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Die „Klangschrauben“ beim Audio PC

Du wunderst dich, weil der fis Audio PC Konfigurator soviele Optionen bietet? Gehäßige Stimmen sagen sogar, dass es total unübersichtlich ist. Das wollen wir nicht auf uns sitzen lassen, denn es hat alles seinen Grund. Wir wollen für unsere Kunden transparent sein. Bei uns sind alle Bauteile genau bezeichnet und oft sind Tests im Internet zu finden.

Aber wir geben gern zu, dass es zu einer Überforderung führen kann. Deshalb bieten wir auch eine kostenlose Beratung ohne Kaufverpflichtung an. Schreib uns etwas zu deinem Zielbild und deinem Equipment und wir legen los. Im Zweifel kommt eine lange Liste mit unseren Vorschlägen zurück, die du auch verstehen sollst. Dafür dient dieser Newsletter, bei dem wir aus unserer Sicht die „Klangschrauben“ beim Audio PC beschreiben.

Motherboard

Das Motherboard nimmt die Computerbestandteile auf und soll von einer sehr guten stromstabilen Qualität sein. Wir nehmen dafür gern Gaming Boards, ohne deren Leistung wirklich auszureizen. Hier geht es uns um einen stabilen Betrieb und große Leistungsreserven.

Das VRM oder Spannungsreglermodul ist einer der wichtigsten Teile des Motherboards, da es die ordnungsgemäße Stromversorgung steuert. VRMs beinhalten Kondensatoren, Chokes (Drosseln) und MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). Ein PWM-Controller steuert den Spannungsfluss. Alle VRMs haben unterschiedliche Spannungsphasen. Die gebräuchlichste Spannungsphasenstruktur besteht aus zwei Komponenten: Kondensatoren & Drosseln.

Wenn mehrere Phasen vorhanden sind, wird die Leistungslast weiter auf andere Phasen aufgeteilt, was zu einer Verringerung der Wärme und der Belastung der Komponenten führt. Entscheidend ist aber auch die Qualität der VRM-Komponenten. Keiner möchte ausgelaufene Elkos auf dem Motherboard haben. Einen klanglichen Vorteil haben sogenannte „echte“ Phasen, also ohne Phasen-Doppler. Eine erhöhte Anzahl von Phasen führt tendenziell zu einer geringeren Welligkeit der Stromversorgung der CPU und das wirkt sich klanglich sehr positiv aus.

Das Platinenlayout spielt auch eine große Rolle. Mehrlagige Leiterplatinen transportieren den Strom besser. Je mehr Komponenten an die CPU angebunden sind, desto besser sind die Latenzen. Nich t zu vergessen sind die passiven Kühleigenschaften. M.2 SSDs können schnell die Leistung drosseln, wenn sie zu heiß werden. Deshalb sind Heatsinks so wichtig. Natürlich auch für das VRM. Für DDR5 haben wir hier ein von uns verwendetes Motherboard.

CPU (Central Processing Unit – Prozessor)

Im Bild oben ist das Herz eines Computers abgebildet, die CPU. Vielleicht hast du dich schon öfters über eine ruckelnde Musikwiedergabe oder lange Zeiten beim Datenbankenlesen geärgert. Das wird dir mit unseren Hochleistungs-Prozessoren nicht passieren. Die sind extra so ausgelegt, dass immer genügend Leistungsreserven vorhanden sind.

Wir bieten ausschließlich die K-Modelle der 12. Intel Prozessorgeneration an. Das K steht für unlocked und erlaubt ein übertakten oder je nach Einsatzzweck auch ein Untertakten. Die K-Modell sind verlötet und ermöglichen dadurch eine bessere Kühlung. Wird die CPU zu heiß, kann schnell die Leistung abfallen. Bei DDR5 RAM kommen spezielle Motherboards zum Einsatz, die keine Grafikschnittstelle haben. Dafür nehmen wir dann die KF-Modelle. Das sind vollwertige K-Modelle nur ohne interne GPU (Graphics Processing Unit – Grafikprozessor). Lies auch unsere Berichte zu Intels Core 12000 mit E-Cores und P-Cores und Windows 11 und Erfahrungen mit Intels neuem i9-12900K Prozessor.

RAM (Random Access Memory – Arbeitsspeicher)

Der Arbeitsspeicher lädt während der Musikwiedergabe wichtige Daten und hält sie über eine direkte Anbindung für die CPU bereit. Wir achten auf niedrige Latenzen und können seit kurzem auch DDR5 RAM anbieten. Außerdem muss der Arbeitsspeicher über eine sehr gute passive Kühlung verfügen, sonst kommt es zur Drosselung der Daten.

M.2 SSD (Solid State Drive – Festkörperspeicher)

Wir verwenden ausschließlich M.2 SSDs, die direkt ohne Kabel und ohne SATA-Controller am Motherboard angeschlossen werden können. Die SSD, auf der das OS (Operation System – Betriebssystem) gespeichert wird, legen wir auf den Slot, der direkt mit der CPU verbunden ist. Andere Slots gehen einen kleinen Umweg über den Chipsatz des Motherboards.

