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Onboard sound disadvantages, problems, workarounds, external and internal solutions, headphone guide and basics

Depending on the quality of the PC power supply, the design of the motherboard layout and the connected external DAC, you may well experience noise that you wouldn’t actually expect. This happens especially when the connected device is fed from the supplied 5V voltage, the quality and smoothness of which often leaves much to be desired. If a powerful graphics card with a lot of power and load peaks is also working in the PC, then such high-frequency tormentors also like to hit the low voltages like the 5-Volt rail. External DACs like Creative’s Sound Blaster G3 do not show this phenomenon, but some other stationary DACs unfortunately do.

Either another DAC like the tested G3 from Creative (or other products, depending on preference) or perhaps the optional power supply from a separate power supply unit help against this, if such a possibility is available at all. If not, only a galvanic isolation or even better a filter like the PureClock from Oehlbach will help. I know the notorious gold cable dealer doesn’t have the best reputation with many, but there are useful products if you look harder. I also have a hard time with it, but the PureClock at least does what it is supposed to, even if it is not really cheap at 20 Euros.

Maybe such a gold piece helps after all? That’s exactly what I had hoped for when I spontaneously ordered an Oehlbach PureClock to solve a nasty USB chirp problem on my office PC (Z390, Intel i9-9900K, GeForce RTX 3090 FE) and wasn’t really sure beforehand whether such a passive stick was pure snake oil or a suitable solution. And yes, I have to somehow apologize to the Oehlbach company, at least for this part, even if I am rather skeptical about other products. The stick didn’t eliminate the problem completely (I don’t think that’s possible), but it at least shifted it into the background to such an extent that I can live with it very well. And that’s saying something.

Jitter and high frequency interference

We already know that especially high-resolution digital audio signals need a precise and stable clock as well as a clean and interference-free 5V power supply as a basis for high-quality D/A conversion in addition to good signal transmission. In addition, motherboards along with their components (graphics card, SSD, hard drive, CPU) produce unpleasant electromagnetic interference and unwanted signal noise. Flippant sayings like “You can hear what you see” are unfortunately the normal reality and by no means an exception. You can be lucky or unlucky with the strength, everyone is affected differently.

The dreaded clock jitter is also called “jitter” and the high-frequency noise signals also quickly find their way to the external DAC via the USB cable. The can be as great and expensive as it wants, almost no device has a clean galvanic ground separation and really effective filters. This is exactly where the Oehlbach PureClock is supposed to come into play, eliminating these interferences and guaranteeing perfect synchronization between the USB interface and the converter. At least that’s what the manufacturer says. And since I didn’t want to connect another device with another power supply between PC and DAC, this passive stick came just in time. Snake oil or real solution? In any case, I was already curious and just bought the part.

Apart from the stick, you don’t get anything else in the rather large packaging, but since the part is plug & play, you don’t need anything else. Nevertheless, I was curious to see what was actually in and on it. I didn’t want to break it open, so I first measured the power consumption via a special adapter. A whopping 0.000 watts in the measurement process prove that the PureClock works completely passively, so unlike many other solutions there are no built-in electronics that could even distort my signals with a bit of bad luck.

If the completely passive PureClock should really have an effect, then it’s probably because components like common mode chokes, capacitors, resistors and various other coils should be installed inside. An empty stick would already be plenty cheeky, so I certainly won’t come across an empty case here. No one is likely to go that far. But how effective is the whole thing in practice?

Subjective impression and measurement

The starting position is clear. Since my Beyerdynamic A20 has only one analog input, I need to put a proper DAC between the PC and the A20. But then, I can actually hear my desktop if I set the level high enough so that my headphones are properly to fully modulated. It chirps like alcohol-fueled cicadas behind a Mexican dice booth. If I now insert the stick, the chirping is minimized to an almost non-existent minimum even with a fully loaded graphics card. It becomes virtually inaudible in idle. Then I can also move the mouse again without getting a nasty tingling in my ear every time. So the PureClock first does what it is supposed to. But how good is it then really once you measure up?

Test setup with oscilloscope, A20, Pro-Ject USB-Box S and the PureClock

First, I set the level of the Beyerdynamic A20 so high that I reach full scale at 600 ohms without distortion becoming visible on the oscilloscope. A whopping 8 volts RMS or almost 108 mW RMS per channel are of course a revelation here and well suited to gallantly shoot some headphones into orbit. The eardrums of the mad daredevils, of course, at the same time. But always good to know what all goes down when you would like it to. The 20.3 dBu or 18.11 dBV is a good deal to take along. The electrical power level of -0.97 dB is also completely acceptable.

Let’s stop the 1 kHz hype train and measure the level of noise that makes it to the amplifier output. So the whole bag of crickets and cicadas from the direction of PC electronics! The peak voltage is 0.0062 volts (-41.9 dBu, -44.2 dBV) , Vrms is 0.0043 (-45.1 dBu, -47.3 dBV) and the converted RMS power is 0.0003 mW, i.e. -75.2 dB as power level. This is far above what one can accept in the sum of the individual components from DAC and headphone amplifier and is above all something that one hears extremely and finds annoying.

