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

Je nach Qualität des PC-Netzteils, der Ausführung des Motherboard-Layouts und dem angeschlossenen externen DAC kann es durchaus zu Störgeräuschen kommen, die man eigentlich nicht erwartet. Das passiert vor allem dann, wenn sich das angeschlossene Gerät aus der mitgeführten 5V-Spannung speist, deren Qualität und glätte oft zu wünschen übrig lässt. Werkelt im PC dazu noch eine potente Grafikkarte mit richtig viel Wumms und Lastspitzen, dann schlagen solche hochfrequenten Quälgeister auch gern mal auf die Kleinspannungen wie die 5-Volt-Schiene durch. Externe DACs wie der Sound Blaster G3 von Creative zeigen dieses Phänomen nicht, manch anderer stationärer DAC leider doch.

Dagegen helfen entweder ein anderer DAC wie der getestete G3 von Creative (bzw. andere Produkte, je nach Präferenz) oder vielleicht auch die optionale Speisung aus einem eigenen Netzteil, falls so eine Möglichkeit überhaupt vorhanden ist. Falls nicht, hilft nur eine galvanische Trennung oder besser noch ein Filter wie der PureClock von Oehlbach. Ich weiß, der berühmt-berüchtigte Goldkabel-Dealer hat bei Vielen nicht den besten Ruf, aber es gibt auch nützliche Produkte, wenn man mal genauer sucht. Ich tue mich zwar auch schwer damit, aber der PureClock tut zumindest, was er soll, auch wenn er mit 20 Euro nicht wirklich billig ist.

Vielleicht hilft so ein Goldstück ja doch? Genau das hatte ich inständig gehofft, als ich mir spontan zur Lösung eines fiesen USB-Zirp-Problems am Office-PC (Z390, Intel i9-9900K, GeForce RTX 3090 FE)  einen Oehlbach PureClock bestellt hatte und mir vorher nicht wirklich sicher war, ob so ein passiver Stick nun reines Schlangenöl oder eine passable Lösung sei. Und ja, ich muss der Firma Oehlbach zumindest bei diesem Teil irgendwie Abbitte leisten, auch wenn ich anderen Produkten gegenüber eher skeptisch bin. Der Stick hat das Problem zwar nicht komplett eliminiert (das geht wohl auch gar nicht), aber zumindest soweit in den Hintergrund verschoben, dass ich sehr gut damit leben kann. Und das will schon was heißen.

Jitter und hochfrequente Störungen

Wir wissen ja bereits, dass vor allem hochauflösende, digitale Audiosignale als Basis für eine hochqualitative D/A-Wandlung neben der guten Signalübertragung  sowohl einen präzisen und stabilen Takt als auch eine saubere und störungsfreie 5V Spannungsversorgung benötigen. Außerdem produzieren Motherboards samt ihrer Komponenten (Grafikkarte, SSD, Festplatte, CPU) unangenehme elektromagnetische Störungen und ein ungewolltes Signalrauschen. Flapsige Sprüche wie „You can hear what you see“ sind leider die normale Realität und beileibe keine Ausnahme. Da kann man bei der Stärke dann Glück oder Pech haben, jeden trifft es da unterschiedlich stark.

Das gefürchtete Taktzittern wird auch als „Jitter“ bezeichnet und auch die hochfrequenten Störsignale finden schnell den Weg über das USB-Kabel zum externen DAC. Der kann so toll und teuer sein wie er will, fast kein Gerät verfügt über eine saubere galvanische Massetrennung und wirklich wirksame Filter. Genau da soll der Oehlbach PureClock ins Spiel kommen, diese Störungen eliminieren und eine perfekte Synchronisierung zwischen der USB-Schnittstelle und dem Wandler garantieren. Sagt zumindest der Hersteller. Und da ich nicht noch ein Gerät mit einer weiteren Spannungsversorgung zwischen PC und DAC schalten wollte, kam mir dieser passive Stick gerade recht. Schlangenöl oder echte Lösung? Ich war jedenfalls schon einmal gespannt und habe mir das Teil einfach mal gekauft.

Außer dem Stick erhält man nichts weiter in der ziemlich großen Verpackung, aber da das Teil Plug & Play ist, braucht man ja auch nichts weiter. Trotzdem war ich gespannt, was da eigentlich so alles drin und dran ist. Aufbrechen wollte ich ihn nicht, deshalb habe ich erst einmal die Leistungsaufnahme über einen speziellen Adapter gemessen. Satte 0.000 Watt im Messvorgang beweisen, dass der PureClock komplett passiv arbeitet, es also im Gegensatz zu vielen anderen Lösungen keine verbaute Elektronik gibt, die meine Signale mit etwas Pech sogar verfälschen könnte.

Wenn der komplett passive PureClock somit wirklich etwas bewirken sollte, dann wohl dadurch, dass im Inneren Bauteile wie Gleichtaktdrosseln, Kondensatoren, Widerstände und diverse andere Spulen verbaut sein sollten. Ein leerer Stick wäre schon reichlich frech, so dass ich hier sicher nicht auf ein leeres Gehäuse stoßen werde. Soweit dürfte wohl keiner gehen. Doch wie wirkungsvoll ist das Ganze dann in der Praxis?

