Nachteile des Onboard-Sounds, Probleme, Workarounds, externe und interne Lösungen, Kopfhörer-Ratgeber und Grundlagen | 2022

1 - Problemstellung, Einführung und gelöste Treiber-Probleme 2 - Störendes Brummen und Masseschleifen 3 - Störgeräusche und Jitter am externen USB-DAC 4 - Grafikkarten und Intermodulation 5 - Onboard: Realtek ALC1220 vs. Realtek ALC1200 6 - Onboard: Realtek ALC4080 und ALC4082 7 - Datenblätter: Realtek ALC1200, ALC 1220 und ALC 4080/ALC4082 8 - Effektivspannung, Ausgangsleistung und Schallpegel 9 - Intern: Creative Sound Blaster Audigy FX V2 (Einsteiger) 10 - Intern: Creative Sound Blaster Z SE (Mittelklasse) 11 - Extern: Creative Sound Blaster G3 (Einsteiger) 12 - Extern: Creative Sound Blaster X4 (Mittelklasse) 13 - Zusammenfassung, Fazit und Vorschau

Wenn man auch hört, was man sieht, der externe analoge Verstärker ein fieses Brummen unterlegt, die Kopfhörer viel zu leise sind und auch sonst der Klang viel zu flach und kraftlos daherkommt, dann ist natürlich etwas faul am System. Doch wo setzt man am besten an und vor allem: was sind die Ursachen? Ich habe bereits einige Artikel dazu verfasst, die sich mittlerweile schon zu Klassikern entwickelt haben, aber die Zeit bleibt ja nicht stehen. Und genau deshalb habe ich mich noch einmal hingesetzt, um all das, was wir schon kennen zusammen mit dem, was an Feedback so zusammengekommen ist, noch einmal neu einzuordnen. Und Vieles davon habe ich auch noch einmal nachgetestet.

Trotzdem will ich diesem Guide noch eine wichtige Vorbemerkung voranstellen, denn man kann es nie allen wirklich recht machen. Und so beschränke ich mich in diesem Teil eher auf das technische Umfeld und die Hintergründe dessen, was einen Gamer ärgern könnte. Die Hi-Fi-Fraktion und die Gilde der Kopfhörer-Verstärker-Sammler muss aber nicht traurig sein, denn dafür werde ich zusammen mit der Community ein extra Projekt starten. Denn auch so etwas ist natürlich interessant und wichtig, betrifft aber nur einen kleinen Teil der Leser. Der heutige Artikel basiert somit Hardware-seitig auf den üblichen Verdächtigen, denn auch der Geldbeutel darf keine Schnappatmung bekommen und so manche diskutierten Probleme mit der Gaming-Hardware sind schon Jammern auf recht hohem Niveau.

Deshalb werde ich versuchen, in einem zweiten Teil das PC-Audio für Fortgeschrittene zu erfassen und zu dokumentieren, denn das setzt dann nahtlos auf dem heutigen Artikel auf. Nur würde die Menge aller Informationen die meisten Leser sicher überfordern (und mich beim Schreiben wohl auch). Externe Hi-Fi-DACs aus dem reinen Audio-Bereich, Verstärker aller Art und diverse Stunts bei den Anschlüssen wird es also im nächsten Teil geben, heute befriedigen wir erst einmal die breite Masse. Das ist auch nicht abwertend gemeint, sondern erfasst vor allem diejenigen, die gar nicht mehr brauchen, als sie ohnehin schon haben und das nur in fehlerfrei haben möchten.

Mein Dank geht an dieser Stelle, das möchte ich nicht verschweigen, an die Community für das ganzen Feedback der letzten vier Jahre seit dem Erscheinen des ersten Artikels, an Creative in Singapur, die mein an sich schon sehr umfangreiches Hardware-Archiv mit einigen von mir ausgewählten Produkten noch unverbindlich aufgefüllt haben, an AMD und MSI für den Support samt der Informationen zu einigen aufgetretenen (und mittlerweile gelösten) Problemen, sowie an einen lokalen Händler, der mir viele Dinge hin und her getauscht hat, bis ich das hatte, was ich brauchte. Die verwendeten Produkte sind somit rein exemplarisch zu sehen und es könnten auch Äquivalente von A bis Z sein, die ähnliche Parameter aufweisen. Das ist jedem wirklich selbst überlassen. Und es geht heute auch ausschließlich um die Windows-Welt. Linux-User dürfen mich gern kontaktieren, um für den Teil Zwei noch diverse Munition zu sammeln. Also traut Euch! 🙂

Hardware mit oder ohne Windows-Treiber?

Mal abgesehen davon, das man den vollen Funktionsumfang der gekauften Gaming-Hardware ohne Treiber oft nicht nutzen kann, funktionieren diese Teile mittlerweile auch meist ohne zusätzlichen Treiber. Naja, zumindest in ihren Grundfunktionen. Die Zeiten, wo man seine Soundkarte nach der Umstellung auf eine höhere Windows-Version als Briefbeschwerer nutzen konnte, sollten eigentlich vorbei sein. Trotzdem gab es bei Intel nach der Umstellung auf eine USB-Lösung ab den Z490-Boards diverse Konnektivitäts-Probleme. Genauso wie bei AMD und den 5ooer Chipsätzen, die z.B. Probleme mit dem Erkennen der Hardware beim Hochfahren hatten.

