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

Es gibt viele mögliche Ursachen, warum etwas brummt, das nicht brummen sollte und wieso gerade man selbst davon betroffen ist. Dröselt man das auf, gibt es quasi einen globalen und einen lokalen Grund, aber immer schon der Reihe nach, denn ab und zu trifft sogar beides gleichzeitig zu, also bloß nicht zu früh freuen!

Strom liegt in der Luft: die 50-Hz-Seuche (“The Big Hum”)

Wer kennt es nicht den leichten Brummton, den nicht eingesteckte Klinken-Stecker oder ungeerdete und ausgeschaltete Geräte verursachen? Da muss man noch nicht einmal mit den Fingern an die Kontaktflächen kommen, oftmals reicht es auch so schon, dass sie offen rumliegen. Wir machen uns ja stets und ständig Gedanken um Mikrowellen, Handy-Strahlung und Funkmäuse, aber der 50 (bzw. 60) Hz Weltenbrumm (“The big hum”) wird dabei gern ausgeblendet. Dabei sind diese eher langen Wellen in jedem Haushalt wirklich allgegenwärtig! Da wirkt jedes Stück Kabel schon als Antenne und es ist in diesem Falle Pech, dass die Frequenz in den hörbaren Bereich fällt. Die erste Grafik zeigt einen 100-ms-Ausschnitt aus einer Messung an einem nicht angeschalteten und physikalisch auch von der Steckdose getrennten PC, womit auch die Masse über den (gemeinsamen) Schutzleiter beim PC wegfällt.

Und bitte nicht wundern, dass es keine schönen sinusförmigen Welle sind, denn dieser Idealfall ist in freier Wildbahn mit dem Wellensalat aus allen möglichen Quellen eher die Ausnahme. Hier hibbelt es richtig fies und ich kann immerhin noch fast 5 mV “Antennenspannung” an 1 kOhm Eingangsimpedanz messen. Wenn ich alle laufenden, netzbetriebenen Geräte im Raum ausschalten würde (und das sind leider viel zu viele), dann würde dieser Messwert deutlich abnehmen. In meinem Audiolabor, wo im größeren Umkreis nur ein 48V-Gleichstromnetz verfügbar ist, messe ich dann fast nichts. Kunststück.

Schön und gut, aber das hört man also an einem analogen Verstärker schon recht deutlich, obwohl ja eigentlich die Masseleitung des Audio-Kabels (hier auch als Abschirmung genutzt) den Kontakt zum PC-Gehäuse und der Massefläche des Mainboards besitzt. Aber so ein Betrieb mit rausgezogenem Stecker ist ja nicht der Regelfall. Also stecke ich den Netzstecker des PCs einfach mal wieder in die Steckdose. Der Unterschied ist mess- und hörbar, denn es sind nur noch 0,0003 statt 0,005 Volt. Da muss man schon den Lautstärkeregler am Verstärker weit aufdrehen, um noch etwas Störendes zu hören. Aber auch hier ist noch etwas da, das man nicht wirklich mag. Wenn auch in ganz leise.

Ok, lassen wir nun mal den PC laufen und warten, bis der Windows-Desktop sichtbar wird. Jetzt messe ich mit reichlich 2 mV, also 0,0021 Volt am Anschluss mit 1 kOhm, das übliche “PC-Rauschen”, das sich als Klangteppich als Summe aus allen möglichen Quellen ergibt. Genau da liegt auch eines der Probleme des Onboard-Sounds, aber dafür gibt es ja noch ein anderes Kapitel. Hier geht es erst einmal um den Brumm, der nunmehr verschwunden ist. Aber wir sehen schon: irgendwas stört eigentlich immer.

Generell gilt übrigens: Asymmetrische Kabel (wie in unserem Fall) haben stets den Nachteil, dass die Signalübertragung über die eigentliche Tonleitung und über die Abschirmung im Kabel erfolgt, die gleichzeitig als Masseleiter dient. Bei symmetrischen Kabeln, die sicher Gegenstand des zweiten Teils sein werden, erfolgt die Signalübertragung über zwei unterschiedliche Tonleitungen im Kabel und nicht mehr über die Abschirmung, was auch den gleich noch beschriebenen Massebrumm reduziert.
 
Der größte Vorteil besteht allerdings darin, dass diese symmetrischen Kabel Störsignale von außen quasi “auslöschen”. Dies funktioniert deshalb so gut, weil die Signale entgegensetzt polarisiert und dadurch phasengedreht sind. Die Signale subtrahieren sich und die eingestreuten Störsignale werden dadurch elegant ausgelöscht. Der Aufwand für eine symmetrische Übertragung ist allerdings deutlich höher und im PC-Bereich kommen nur wenige Geräte damit auch klar. Wer die sogenannten XLR-Stecker kennt, der weiß, dass man sie an der eher günstigen Technik im Consumer-Bereich kaum findet.
 