Für M.2 SSD OS empfehlen wir die latenzminimierten Intel Optane Speicher, die bei der Reaktionsschnelligkeit schon fast an die Leistung eines Arbeitsspeichers herankommen. Lies auch unseren Bericht zu Speichermedien. Die M.2 SSD Music files installieren wir gern auf Wunsch des Kunden. Aus klanglichen Gründen empfehlen wir die Musikdaten und die Musikverwaltung auf einen zweiten PC (Control PC) auszulagern.

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)

Diese Schnittstelle ermöglicht es besonders hochwertige und audiophile Komponenten für die Datenübertragung per Ethernet oder USB zu nutzen. Wir verbinden die PCIe-Karten immer direkt mit dem Motherboard und nie über ein störungsanfälliges Riserkabel.

Unsere Motherboards haben mindestens einen Slot, der direkt mit der CPU verbunden ist. Da kommt die Karte mit den geringsten Latenzen rein. Zum Beispiel unser XILINX (Solarflare) XtremeScale X2522 Glasfaser Kit.

DC/ATX-Konverter

Das ATX-Format  (Advanced Technology Extended) ist eine Normung für Gehäuse, Netzteile, Mainboards und Steckkarten von Computern.  Das Motherbord benötigt unterschiedliche Spannungen, welches der DC/ATX Converter zur Verfügung stellt. Dies sind in der Regel 3,3V, 5V und 12V. Der DC/ATX Konverter muss für Audiozwecke über eine besonders stabile und rauschfreie Stromversorgung verfügen.

LPS (Linear Power Supply)

Computer verwenden oft Schaltnetzteile, die in Hochfrequenz (HF) die benötigte Spannung bereitstellen. Sie sind sehr energieeffizient, aber leider stören die HF-Anteile oft erheblich den Klang. Deshalb empfehlen wir eine lineare Stromversorgung mit geringen Ripple Noise (Welligkeitsrauschen). Es soll möglichst ein Trafo pro Spannung genutzt werden, um die Verlustleistung in Grenzen zu halten. Klanglich zahlen sich die Mehrkosten aus.

Lies auch unseren Erfahrungsbericht über das neue lineare Netzteil JCAT S OPTIMO ATX und Lineare Netzteile (LPS) vs. Schaltnetzteile (SMPS).

Kabel

Kabel sorgen immer für Streit bei HiFi-Anhängern. Für uns müssen Kabel zum Einsatzzweck passen und den Energietransport nicht zurückhalten oder stören. Für unsere fis Audio PCs bieten wir Kabel mit

  • hochreinemKupfer 18 AWG 
  • vergoldeten Molex Pins (für ATX 6P, 8P, 24P)
  • Teflon isoliert
  • hochwertigen massive Stecker
  • in Handarbeit von fis Audio aus Deutschland

in genau der richtigen Länge an. Siehe auch Grundlagen Audio PC Kabel.

Stromversorgung nach Zielbildvorgaben

Im fis Audio PC Konfigurator fragen wir als erstes nach deinem Zielbild. Es ist eine sehr grobe Einteilung, aber ermöglicht eine erste Vorauswahl der benötigten Stromversorgung.

Im Bild oben haben wir die Low-Power Variante dargestellt. Dabei versorgt ein lineares Netzteil den DC/ATX-Konverter mit Gleichstrom (DC) 19V oder mehr. Der DC/ATX-Konverter versorgt mit einem 24 Pin Molex Kabel das Motherboard und mit einem 8 Pin Molex Kabel die CPU. Zusätzlich kann zum Beispiel eine PCIe-Karte mit sauberen Strom von 5V versorgt werden.

Im Bild unten siehst du die Middle-Power Variante. Dabei wird ein sauberer Strom mit 12V für die CPU direkt vom LPS bereitgestellt. Das sorgt für einen noch besseren Klang. Mit einer etwas stärkeren Variante können auch beide 8 Pin Molexbuchsen der CPU mit 12V versorgt werden.

Im nächsten Bild unten ist die High-Power Variante dargestellt. Die Besonderheit ist, dass das LPS die ATX-Stromversorgung direkt bereitstellt. Es wird kein DC/ATX-Konverter mehr benötigt. Dabei versorgt ein durchgängiges 24 Pin Molex Kabel das Motherboard und ein 8 Pin Molex Kabel die CPU mit Strom. Das ist mit Abstand die klanglich beste Variante, aber leider auch sehr teuer.

Zusammenfassung

Die sogenannten Klangschrauben sehen wir an vielen Stellen im fis Audio PC. Die Gaming Motherboards sorgen für eine stromstabile und robuste Grundlage. Wir verwenden Hochleistungsprozessoren mit viel Leistungsreserven und vermeiden dadurch Enpässe. Arbeitsspeicher und Festspeicher haben einen großen Einfluss auf die Datenbereitstellung und somit auf den Klang. PCIe-Karten können dein musikalisches Erlebnis erheblich verbessern. Die lineare Stromersorgung sehen wir als entscheidenden Schlüssel für die Klangwiedergabe ohne Schärfen mit schönsten Klangfarben. Dafür sollen nach unserer festen Überzeugung audiophile Kabel verwendet werden.