Fasst man das Ganze zusammen, dann konzentriert es sich bei den Boards beider CPU-Hersteller auf den ärgerlichen “USB port dropout”, das “USB 2.0 audio crackling (was leider auch externe DACs bzw. Geräte mit eingebautem DAC betrifft) und die “PCIe Gen 4 exclusion”, was wohl eher auf AMD-Motherboards aufgetreten ist und die Slots betrifft, die über das Chipset angebunden werden. Man sieht hier also bereits, dass mit etwas Pech auch die treiberlosen USB-DACs betroffen sein können und sich so mancher Hi-Fi-Freak zu früh gefreut hat. Denn es betrifft alle und nicht nur das vermeintliche Gaming-Geraffel, sondern auch richtig teure Komponenten!

Mich hat z.B. ein Intel-Board mit ALC4080 Chipsatz und dem wirklich lästigen Audio-Crackling dazu getrieben, den im Bild abgebildeten Tisch wieder komplett zu zerlegen, um dann auf eine andere Plattform zu wechseln. Dann war Ruhe, zumindest in den angeschlossenen Lautsprechern von Nubert mit integriertem DAC! Im Umkehrschluss hatte ich dann PCIe-Probleme mit dem neuen X570-Motherboard, weil es die nunmehr eingebaute interne Soundkarte von Creative beim Booten nicht mehr mochte und man oft genug mehrmals starten musste, bis das Gerät von Windows auch erkannt wurde. Es kann also jeden irgendwie treffen, sogar mich. Und das dann auch gleich mehrmals.

Wenn ich an dieser Stelle einen Rat geben darf: bitte nicht in irgendwelchen Gamer-Foren solange fragwürdige Informationen aufsaugen, bis man selbst mit der Hardware-Welt endgültig abgeschlossen hat. Reddit ist da eine durchaus kompetentere Quelle, vor allem dann, wenn es die direkten Threads zu AMD oder Intel sind. Hier bin ich dann z.B. auch bei der Lösung der AMD-Probleme fündig geworden und konnte beim CPU-Hersteller und bei MSI zielgerichteter nachfragen.

Und falls sich jetzt immer noch jemand fragt, warum ich im Artikel fast ausschließlich Creative-Produkte nutze, dem vertraue ich mal heimlich an, dass ich im Inneren eigentlich ein fauler alter Sack bin. Aber bitte nicht weitersagen! Man muss nämlich (bis auf die X4) nur einen einzigen Treiber installieren, damit die Teile alle wieder funktionieren. Dann kann ich auch entspannt zwischen den Produkten hin- und herspringen, ohne ständig als examinierter Tatortreiniger die Treiberleichen entfernen zu müssen. Das Leben kann also auch ganz einfach sein, denn meine Nahimic-Treiber fürs Intel-Motherboard am Office-PC haben neuerdings auch eine Macke und ich muss die externen Boxen ständig neu initialisieren, indem ich sie manuell wieder auf USB schalte. Das betrifft auch eine Asus Xonar Essence STU, die ich erst NACH dem PC einschalten darf und warten muss, bis ich den Anmeldebildschirm sehe. Die ist als USB-Lösung übrigens treiberfrei.

Bei AMD sollte unbedingt das aktuellste AGESA genutzt werden und die BIOS-Updates bekommt man (wie bei Intel-Motherboards mit dem ALC 4080) direkt beim Hersteller. Bei Creative-Produkten lädt man sich die SB Command Software herunter (mindestens Version 3.5.08.00) und beim Onboard unbedingt die neuesten Realtek bzw. Nahimic-Treiber. Den hoste ich hier mal nicht, denn die Versionen wechseln ja öfters.

Immerwährende Fragen

Warum ich den Onboard-Sound auf vielen Motherboards immer noch für schlecht oder zumindest nicht optimal halte, will ich in diesem Artikel gern im Detail erklären. Die üblichen Tests (und das Marketing) fokussieren sich meist nur auf den DAC und die Codecs, eiern aber am eigentlichen Problem geschmeidig vorbei. Was haben gute Kopfhörer, eine potente Grafikkarte, ein normales Motherboard, ein Oszillograph, ein sehr gutes Multimeter und ein Satz geschulter Ohren miteinander zu tun? Finden wir es einfach mal heraus!

