zeit sowie Geld investiert und unter Beratung eines Kühlgeräteherstellers einfach eine eigene Lüfter-Messtation entwickelt und dann auch kalibriert. Hier hat der Kollege Pascal Mouchel ganze Arbeit geleistet und das Ergebnis als Modell „Sarkophag I“ kann sich mittlerweile durchaus sehen lassen. Der schwere und massive Korpus aus dicken MDF-Platten ist verschraubt, verleimt und schalldämmend ausgekleidet. Wie das alles funktioniert und was wir letztendlich messen können und was nicht, erfahrt Ihr in diesem Artikel.

Mittlerweile hat sich das meiste, auch mit viel gutem Feedback aus der Community und der technischen Hilfestellung durch einige Industriepartner, richtig schön materialisiert. Das, was wir ab jetzt messen können, genügt natürlich nur semi-professionellen Ansprüchen, auch wenn alle Messgeräte aufwändig und kostenintensiv kalibriert wurden. Aber das reicht für alle Bereiche dessen, was den PC-Selbstbau und -Umbau betrifft, allemal aus. Wir sind natürlich keine Normierungsgesellschaft oder der TÜV, versuchen aber alles so so genau wie möglich zu messen, was noch im einigermaßen bezahlbaren Rahmen bleibt.

 

Messkammer mit Schallpegel-Kontrolle (Messung erfolgt separat)

 

Eine stark vereinfachte Version mit einem langen Rohr anstelle der Kammer wäre zwar deutlich preiswerter gewesen, ist aber so bauartbedingt ungenau, dass man die Werte nur als grobe Schätzung mit vielen Fehlern betrachten kann. Der Druckabfall ist immens und eine seriöse Schallpegelmessung ist aufgrund des so entstandenen Resonanzkörpers schlicht unmöglich. Werte unterhalb von ca. 30 CFM sind kaum noch sinnvoll auszuwerten und sonderlich realitätsnah ist das dann auch nicht mehr.

Tests als Gehäuselüfter und auf Radiatoren

Aktuell stellt sich ja immer die Frage, welche Charakteristik so ein 120- oder 140-mm-Lüfter wirklich besitzt. Nicht jedes Modell eignet sich auf allen Radiatorstärken und so mancher vermeintliche Kraftprotz büßt auf Radiatoren so viel an Druck ein, dass er kaum noch als geeignet zu bezeichnen ist. Die Angaben zu Volumenstrom („Durchsatz“) und statischem Druck in den Datenblättern helfen da dann auch nicht weiter, wenn etwas auf einem Slim-Radiator noch gut funktioniert und bei einem 45-mm-Radiator bereits komplett versagt.

Auf dem Bild sehen wir die mittlere Trennwand zwischen den beiden Kammern, die den Lüfter und auch den Radiator trägt. Entkopplung wird natürlich groß geschrieben und bei der Berechnung des Volumens für die Kammern hatten wir dankenswerter Weise fachmännische Hilfe. Jede der Kammern ist zudem zweckmäßig mit Noppen-Schaumstoff ausgekleidet und materialtechnisch so ausgelegt, dass es kaum noch störende Einflüsse gibt.

Die hinter dem Lüfter liegende „Bienenwabe“ wurde uns von Black Noise und dem Kühlungs-Hersteller empfohlen. Dadurch sind alle Kühler gleich gut eingebunden, weil jeder über einen anderen Austrittswinkel verfügt und genau das hiermit kompensiert werden kann. Durch die Bienenwabe gibt es jedoch keine Abrisskante und der Luftstrom ist direkt zum Auslass gerichtet.