Let’s now plug in the PureClock, which does a visibly good job and above all can extremely lower the high-frequency noise components. You can’t get rid of it completely, but it is subjectively no longer audible. The peak voltage shrinks to 0.0024 volts, or -50.2 dBu and -52.4 dBV, respectively, and the more important Vrms drops to 0.0017 volts, or -.53.2 dBu and -55.4 dBV. The power level at the 0.000005 mW is now -83 dB. You can really leave that alone because the ideal values from the catalog will only be achieved on the PC with active components between USB output and DAC, if at all.

The PureClock from Oehlbach is not a solution for a possible ground hum, because it does not allow galvanic isolation between PC and DAC. But you don’t promise that at all. It ends up being a very effective, completely passive filter in the USB string. No more, but also no less. The high-frequency noise, which is passed on to the chain via the voltage supply and ground, can be damped very effectively with this stick, but it cannot be completely eliminated. But it is quite sufficient for normal everyday use.

And what about the jitter? The joke is that the effect can only be proven if there is a really messy and twisted signal. The filter can help to improve the signal integrity significantly, so that you can also eliminate clock noise to a large extent. But that it always “sounds better” per se is a legend. However, it sounds better the more lousy the signal source acts. For notebooks with a simple graphics solution and battery operation, the use is rather witless and drifts somewhat into the realm of audiophile mythology.

However, this can really be the last resort for a home PC with a fat power supply and a powerful graphics card. So you can see it as you would like, the 20 euros are quite appropriate for the product, although not really cheap. But let’s come back to the starting point now and turn to the onboard sound again after the two excursions to hum and jitter. And in great detail

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DrWandel

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83 Kommentare 68 Likes

Danke für die ausführlichen Informationen!

Ich muss jedoch sagen, dass für meine Zwecke (vor allem Spielen und Hintergrundmusik) der Realtek ALC892 auf meinem X370-Board (MSI) völlig ausreicht. Brummen, Zirpen und ähnliche Effekte habe ich kaum wahrnehmbar. Sicher, das ist bestimmt keine HiFi, aber für mich gut genug. Vielleicht habe ich auch einfach nur Glück, aber auch über Kopfhörer ist der Sound recht ordentlich, obwohl ich meistens lieber meine uralten (ca. 30 Jahre) Sony-Aktivboxen verwende.

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Igor Wallossek

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Kaum ist nicht nicht ;)

Je potenter die Grafikkarte, umso mehr Grillen muss man zertreten :D

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ipat66

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1,368 Kommentare 1,366 Likes

Es lässt sich erahnen,warum wir länger auf diesen Artikel warten mussten.
Sehr informativ.
Da hat man noch für später was zu lesen !

Freue mich schon auf Teil 2...:)
Danke Igor

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ssj3rd

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219 Kommentare 155 Likes

Hatte auch extreme Störgeräusche mit meiner On-Board Karte aber auch mit meiner intern verbauten Soundblaster AE9. Lustigerweise aber immer erst dann, sobald ich ein Spiel gestartet habe.
Nach vielen vielen testen und Herumprobieren mit (teils sehr teuren) abgeschirmten Cinch+Strom Kabeln hat schlussendlich ein kleines 10€ Wunder-Kästchen Ruhe im Karton verschafft: (der ja auch im Artikel erwähnt wird)
https://www.amazon.de/dp/B076JGVJGP...t_i_MBY9S0CEJQR0XDFXMYNC?_encoding=UTF8&psc=1
Da ich halt 5.1 habe musste ich natürlich 3 Stück davon abbringen, aber seitdem ist absolut Ruhe im Karton.
Da ich auch öfters beim Autoradio mal ein knistern hatte habe ich es auch dort angebracht, auch dort kein knistern mehr, nix.

Ist für mich echt ein kleines Zauber Kästchen 🙏

PS:
Übrigens hat bei mir eine externe Soundkarte über USB die exakt gleichen Störgeräusche auf den Boxen verursacht wie die interne. In die gleiche Steckdose stecken hat auch nicht geholfen, was genau ist den eine symmetrische Verkabelung von der hier im Artikel gesprochen wird?

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Igor Wallossek

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Dafür gibts ja den Goldfisch aus dem Oehlbach, der schnappt dann beim USB nach Luft :p

BTW: den Feintech habe ich ja im Artikel :D

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ssj3rd

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219 Kommentare 155 Likes

Damit ist was genau gemeint?

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Igor Wallossek

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Ertappt! Du hast den Artikel nicht gelesen :p

Seite 3:

Dein Feintech steht übrigens auf Seite 2 ;)

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Ghoster52

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1,430 Kommentare 1,095 Likes

Vielen Dank Igor! (y)
Zur AE-5 sei noch gesagt, den Stromanschluss benötigt man nur für den ARGB (scheiß) Streifen.
So ist es jedenfalls bei der NonPlus.