• Wo die lästigen Störgeräusche (auch am Desktop) z.B. beim Scrollen herkommen
• Warum potente Grafikkarten unter Last beim Gaming das Klangbild zusätzlich stark verfälschen können
• Wenn es brummt, als hätte man einen Bären in der Leitung
• Was man bei externen DACs gegen Störgeräusche und Jitter tun kann
• Die verschiedenen Onboard-Lösungen samt der “geheimen” Datenblätter
• Analyse des maximal möglichen Ausgangspegels (“Lautstärke”)
• Warum nicht jeder Kopfhörer so klingt oder so laut ist, wie man es gern hätte
• Übersicht über einige der verwendeten Soundlösungen und Lösungsansätze für jeden Geldbeutel

Ja, es gibt eine Menge guter Reviews über den Onboard-Sound und sogar Blindtests, die beweisen (wollen), dass es nicht immer die überteuerte Soundlösung sein muss, die zum täglichen Glücklichsein notwendig scheint oder als solche zumindest mantraartig propagiert wird. Was jedoch fast alle Tests generell falsch machen: man spielt Musik ein, ohne Prozessor- und Grafikkartenauslastung und beurteilt einen Zustand, der z.B. beim Gaming so nie eintreten wird.

Auch wird wohl bei geschmeidiger Klassikbeschallung in so einem Test niemand am Bildschirm hin-, her, hoch und runterscrollen. Das ist reichlich praxisfern und beweist eigentlich nur, dass die DACs (digital-to-analog converter) aktueller Motherboards mittlerweile besser sind, als ihr Ruf. Das Problem ist allerdings, dass der Digitalteil schon lange keine Schwachstelle mehr darstellt, sondern dass der analoge Zweig einschließlich aller Signalwege auf dem Motherboard der eigentliche Flaschenhals ist.

Mal abgesehen davon, dass die Effektivspannung (Vrms, erkläre ich gleich noch) zum sauberen An- und Aussteuern der Kopfhörer bei fast allen Motherboards viel zu niedrig ist, sind die “Einstreuungen” (Interferenzen, Transienten) durch eine potente Grafikhardware eine echte Schwachstelle, denn die EMV-Tests und die erteilten CE-Zertifikate betreffen den GHz-Bereich, nicht aber das, was als zusammengemixter Frequenzmüll am Ende in unseren Ohren landet. Oft genug kann man ja auch noch hören, was man sieht, leider.

Ohne jetzt zu technisch zu werden: an den Nichtlinearitäten so mancher Verstärkereinheit entstehen Mischprodukte aus diversen Signalen, direkten und indirekten, denn jede nicht abgeschirmte, metallische Fläche wirkt zeitgleich wie eine kleine Antenne. Da wird gleichgerichtet und intermoduliert bis der Arzt kommt. Glaubt Ihr nicht? Das lässt sich messen und nachweisen. Sogar dort, wo ungeübte Ohren erst einmal noch gar nichts wahrnehmen können oder wollen.

Außerdem betreibt man (oft ohne es zu wissen) seine Kopfhörer am Audio-Ausgang seines Motherboards weit unter Wert! Ich habe deshalb ein Extra-Kapitel eingefügt, das sich speziell damit befasst. Denn Vollaussteuerung, Übersteuerung, Verzerrungen (“Klirr”) oder der noch (subjektiv) sauber zu erreichende Maximalpegel als akustischer Mehrwert sind ein wirklich düsteres Onboard-Kapitel für sich. Und oft genug werden entweder Kopfhörer als Gurken abgestempelt, obwohl eigentlich nur das Motherboard nicht mitspielt, oder ihr “schlechter und unsauberer” Klang kritisiert, nur weil viel zu zeitig einsetzende Verzerrungen das Klangbild negativ beeinflussen. Herr und Frau Gamer mögen es gern laut, aber genau daran scheitern fast alle Onboard-Lösungen grandios. Das Schöne daran: auch dies lässt sich einfach messen und nachweisen.

Persönliche Anmerkung

Ich habe mich seinerzeit beim Test des USB Gaming DACs von Sharkoon über diverse Diskussionen geärgert, wo in einigen Foren die Messungen z.B. zum Fremdspannungsabstand kritisiert wurden. Dazu möchte ich noch einmal voranstellen, dass Seiten wie Sengpiel Audio unbestritten wirklich sehr gute Kompendien sind. Allerdings muss man die angebotenen Umrechner aber auch verstehen. Betrachtet man z.B. die Verstärkung und die gemessenen Spannungen, dann basieren solche Rechner stets auf der Annahme, dass die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen identisch sind. Genau das bieten aber Messungen am Kopfhörerausgang nie! Was im Tonstudio zwischen den einzelnen Komponenten mit identischen Anschlussimpedanzen noch gut hinkommt, ist am niederohmigen Kopfhörerverstärker in dieser Form einfach nicht mehr zu gebrauchen.

Das ist eigentlich Grundwissen und doch fast immer wieder der Grund für diverse Mimimi-Kommentare. Meine Messungen beinhalten zudem auch, dass so ein DAC bereits vom System diverse (störende) Signale eingespielt bekommt, die leider auch ohne das eigentliche Signal der ausgewählten Quelle bereits messbar sind. Dazu habe ich dann im Bereich beim USB-Ausgang und Jitter noch ein paar weiterführende Infos und Messwerte. Ich bin nicht unfehlbar und nehme Anregungen und Kritik dankbar auf. Aber es sollte schon fachlich begründet sein.