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DIY – Montageanleitung fis Audio PC

Zum Selberbauen habe ich die Montage meines fis Audio PCs mit Intel® Core™ i9-14900KS, 2 x HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supplys, einer Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 Netzwerkkarte und einem NanoPi NEO3 Einplatinencomputer dokumentiert. Den Nachbau machst du auf eigene Gefahr, siehe Disclaimer. Ich leiste keinen Support, beantworte aber gern Fragen.

Folgend beschreibe ich unter Hardware den physischen Zusammenbau. In einem weiteren Artikel werde ich dann BIOS Einstellungen empfehlen.


Hardware

Das Zielbild

Lüfterlos soll der Audio PC sein und trotzdem eine hohe Kühlleistung haben. Hier eignet sich das HDPLEX H5 Gehäuse. Die dünnen Standardkabel werden durch fis Audio PC Kabel ersetzt.

Ein HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supply versorgt das Motherboard mit Strom und das andere Netzteil die CPU. Diese Stromversorgung wählte ich aufgrund Platzmangels (im zweiten Hörraum) aus. Außerdem wollte ich unbedingt die von Bernd (fis Audio) modifizierte Verkabelung testen.

Der Prozessor ist ein Intel® Core™ i9-14900KS mit extrem hoher Rechenleistung. Diese CPU wählte ich aufgrund der Silicon-Lottery aus. Bei den KS-Versionen kommen nur die besten CPUs in Frage.

Als Arbeitsspeicher wird ein CORSAIR VENGEANCE® 32GB (2x16GB) DDR5 DRAM 6000MT/s CL28 Memory Kit mit geringsten Latenzen verbaut. Bei einer CAS Latenz (CL) von 28 und einer Taktfrequenz von 6.000Hz errechnet sich eine sehr niedrige absolute Latenz von nur 9.33 Nanosekunden.

Die Internetverbindung erfolgt über die Hochleistungs- Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 Netzwerkkarte per LWL. Die Verbindung zum DAC erfolgt mit dem rauscharmen NanoPi NEO3 Einplatinencomputer. Diese Kombination mit der galvanischen Trennung hält den Datentransfer zum DAC sauber. Im Prinzipienbild unten ist der Aufbau schematisch dargestellt.

Qualitätskontrolle der Bauteile durchführen

Dieser Arbeitsschritt hört sich vielleicht trivial an, ist aber sehr wichtig. Am besten führst du bereits bei der Lieferung die Qualitätskontrolle durch. Der erste Blick richtet sich auf die Verpackung. Ist diese unbeschädigt und noch original versiegelt? Unversiegelte Bauteile schicke ich sofort zurück.

Anschließend kontrollierst du, ob das Bauteil äusserlich intakt aussieht. Also sind zum Beispiel die Kontaktstifte und Pins unversehrt? Bei der CPU kontrolliere ich per Augenschein alle Pins. Nichts ist ärgerlicher, als wenn ein Produktionsfehler die Pins beschädigt hat und du den PC nicht stabil zum Laufen bekommst. Unten im Bild sind die 1.700 Pins vom Intel® Core™ i9-14900KS. So muss es aussehen!

Montage vorbereiten

Es hört sich vielleicht ebenfalls trivial an, aber so eben zwischen Tür und Angel einen PC zusammenzubauen ist keine gute Idee. Halte dir am besten gleich einen ganzen Tag (besser zwei Tage) frei.

Du richtest deinen Arbeitsplatz mit den benötigten Werkzeugen ein. Schaffe genügend Ablagefläche, denn du wirst staunen, was auf einmal alles rumliegt. Stelle die benötigten Bauteile leicht zugänglich auf.

Achte unbedingt auf eine gute Erdung, damit du nicht gleich am Anfang durch deine elektrostatische Aufladung Chips zerstörst. Im Bild unten ist ein Erdungskabel und eine Antistatik-Matte zu sehen. Das Erdungskabel verbindest du am Schutzleiter einer Steckdose und legst dir die Armmanchette an. Schutzhandschuhe sind zu empfehlen, damit nicht gleich alles mit deinen Fingerabdrücken übersät ist. Unbedingt zu empfehlen ist auch eine Flasche Isopropylalkohol zum säubern. Und ein Mülleimer, denn es fällt leider jede Menge Abfall an.

Montage der CPU

Bevor es mit dem Gehäuse losgeht, musst du die CPU mit dem Motherboard verbinden. Vergisst du es, kannst du das Motherboard gleich wieder ausbauen.