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Igor Wallossek

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Ich habe hier die AE-9 auch gerade ohne PCIe am Laufen ;)
Allerdings braucht der externe Kasten leider den 6-Pin

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S
SpiritWolf448

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122 Kommentare 35 Likes

Schöner Artikel, Igor, der wie üblich Lust auf mehr macht. :)

Ich hier habe eine externe SoundBlasterX G6 in Gebrauch, gekoppelt an einen SwissSonic HAD-1 Kopfhörer-DAC von Thomann (via TOSLink). Damit befeuere ich meine Beyerdynamic DT990 (250 Ohm Variante). Ich bin kein Audiophiler, von daher kann ich sagen, das ich mit der Kombo sehr zufrieden bin. (Unter Windows. Linux benutze ich nicht, daher kann ich dazu nichts sagen.)

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Igor Wallossek

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Die G6 ist drin so ähnlich wie die X4 ;)

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cunhell

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Ich habe noch zwei SB X-Fi Titanium PCIe. eine davon an einer analogen 5.1 Anlage. Klingt einfach gut. Zumindest beim Zocken und für meine Ohren ;)
Ich bin auf den Test der AE-9 sehr gespannt. Meine beste Freundin wollte die unbedingt im Rechner haben und hat sie sich besorgt.
Ihr Rechner ist seh schön aufgeräumt was das Kabelmanagement angeht, aber dadurch die Hölle, wenn man ein weiteres PCIe Kabel anstecken will/muss. Viele Flüche später hat es dann geklappt. Soviel zu dem Thema, kannst du mal schnell meine Soundkarte einbauen. :)

Cunhell

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Igor Wallossek

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Tipp:
Es gibt so windige PCIe zu Molex-Adapter, die man bei Grafikkarten ja nicht nehmen sollte. Aber hierfür geht das bestens! :D

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Ghoster52

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1,430 Kommentare 1,095 Likes

Das letzte was noch unter Linux anstandslos lief, war die Audigy2 & X-Fi.
Die Audigy4 & Z wurden zwar noch erkannt (aber kein Sound), weiß nicht ob es jetzt besser ist, Creative verweigert sich den Linux-Support. (n)

Ich hatte zuletzt (bis 2021) eine ESI@Juli SoKa im Linux-PC, schon sehr sehr alt aber dennoch sehr gut, nur leider kein KH-Ausgang.

PS: der "Realtek ALC1220" (Asrock Taichi RE / B550 & X570) läuft aktuell auf alle 3 Betriebssysteme ohne Fehler (Fehlfunktionen)
Win 10/11, Mint 19.3 und MX-Linux 21.
Der RME Adi 2 Pro AE hatte unter Mint leichte Stumm- und Umschalt-Knackser, wenn über USB angesteuert.
Schon fast unscheinbar, der kleine xDuoo X3 II DAP (32 Ohm@220mW), läuft auch auf allen Systemen ohne Treiber als USB-DAC (KHV).
Schade, die xDuoo DAPs sind seit der Chip-Krise nicht mehr lieferbar....

PPS: die AE-9 war für (alle meine) KH mit das Beste, was ich je im PC verbaut hatte,
nur lief die letztes Jahr noch nicht absturzsicher (lag es am X570 oder AMDs AGESA Version ???)

Nachtrag: Obwohl dem Sabber-DAC bei Asrock noch ein paar NE-5532 spendiert wurden, verhungern auch meine "guten" Kopfhörer
am "OnBoard-Soundchip" (D5000 25Ohm @106db, Oppo PM2+3 unter 50 Ohm @ 102db und auch ein günstiger OneOdio Pro50
32Ohm @ 110db, nur als Beispiele). Für genussvollen Sound ist KHV Pflicht, über DAC-Klang möchte ich mich nicht auslassen... :LOL:

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cunhell

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556 Kommentare 523 Likes

Ich wusste ja nicht mal, dass die Karte den PCIe-Anschluss hat und unter der Netzteilabdeckung war so wenig Platz, dass ich mir fast die Finger gebrochen habe. Und es wären eh nur SATA-Stromanschlüsse vorhanden gewesen. Molex hätte ich genauso reinfummeln müssen :)
Aber sie ist nun glücklich und das ist doch das wichtigste. Und ich hab was gut ;)

Cunhell

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D
Deridex

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2,218 Kommentare 851 Likes

Schöner Artikel.

Kleine Ergänzung:
- Meist sind es Schaltflanken (ist für die meisten wohl besser verständlich als Transienten) die rein streuen. Aus meiner Sicht sind da starke Schaltnetzteile mit stark variable Last ein ziemliches Problem.
- die EMV decken meines Wissens nach tatsächlich nicht den hörbaren Bereich ab
- Bei meinem Laptop habe ich ähnliches am Kopfhörerausgang festgestellt. Ich gehe davon aus, dass viele Laptops ebenfalls von der Problematik betroffen sind.

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RedF

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4,724 Kommentare 2,598 Likes

Habe eine GC-7 mit einem MMX 300 ist die mit der X4 vergleichbar?

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F
Furda

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663 Kommentare 371 Likes

Dieser PureClock kostet bei Oehlbach 69€, nicht 20€. Bin ich da beim falschen Produkt gelandet? 🤔

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Igor Wallossek

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10,293 Kommentare 19,077 Likes

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Ich habs von Amazon. War billiger. 21 netto.

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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