Radiatoren und Lüfter werden mit einer eigenen Klemmvorrichtung entkoppelt und festgeschraubt. Auf dem Bild sieht man sehr schön die improvisierte Klemme mit dicken Unterlegscheiben und Dämmmaterial als Unterlage. Die Steuerung erfolgt über eine durch uns gekaufte Aquaero von Aqua Computer, so dass wir die Lüfter sowohl per Spannung (DC) oder auch per PWM regeln und testen können. Gebraucht wird beides, denn viele Lüfter, das wissen Einige nicht, lassen sich bei reiner Spannungsreglung gar nicht an die Unter- und Obergrenzen des Drehzahlbandes bringen und zeigen auch sonst noch Anomalien, über die wir an passender Stelle etwas schreiben werden.

Volumenstrom

Den Volumenstrom messen wir am Ausgang der zweiten Kammer, wo die Luft ausgeblasen wird. Dieser Bereich ist durch Vergleichsmessung im Messaufbau des Kühlgerätepartners relativ genau abgedeckt, so dass unser testo 410i jetzt recht verlässliche Resultate an die elektronische Messdatenerfassung liefert, die sich mit den Referenzdaten der professionellen Messung recht gut decken. Wichtig ist hier nicht der Preis des Equipments, sondern es sind die zweckmäßige Positionierung und die genaue Kalibrierung mit Reihen an Vergleichsmessungen.

Statischer Druck

Die Messung des statischen Drucks erfolgt wie üblich als Differenzdruckmessung. Dazu wird der spezielle „Napf“ so aufgeklemmt, dass er luftdicht abschließt. Auch hier wurde natürlich mit geliehenem, professionellem Equipment nachgemessen und zeitaufwändig kalibriert. Für diese Messung nutzen wir ebenfalls mit dem 510i ein selbst erworbenes Gerät von testo und sammeln die Daten zudem drahtlos ein. Da viele mittlerweile versuchen zu kopieren, stimmen die Winkel in den 3D-Grafiken und auch auf den nachfolgenden beiden Fotos natürlich nicht ganz, denn ohne Kenntnis der genauen Maße des Trichters ist ein Nachbau geradezu sinnlos und es funktioniert auch nur in einem recht kleinen Toleranzbereich wirklich ganz genau. Auch dafür haben wir noch einmal vergleichende Messreihen gemacht. In der Praxis sieht das Ganze dann so aus wie auf den beiden nachfolgenden Bildern.

Der Einbau ist problemlos und der Druckaufnahme-Behälter schließt jetzt auch Dank einer speziellen Dichtung perfekt ab. Der Rest ist lediglich eine Frage der Kalibrierung, die wir ebenfalls noch einmal vorgenommen haben. Viel genauer wird man es mit semi-professionellen Methoden wohl kaum noch hinbekommen. Doch gerade beim Druck sind schnell Fehler möglich, die man vor allem nicht sofort erkennt. Auch wenn die Abweichungen klein sind, werden wir noch alle bisherigen Lüfter noch einmal messen und für die Datenbank vorbereiten.

 

 

Geräuschemission

Die Messung des Geräuschpegels ist etwas tricky, funktioniert aber in den Abendstunden am Messort ganz gut. Wir haben uns für dBA bzw. dBC entschieden, weil Werte unterhalb von einem Sone mit noch bezahlbaren und kalibrierten Equipment kaum verlässlich erfasst werden können und die Software-Umrechnung diverser Softwareprogramme in diesem niedrigen Bereich eher verwirren und ungenau werden. Dann doch lieber dBA, zumal die meisten etwas damit anfangen können. Der Messabstand beträgt 50 cm zur Mittelachse des Lüftereingangs.

Wir gehen bei diesen Messungen zwei Wege. Zum Einsatz kommt für Schnell- und Plausibilitätstests ein durch uns nachträglich nach ISO kalibriertes Voltcraft SL 451, dessen Mikrofon wir entkoppelt vom Korpus platziert haben. Die Erfassung der Daten erfolgt außerhalb der Messkammer. Das Voltcraft SL 451 wurde uns dankenswerterweise von Conrad Elektronik unkompliziert zur Verfügung gestellt. Es ist auch die einzige Komponente, die nicht durch uns selbst erworben wurde. Alle anderen Messgeräte samt Zubehör und Elektronik wurden durch uns gekauft bzw. aus privaten Beständen gestellt.