Auch bei einem hochwertigen Motherboard ist die Standard Sockelhalterung grenzwertig. Es gibt billige Blechteile mit einem Spannbügel. Beim Sockel FCLGA1700 kommt es zu allem Überfluss durch die Klemmvorrichtung zu einem leichten Verbiegen des ILM (Internal Loading Mechanism). Dies kostet einige Grad Kühlung. Siehe auch IgorsLAB: CPU-Temperaturen im Rahmen? 

Dafür gibt es als Ersatz zum Beispiel das Thermal Grizzly CPU Contact Frame. Löse die Torx-Schrauben von der original Klemmvorrichtung. Aber Achtung! Diese sind auf der Rückseite mit einer Metallplatte verschraubt. Merke dir, wie sie befestigt war. Achte dabei auf die abgeschrägte Ecke oben rechts im Bild.

Dann setzt du die CPU ein. Erde dich! Merke dir vorher die Position des kleinen Dreiecks unten links auf der Klemme. Das zeigt dir die Ausrichtung der CPU.

Die CPU muss ohne zu wackeln gut sitzen. Wende niemals Gewalt an sondern drehe im Zweifel die CPU, wenn du vergessen hast, wo das Dreieck anliegen soll. Auf der CPU ist unten links das Dreieck.

Leider kann die Verwendung des Contact Frames zum Garantieverlust des Motherboards führen.

Die Handhabung ist auch nicht so einfach, da die Schrauben nicht zu fest angezogen werden dürfen. Die Schrauben sollten mit etwa 0,03 bis 0,06 Nm (Quelle: hardwareLUXX) angezogen werden. Das entspricht ungefähr „Handfest“. Richtig montiert wird die CPU besser gekühlt.

Als nächstes kommt die Halterung für den Kühlblock dran. Diese Halterung liegt dem HDPLEX H5 Version 3 Gehäuse bei. Hier musste ich die Stifte leicht nach außen ziehen, damit diese in die Löcher passten. Das ist von Board zu Board verschieden.

Das Ganze verschraubst du mit den passenden Drehmuttern von oben.

Lege das Motherboard zur Seite (du erinnerst dich an die notwendigen Ablageflächen?). Lege es am besten auf die Antistatikhülle von der Verpackung.

Montage der Seitenteile und Gerätefüße

Lege dir die Bodenplatte und die Seitenteile zurecht. Hier ist jetzt wichtig, dass die Seitenteile richtig rum montiert werden. Die Öffnungen für den Powerknopf (links) und USB-Anschlüsse (rechts) müssen auf der Höhe der Markierung mit „GaN 250W /500W“ sein. Die vier Rillen müssen oben sein.

Drehe das Ganze auf den Kopf, damit du die vier Schrauben einsetzen kannst.

In der Verpackung liegen zwar Gerätefüße bei. Ich verwende stattdessen lieber die hochwertigen BF Magic Spacer aus Edelstahl.

Diese werden nach PC-Fertigstellung zur Resonanzentkopplung auf fis Magic Disks gesetzt. Es gibt drei verschiedene Tuning-Kugeln (Edelstahl, Rosenquarz, Glas), die genau in die Mulde gelegt werden.

Montage des Motherboards

Das MSI MEG Z690 UNIFY Board hat neun Löcher für die Montage. Lege dir die entsprechenden Abstandshalter bereit und verschraube sie.

Wenn du die richtigen Löcher gefunden hast, passt das Motherboard wie angegossen. Achte darauf die richtigen Schrauben zu verwenden, damit das Motherboard mit dem Gehäuse geerdet wird.

Montage des Kupferkühlblocks

Jetzt folgt ein entscheidender Schritt für eine gute Kühlung der CPU. Als Wärmeleitpaste verwende ich neuerdings Paste Thermal Grizzly Duronaut. Sie ist allerdings etwas schwierig zu verarbeiten und soll zum Beispiel mit einem Fön vorgewärmt werden. Wem das zu kompliziert ist, der kann  zum Beispiel eine ARCTIC MX-4 Wärmeleitpaste verwenden. Diese lässt sich sehr gut mit einer Kreditkarte glattstreichen. Hier gilt „weniger ist mehr“! Auf die von HDPLEX beigefügte Wärmeleitpaste würde ich verzichten.

Nun montierst du die Klemmbügel auf dem massiven Kupferkühlblock. Mache ein wenig Wärmeleitpaste drauf.