Subjektiver Eindruck und Messung

Die Ausgangsposition ist klar. Da mein Beyerdynamic A20 nur einen analogen Eingang besitzt, muss ich zwischen PC und den A20 einen ordentlichen DAC schalten. Dann aber höre ich faktisch meinen Desktop, wenn ich den Pegel so hoch einstelle, dass meine Kopfhörer ordentlich bis voll ausgesteuert werden. Es zirpt wie alkoholisierte Zikaden hinter einer mexikanischen Würfelbude. Stecke ich nun den Stick dazwischen, minimiert sich das Zirpen selbst bei voll ausgelasteter Grafikkarte auf ein nahezu nicht existentes Minimum. Im Idle wird es quasi unhörbar. Dann kann ich auch wieder die Maus bewegen, ohne jedes Mal ein fieses Kribbeln im Ohr zu bekommen. Der PureClock tut also erst einmal, was er soll. Doch wie gut ist das dann wirklich, wenn man einmal nachmisst?

Zunächst setze ich den Pegel des Beyerdynamic A20 so hoch, dass ich die Vollaussteuerung an 600 Ohm erreiche, ohne dass am Oszillographen Verzerrungen sichtbar werden. Satte 8 Volt RMS bzw. fast 108 mW RMS pro Kanal sind hier natürlich eine Offenbarung und gut geeignet, so manchen Kopfhörer galant in den Orbit zu schießen. Die Trommelfelle der Wahnsinnigen Wagemutigen natürlich gleich mit. Aber immer gut zu wissen, was alles abgeht, wenn man es gern so hätte. Die 20.3 dBu bzw. 18.11 dBV nimmt man doch gern mit. Auch der elektrische Leistungspegel geht mit -0.97 dB vollends in Ordnung.

Stoppen wir mal den 1-KHz-Hype-Train und messen den Pegel der Störgeräusche, die es bis zum Verstärkerausgang bringen. Also die ganze Tüte mit den Grillen und Zikaden aus Richtung PC-Elektronik! Die Peakspannung liegt bei 0.0062 Volt (-41.9 dBu, -44.2 dBV) , Vrms bei 0.0043 (-45.1 dBu, -47.3 dBV) und die umgesetzte RMS-Leistung bei 0.0003 mW, also -75.2 dB als Leistungspegel. Das liegt weit über dem, was man in der Summe der Einzelkomponenten aus DAC und Kopfhörerverstärker akzeptieren kann und ist vor allem etwas, was man extrem hört und als störend empfindet.

Stecken wir nun den PureClock dazwischen, der einen sichtbar guten Job macht und vor allem die hochfrequenten Störanteile extrem absenken kann. Ganz weg bekommt man es zwar nicht, aber es ist subjektiv nicht mehr hörbar. Die Peak-Spannung schrumpft auf 0.0024 Volt, also -50.2 dBu bzw. -52.4 dBV, die wichtigere Vrms sinkt auf 0.0017 Volt bzw. -.53.2 dBu und -55.4 dBV. Der Leistungspegel bei den 0.000005 mW liegt nun bei -83 dB. Das kann man wirklich lassen denn die Idealwerte aus dem Katalog wird man am PC nur mit aktiven Komponenten zwischen USB-Ausgang und DAC erreichen, falls überhaupt.

Der PureClock von Oehlbach ist keine Lösung für ein eventuelles Massebrummen, denn er ermöglicht keine galvanische Trennung zwischen PC und DAC. Aber das verspricht man auch gar nicht. Es ist am Ende ein sehr wirkungsvolles, komplett passives Filter im USB-Strang. Nicht mehr, aber auch nicht weniger. Die hochfrequenten Störgeräusche, die über Spannungszuführung und Masse an die Kette weitervererbt werden, kann man mit diesem Stick sehr wirkungsvoll dämpfen, ganz beseitigen kann man sie aber eben auch nicht. Doch es reicht für den normalen Alltag völlig aus.

Und was ist nun mit dem Jitter? Der Witz ist, dass die Wirkung nur dann nachgewiesen werden kann, wenn es wirklich ein echt saumäßiges und verzwirbeltes Signal gibt. Der Filter kann helfen, die Signalintegrität deutlich zu verbessern, so dass man auch Taktstörungen weitgehend eliminieren kann. Doch dass es per se stets  „besser klingt“, ist eine Legende. Es klingt aber umso besser, je mieser die Signalquelle agiert. Für Notebooks mit einfacher Grafiklösung und Batteriebetrieb ist der Einsatz eher witzlos und driftet etwas in den Bereich der audiophilen Mythologie ab.

Am heimischen PC mit fettem Netzteil und potenter Grafikkarte kann so etwas aber wirklich die letzte Rettung sein. Man kann es also sehen, wie man es gern hätte, die 20 Euro sind dem Produkt durchaus angemessen, wenn auch nicht wirklich billig. Doch kommen wir nun zum Ausgangspunkt zurück und wenden uns nach den beiden Ausflügen zu Brummen und Jitter wieder dem Onboard-Sound zu. Und zwar sehr ausführlich