Zu unseren eigenen Anschaffungen gehört auch ein kalibriertes Messmikrofon mit XLR-Anschluss und rauscharmen USB-Interface. Die Messungen erfolgen in den Abend- und Nachtstunden im ländlichen Raum, so dass man mit einem Grundpegel von unter 26 dB(A) bereits recht zufrieden sein kann. Da alles beim Messaufbau mit 50 cm Abstand sowieso darüber liegen wird, sollte das also kein Problem sein.

Wir haben auch das Feedback der Community aufgenommen und für jede Messung das Frequenzband ausgewertet, so dass man nicht nur die SPL-Werte (Schalldruck) in dB(A) erhält, sondern auch noch eine schöne Frequenzanalyse, die den Klangcharakter perfekt zu beschreiben hilft. Lager- oder Motorgeräusche, Vibrationen oder die Abrissgeräusche am Rotor – alles wird damit gnadenlos sichtbar.

Auf bestimmte Details und Lösungsansätze werden wir in diesem Artikel nicht näher eingehen, denn es steckt durchaus auch noch etwas fremdes Knowhow in diesem Aufbau und so manches würde für den Normalverbraucher wohl auch zu weit führen. Wer sich dafür interessiert und so etwas nachbauen möchte, kann sich natürlich gern bei uns melden. Das gilt auch für alle, die noch Anregungen und Hinweise einbringen möchten, denn wir stehen noch ganz am Anfang und können auch noch korrigieren oder erweitern.

Neue Metriken und Grafiken

Mal abgesehen davon, dass wir jetzt auch die minimalen und maximalen Werte für die fließenden Strome und die Leistungsaufnahme erfassen, haben wir zwei weitere Wünsche der Leser erfüllt und die Messreihen diesbezüglich erweitert. Um die Lüfter wirklich objektiv einschätzen zu können, haben wir zunächst den resultierenden Volumenstrom abgestuft und messen dabei in vielen einzelnen Schritten den Schalldruckpegel. Wir wissen ja, dass der Anstieg des Schalldruckpegels fast nie wirklich ausgeglichen erfolgt, der Pegel aber bei vergleichbarem Volumenstrom trotzdem abweichend ausfallen kann.

Und weil wir gerade über die Drehzahlen schrieben, gibt es ja auch dafür, auf den ausdrücklichen Leserwunsch hin, neue vergleichende Grafiken, indem wir zeigen, welche Drehzahlen nötig sind, um einem bestimmten Volumenstrom zu erreichen. In der Praxis erkennen dann natürlich auch, wo die Dellen bei der Lautstärke herkommen können, denn es gibt fast immer einen (oder mehrere) Drehzahlbereich(e), wo der Lüfter nicht so perfekt performt und zum Erreichen der gewünschten CFM höher dreht, als es ein eher gleichmäßiger Anstieg der Kurve hätte erwarten lassen.

Testaufbau  
Gehäuse / Messkammer Zweikammer-Messaufbau mit Schallisolierung, Vollklimatisierter Raum
Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit testo 410i (kalibriert)
Differenzdruckmessung testo 510i (kalibriert)
Schallpegelmessung Messmikrofon Class 2 und USB-Interface, Smaart 7, Voltcraft SL 451 (Conrad, Dauerleihstellung, kalibriert),
Drehzahlregelung und Lüftersteuerung Aqua Computer Aquaero 6 Pro
Inbetriebnahme März/April 2021

 

130 Antworten

Kommentar

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C
Charger93

Neuling

2 Kommentare 4 Likes

Guten Morgen Zusammen,
Danke für den Test, da ich überlegt hatte, mir eben jene Lüfter für mein Gehäuse anzuschaffen.