Drehe den Block um und lege ihn sachte auf die Muttern mit den Stiften. Achte auf die richtige Ausrichtung. Die Rillen müssen zur Seitenwand zeigen. Schraube den Kühlkörper mit den Kontermuttern handfest.

Montage der Heatpipes

Bevor du mit der Wärmeleitpaste rumkleckerst, probiere lieber vorher den Sitz der acht Heatpipes aus. Ich markiere anschließend den Sitz an der Seitenwand, damit ich weiß wo die Wärmeleitpaste hinmuss.

Nun kannst du in alle Rillen etwas Wärmeleitpaste verteilen. Hier gilt wieder „weniger ist mehr“! Überschüssiges Material kannst du mit Isopropylalkohol wegmachen. Mit dem Oberteil und den Seitenwänden fertig verschraubt sieht es dann so aus, wie unten im Bild gezeigt. Schick oder?

Montage der GaN Netzteile

Für dieses Build habe ich mich für zwei HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supplys entschieden. Der fis Audio PC wurde vor allem zur Vermeidung der üblichen Spaghetti-Kabel entwickelt. In diesem Sinne habe ich mich mit Bernd (fis Audio) darüber ausgetauscht, wie die AC-Kabel bei den beiden HDPLEX 250W GaN SMPS verbessert werden können. 

Ersetzt wurden die AC-Kabel mit einer Spezifikation bis 210°C (statt 80°C) und stromstarken Kabel mit einer möglichen Dauerbelastung von 600V (statt 300V). Die Buchse stammt von Furutech FI-06 NCF und ist für meine Zwecke völlig übertrieben, meinte Bernd. Na und? Jedenfalls sind mit der Modifikation kabel- und schnittstellenbedingte Engpässe nahezu ausgeschlossen.

Bei der Montage musst du ein wenig experimentieren, weil die Markierung nur für ein Netzteil ausgelegt ist. Du kannst natürlich auch ein HDPLEX 500W GaN AIO ATX Netzteil verwenden, aber das hat einen Lüfter. Nach meiner Erfahrung ist es besser die CPU separat mit einem Netzteil zu versorgen, weil darauf die höchste Last liegt.

Für die Befestigung wählte ich ein doppelseitiges Klebeband Extra Stark, Wasserfest und Hochtemperaturbeständig. Es besteht aus viskoelastischem Acrylschaum, so dass auch eine Vibrationsdämpfung erfolgt. Ich habe das Netzteil für die CPU etwas erhöht auf ein HDD-Rack (liegt der Verpackung bei) montiert, so dass es besser belüftet wird. Das Netzteil für das Motherboard klebte ich direkt an der Bodenplatte fest.

Ein 24 Pin Molex Kabel kommt in das Netzteil links und versorgt das Motherboard mit Strom.

Das 8 Pin Molex Kabel für die CPU kommt in das Netzteil rechts. Natürlich sind die Kabel von fis Audio. Sie sind aus hochreinem Kupfer 18 AWG und mit Teflon isoliert. Die Stecker haben vergoldete Molex Pins. Alle Kontakte sind nicht nur gecrimpt, sondern auch verlötet. Das dünne Kabel zwischen den Netzteilen dient nur zur Synchronisation.

Montage des Arbeitsspeichers

Die Speicherriegel von CORSAIR VENGEANCE® 32GB (2x16GB) DDR5 DRAM 6000MT/s CL28 Memory Kit befestigst du gemäß Handbuch des Motherboards. In der Regel musst du einen Slot jeweils leerlassen. Sie passen nur in eine Richtung, wende also keine Gewalt an. Achte auf das satte Klacken beim Einrasten.

Montage der M.2 SSD

Für das Betriebssystem verwende ich den Slot, welcher direkt mit der CPU verbunden ist. Dieser hat auch einen bemerkenswert großen passiven Kühlkörper:

Nachdem du die zwei Schrauben gelöst hast, musst du die Schutzfolien von den Wärmeleitpads abziehen. Gekühlt wird von oben und von unten. Das zeichnet gute Motherboards aus.

Die Montage der M.2 SSD ist wirklich einfach. Bewege die Arretierung nach oben:

Nun kannst du die SSD einsetzen. Ich verwende für das Betriebssystem ausschließlich Intel Optane SSDs, die extrem kurze Latenzen haben und sehr langlebig sind. Vergiss nicht die Arretierung zu schließen. Danach befestigst du den Kühlkörper.

