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EMV – Was ist eigentlich “Elektromagnetische Verträglichkeit” und wo betrifft uns das? | Grundlagen

Onboard-Sound auf dem OC

Auf vielen Mainboards ist nach wie vor ein Soundchip verbaut. Auf dem Papier haben die verwendeten Bauteile teilweise durchaus gute Eigenschaften. Igor hat mal einen schönen Artikel geschrieben (Nachteile des Onboard-Sounds – Einfluss von Grafikkarte, Kopfhörerempfindlichkeit und Motherboardlayout geschrieben), in dem er die Gründe nannte, warum er wenig von Onboard-Sound hält. Auf der dritten Seite, hat Igor den Einfluss der Grafikkarte auf den Sound gemessen. Wie Igor in dem genannten Artikel festgestellt hat „Das am Oszi zu betrachtende Kurvengewirr harmoniert zudem perfekt mit dem „Spulenfiepen“ und den Leistungsaufnahme-Spitzen, was die Spannungswandler der Grafikkarte eindeutig als Verursacher ausweist.“

Man muss einfach nur vergleichen zwischen den Aufnahmen der Ausgangsspannung im Idle und im Gaming. Ich habe hier die Aufnahmen vom Igor kurzerhand übernommen:

Idle

Abbildung 10: Rauschen bei 32 Ohm Last im Idle
Abbildung 11: Rauschen bei 500 Ohm Last im Idle

Gamingbetrieb mit schnell wechselnden Lasten

Abbildung 12: Rauschen bei 32 Ohm Last im Gamingbetrieb
Abbildung 13: Rauschen bei 500 Ohm Last im Gamingbetrieb

Dieses Beispiel zeigt sehr deutlich, dass die Schaltregler der Grafikkarte allein anscheinend genug EMV-Emissionen verursachen, um den Onboard-Sound zu stören. Jetzt muss man nur noch bedenken, dass auf dem Mainboard auch eine Reihe Schaltregler für die CPU-Versorgung sind, die je nach Mainboard auch stören können. Auch muss hier noch ein Thema erwähnt werden: Der Igor hat diese Messung mit Lasten gemacht, die am ehesten in Richtung Kopfhörer gehen. Aktivlautsprecher (Lautsprecher mit integriertem Verstärker) haben meist eine viel höhere Eingangsimpedanz. Durch die höhere Impedanz können die Störungen noch besser zur Geltung kommen, da diese durchaus im Lautsprecherverstärker mit verstärkt werden können.

Da hat Igor auch einen richtigen Hinweis gegeben um das Thema etwas abzumildern: „Wer einen analogen Verstärker anschließt, sollte also am PC stets den verzerrungsfreien Maximalpegel wählen und besser am Lautsprecher leise regeln. Damit erhöht man den Abstand zwischen Signal und Störspannung signifikant. Das ist zwar nur Kosmetik, aber zumindest hilfreich“.

Laptop mit dedizierter Grafikkarte

Ich habe an einem Multimedia-Laptop im 15,6 Zoll Format das Rauschen an der 3,5mm Klinkenbuchse gemessen. Das Messobjekt war ein Acer Aspire 7 A715-71G-59T1. Die Messungen wurden mit einem Tektronix TDS3052C Oszilloskope durchgeführt. Als Tastkopf wurde je ein passiver Tektronix P2220 Spannungstastkopf mit der Teilereinstellung 1:1 verwendet. Die Last waren jeweils rein ohmsche Lasten. Einmal 10K Ω und einmal 500 Ω pro Seite.

Man kann in den nun folgenden Messungen sehr deutlich sehen, dass im Gamingbetrieb das Rauschen um einiges größer ist. Selbst wenn man  davon ausgehen würde, dass ein großer Teil außerhalb des hörbaren Bereichs wäre, würde aus meiner Sicht noch immer etwas im hörbaren Bereich zurückbleiben. Interessant sind auch die Messungen bei unterschiedlichen Abschlusswiderständen am Ausgang.

Messergebnisse mit 10 KΩ Last je Seite

 

Abbildung 15: Rauschen im Idle mit 10 KΩ Last
Abbildung 16: Rauschen im Gamingbetrieb bei 10 kΩ Last (Skyrim: Lauf durch Weißlauf)

Messergebnisse mit 500 Ω Last je Seite

Abbildung 17: Rauschen im Idle bei 500Ω Last
Abbildung 18: Rauschen im Gamingbetrieb bei 500Ω Last (Skyrim: Lauf durch Weißlauf)

 

 

Schlechter USB3-Hub und die Folgen

Ein exzellentes negatives Beispiel ist her z.B. die Wirkung von dem einen oder anderen schlechten USB3.0-Hub auf das 2,4GHz WLAN. USB3.0 arbeitet mit einer Frequenz von 2,5 GHz. Durch die Oberwellen wird teilweise aber auch der Bereich von 2,4 GHz mit beeinflusst, so dass das WLAN gestört werden kann. Das wird hier Beispielhaft dargestellt:

Abbildung 19: Störender USB3-Hub

Man sieht, dass hinter dem schlechten USB3-Hub ein Bereich ist, in dem das WLAN nicht hinkommt. Wie in allen anderen Bereichen gilt auch hier: Treffen zwei gleich große Kräfte mit gleichen Eigenschaften (Frequenz, Feldstärke usw.) so heben diese sich gegenseitig (rot markiert) auf.