Blöde Frage hinterher: die P14 gibt es auch als CO Variante mir Kugellager, haben die das Problem wohl auch? Falls man das überhaupt ohne Test beantworten kann.

Liebe Grüße und weiter so!

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Pascal TM-Custom

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Guten Morgen
Ich hab diesen Lüfter leider nicht hier. Pauschal kann ich dir das nicht sagen ob es besser wird und ob es überhaupt vom Lager kommt. Da spielen mehrere Faktoren ein.

Lüfter Geometrie, Anstellwinkel usw. Was bei einem 120er klappt heißt nicht das es bei einem 140er auch klappt. Die Dimension verändert sich und kann Einfluss nehmen.

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RX480

Urgestein

1,803 Kommentare 820 Likes

Auf jeden Fall sehr interessant, das der P14 obenrum besser geht, falls man die Wahl zw. nem 360er und nem 280er Radi hat.
(bis 37dB ist man auch net lauter als ne Custom-Graka)

Vllt. hat ja Jemand ein ähnliches Gehäuse mit Eiswolf+Eisbär gekoppelt und kann mal Was zu 2x280er Radis berichten:
(das wären dann im Idealfall 4x60cfm, Was ja net wenig ist, gerade weil CPU+GPU meist net gleichzeitig Volllast haben)

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P
Phoenixxl

Veteran

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Ich habe auf 2 360er Radiatoren 6 120mm eLoops im Gehäuse. 3 davon im Pull- 3 davon im Pushbetrieb.
Es brummt gewaltig :(
Vllt hatte ich unrealistische Vorstellung davon wie leise es sein kann, aber wirklich zufrieden bin ich damit nicht.
Ich werde versuchen die Lüfter unterschiedlich anzusteuern, z.B. den mittleren der 3 etwas schneller drehen zu lassen und berichten, ob es was bringt.

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Igor Wallossek

1

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Die eLoop im Push-Pull sind eh keine gute Idee, Pull geht überhaupt nicht. So sehr ich sie mag, aber selbst auf Radiatoren mag ich sie nur mit Abstandshalter und alles über 30 mm Dicke killt fast alle Modelle gleich ganz. Versuche mal, die Push-Seite abzuschrauben und luftdicht mit 1 mm Powertape wieder aufzukleben. Der Abstand hat bei mir gereicht, um ein kleines Wunder zu vollbringen.

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P
Phoenixxl

Veteran

156 Kommentare 118 Likes

Kleines Verständnisproblem:
Der Radiator vorne arbeitet im Pullbetrieb.
Der oben im Push.

Ich teste dann gerne, ob das Tape bei mir hilft. Allerdings kann ich heute ein Fanatec DD1 in Betrieb nehmen und da soll die Kiste erstmal laufen.

Danke für den Tipp!

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Pascal TM-Custom

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Also ein Typischer Aufbau wie man ihn kennt :) Najaaaa es kommt auch noch drauf an was für Radis du verwendest wir haben mal einen Artikel veröffentlich in dem wir Push/Pull getestet haben. Die Erkenntnis ist das vieles auch dem Radiator geschuldet ist. Ab 45mm Radiatoren werden die Lamellen dichter und es kommt zu höherer Geräusch Entwicklung.

Pull kann jeh nach Radiator besser oder schlechter sein. die NB funktionieren gut aber sind bissel Knurrig.

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Phoenixxl

Veteran

156 Kommentare 118 Likes

Ja, von den Temperaturen her ist alles super.
Ich hatte den 5950X mit 16*4,7 GHz und über 240W stabil bekommen.
Im Alltag aber natürlich ganz anders unterwegs.
4,1Ghz und 1,050mV und eine 6900 XT können nicht über 65°C und die Lüfter laufen auf 40%, was etwa auf 800 U/min hinausläuft.