Das nachfolgende Bild (das kennen wir schon vom Teaser) zeigt nun eingestreute Störsignale (gelbe Kurve), die wir gerade besprochen haben und den gefürchteten Massebrumm durch eine sogenannte Masseschleife (blaue Kurve).  Und wer ganz aufmerksam hinschaut, entdeckt in der blauen Kurve sogar noch eine leichte Phasenüberlagerung zweier unterschiedlicher Störspannungen. Das will man im Zusammenspiel erst recht nicht hören. Doch wo kommt das eigentlich her?
 
Massebrumm vs. Einstreuung
 

Eskalations-Modus: die Masse bzw. Erdschleife und Lösungsmöglichkeiten

Wer externe Verstärker analog und nicht digital an den PC anschließt, kennt vielleicht auch das leichte Brummen, das sich auf den ersten Blick nur schwer beseitigen lässt, weil eigentlich alle Kabel hochwertig genug und vor allem auch richtig eingesteckt sind. Dieser Effekt tritt übrigens auch an normalen Musikanlagen auf, wenn nicht alle Komponenten an der gleichen Steckdose bzw. Steckerleiste angeschlossen sind. Die Ursachen sind aber meist die gleichen und wenn man sie nicht kennt, sucht man sich schnell zu Tode. Denn es liegt eben nicht nur an den Kabeln und deren Abschirmung, sondern auch an den sogenannten Potentialunterschieden bei der Masseleitung (Erdung, Schutzleiter).

Dieser als Störspannung dann leider deutlich hörbare Massebrumm (auch Masse- oder Erdschleife) entsteht dann, wenn zwischen den jeweiligen Schutzleitern (“Erdung”) der angeschlossenen Geräte ein sogenannter Potentialunterschied liegt. Dieser entsteht durch die Innenwiderstände der jeweiligen Zuleitung bis zum gemeinsamen Erdungs- bzw. Massepunkt. Je weiter dieser Punkt entfernt liegt, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit dieses Potentialunterschiedes, der zu einem Störstrom führt. Die DIN VDE 0100-410:2007-06 regelt die Verbindung aller leitfähigen Gehäuse mit einem geerdeten Schutzleiter und mit der Haupterdungsschiene des jeweiligen Gebäudes / Hauptanschlusses. Der Idealfall wäre auch noch ein örtlicher Potentialausgleich, der über einen Schutzpotentialausgleichsleiter zur Haupterdungsschiene führt.

Aber wer sich nicht gerade sein Haus selbst baut und Wert auf eine Hi-Fi-Gerechte Verkabelung gelegt hat, kann sich hier abhelfen, indem er die betreffenden Geräte alle in die selbe Steckerleiste steckt! Sollte das nicht möglich sein, ist trotz allem der kürzeste Weg bis zu einem gemeinsamen Potential zu suchen. Weit auseinander liegende Steckdosen sind hier hochproblematisch. Wer symmetrisch verkabelt, ist da übrigens fein raus, da der Störstrom ja ausschließlich über die Abschirmung fließt, die aber kein Tonsignal führt. Somit wird auch kein Brummton mehr durch den fließenden Störstrom erzeugt. Nur was machen all diejenigen, die bis zu dieser Stelle nichts ändern (und umstecken) konnten?

Für diese Anwender gibt es eine einfache, aber extrem wirkungsvolle Lösung: eine galvanische Trennung durch ein Masse-Trennglied (“Ground Lift”).  So ein Masse-Trennglied (Bild oben) wird dabei einfach als als Audio-Filter in der Signal-Leitung verwendet. Das Ganze hat noch einem netten Nebeneffekt im Wohnzimmer, falls z.B. ein Receiver noch an ein Fernsehkabel für die Sat-Anlage, einen Kabelanschluss oder eine Antenne angeschlossen ist. Durch die sehr weit entlegenen Erdungspunkte solcher Signalquellen können ebenfalls unterschiedliche Masse-Potenziale entstehen. Ich möchte nicht wissen, wie viele unnötige und teure Monteurs-Stunden durch solche Probleme auf die Anwender zugekommen sind, obwohl es auch so ein preiswerter Filter getan hätte.

Die Impedanzen solcher Filter mit galvanischer Trennung liegen meist im Bereich zwischen 500 Ohm und 1 kOhm, was völlig unproblematisch ist, solange es sich um die Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten handelt. Niederohmige Eingänge und Ausgänge sollte man damit aber nicht nutzen, da es zum Verlust tiefer Frequenzen kommen kann. Das soll an dieser Stelle erst einmal reichen, denn wenn man die Ratschläge befolgt, sollte der Brumm Geschichte sein. Doch wenn es jetzt alle, die es eher digital mögen, vor Schadenfreude kaum noch auf dem Sessel hält: zu früh gefreut. Dazu muss man nur einfach mal weiterblättern.

173 Antworten

Kommentar

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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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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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Danke für die Spende



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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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