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Kabelbinder

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Ähnliches Problem wie bei den eLoops. Die Eigenresonanzen sind schlecht gedämpft. Das System braucht einfach mehr Masse.

Auch wieder ein Beleg dafür, dass man die Designs nicht willkürlich hoch skalieren kann.

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Pascal TM-Custom

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nope mit skalieren ist es hier nicht getan da muss man die Geometrie mit verändern.

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Kabelbinder

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Wobei es durchaus auch einige Stimmen gibt, die dem P12er mehr Resonanzprobleme attestieren als dem P14er. Beispiel: https://www.computerbase.de/forum/threads/arctic-p12-p14-heulen-bei-bestimmten-pwm-werten.2027077/

Ich denke mal, das sind einfach prinzipbedingte Mängel des kostenoptimierten Designs. Wie stark die Phänomene jeweils durchschlagen, hängt dann ganz von den Bedingungen vor Ort ab.

Anhand der derzeitigen Informationslage würde ich nicht schließen, dass die eine Größe praktisch pauschal besser ist als die andere. Kommt dann wohl einfach auf die Einsatzbedingungen an.

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Pascal TM-Custom

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Arctic hat beim P12 schon nachgebessert die Version die ich getestet habe hat das Problem nicht mehr hab es überprüft. Aber es ist tatsächlich so das die Änderung der Größe schon etwas verändert.

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Kabelbinder

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Gibt es dazu was Offizielles oder ist das ein schleichender Vorgang?

Ohne entsprechende Kennzeichnung kann auch niemand vorhersehen, ob er vom Händler dann eine neue oder alte Version bekommt...
Dahingehend sollte man auch die neueren Badges der P14er im Auge behalten.

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Pascal TM-Custom

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Das ist schleichend. Die jetzigen die es zu kaufen gibt müssten schon Rev 2 sein also P12. Und sollte man doch son Knurrigen erwischen hat man ja 10Jahre Garantie ☺️. Austauschen und fertig. Da ist Arctic sehr entspannt.

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HerrRossi

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6,771 Kommentare 2,236 Likes

Danke für den Test! Die 140er habe ich auch auf den Radis, da die bei mir aber unter 700 U/min bleiben, habe ich noch keine solchen Geräusche gehabt.

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W
WokeUpInANewBugatti

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Kann den Test hier so bestätigen, habe 3 P14 PWM als Gehäuselüfter, nachdem die ja so überall gehyped wurden. Echt nervig wenn die Lüfter ihre Drehzahl ändern und es währenddessen zu diesem Humming kommt. Der Preis ist aber halt zusammen mit der Leistung schon stark. Sollte Arctic nachbessern werde ich mit definitiv die neue Version kaufen. Bis dahin bin ich aber zu faul die Lüfter zu wechseln, zumal man sich ja die teuren und hässlichen noctua holen müsste für die Performance :(

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Kabelbinder

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@Pascal Mouchel
Ich habe eben ein neues 5er-Set der P14 erhalten. Immer noch mit Humming. Der Bionix läuft dahingegen ohne auffällige Eigenresonanzen.

Kannst du mal einen schnellen Schubladentest machen und mit dem Fingernagel gegen ein Blatt der neueren P12 klopfen? Beim P14 merkt man sofort, dass es hochtönig angeregt wird. Der Bionix resoniert etwas tiefer und - das ist wirklich eindeutig - klingt deutlich schneller ab. Da entscheidet wohl letztlich der Materialmix, der für eine bessere Dämpfung sorgt.

Mal hoffen, dass Arctic beim P14 schnell nachbessert.

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NordishBen

Mitglied

13 Kommentare 8 Likes

Hatte überlegt mein Fractal Design Define S mit P14 PWMs zu bestücken für eine bessere Kühlung. Was wäre denn alternativ zu empfehlen?

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Kabelbinder

Mitglied

34 Kommentare 17 Likes

Arctic Bionix, Noctua NF-A14 und ggf. Be Quiet SW3.

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