Montage des Powerknopfs

Ebenfalls der Verpackung von HDPLEX beigefügt ist der Ein-/Ausschalter. Diesen befestigst du mit einer Kontermutter an der entsprechenden Seitenwand. Das Gegenstück kommt auf die Stifte, wie unten gezeigt:

So muss es dann aussehen. Wenn du dir unsicher bist, studiere das Benutzhandbuch des Motherboards.

Wenn alles funktioniert leuchtet der Powerschalter im Betrieb.

Montage der Solarflare X2522 Netzwerkkarte

Dieses Kapitel kannst du überblättern, wenn du diese Netzwerkkarte nicht hast.

Die NICs von Solarflare wurden für den Hochfrequenzhandel an der Börse genutzt. Siehe Bericht von THE TECHNOLOGY EVANGELIST: 828ns – A Legacy of Low Latency. Aufgrund ihrer hervorragenden störungsfreien Übertragungsfähigkeiten sind sie auch in audiophilen Kreisen sehr begehrt. Solarflare wurde erst von XILINX und diese später von AMD übernommen.

Aufgrund der exorbitanten Leistungsfähigkeit wird der Chip auf dem XtremeScale X2522 Network Adapter sehr heiß. Ohne Kühlung wird die Leistung gedrosselt und führt irgendwann zur Abschaltung des NICs. Normalerweise benötigt diese PCIe-Karte einen Gehäuselüfter. Wir haben stattdessen eine leistungsfähige passive Kühlung mit Heatpipes entwickelt.

Solarflare X2522 Netzwerkkarte für die passive Kühlung vorbereiten

Den bestehenden Kühlkörper musst du entfernen. Dafür benötigst du eine Pinzette. Fange mit den inneren schwarzen Halterungen an. Presse den Winkel zusammen, so dass die Federkraft den Stift zurückzieht.

Setze den Vorgang mit den weißen Halterungen fort.

Anschließend kannst du den schwarzen Kühlkörper entfernen und der kleine Chip kommt zum Vorschein. Diesen musst du mit Isopropylalkohol reinigen.

Nun kannst du (sehr wenig) Wärmeleitpaste auf den Chip auftragen. Bau dir dann eine Vorrichtung mit zum Beispiel zwei Schachteln, damit du den neuen Kühlkörper befestigen kannst.

Die Befestigungsstifte müssen mit dem Schnapper ganz durchgehen, wie unten auf dem Bild gezeigt.

Solarflare X2522 Netzwerkkarte im Gehäuse montieren

Nun kannst du die Netzwerkkarte auf das Motherboard einsetzen und mit der Rückplatte fixieren. Bei der Rückplatte handelt es sich um eine Spezialanfertigung, siehe DIY – HDPLEX H5 PC-Gehäuse veredeln.

Richte dann die Heatpipes so aus, dass sie ohne Spannung mit dem Mittelstück befestigt werden können. Kennzeichne an der Seitenwand die Stellen für die Wärmeleitpaste.

Trage die Wärmeleitpaste auf und befestige lose das Mittelstück. Fixiere die Heatpipes an der Seitenwand. Danach ziehst du das Mittelstück fest.

Achte darauf, dass sich die Karte nicht verkantet. So soll es aussehen:

Montage des rauscharmen Endpunkts NanoPi NEO3

Dieses Kapitel kannst du überspringen, wenn du keinen Einplatinencomputer verwendest.

Die Vorteile eines Einplatinencomputers liegen vor allem im rauscharmen Betrieb. Das macht die schlaue Architektur der Hardware möglich. Der NanoPi NEO3 misst gerade mal 48 x 48 mm und benötigt eine bescheidene Stromzufuhr von maximal 5V/2A über einen Mikro USB Stecker. Der NEO3 ist mit 22g ein Leichtgewicht.

Auf der Oberseite finden wir die für uns wichtigen Schnittstellen mit 1G LAN und USB 3.0. Der Slot nimmt eine MicroSD für das Betriebssystem auf. Auf der Unterseite sehen wir 1GB oder 2GB DDR4 RAM (je nach Ausführung) und den Rechenkern Rockchip RK3328.

Der NanoPi NEO3 ist vollständig vom Rest des fis Audio PCs isoliert. Per LAN werden die Daten empfangen und über USB an den DAC ausgegeben. Der DAC „sieht“ also nicht den schmutzigen Rechner mit den Schaltnetzteilen, sondern den sauberen NEO3.

Bei der Bodenplatte handelt es sich um eine Spezialanfertigung, siehe DIY – HDPLEX H5 PC-Gehäuse veredeln. Damit ist die Montage sehr einfach möglich. Setze die Abstandshalter (liegt dem HDPLEX Gehäuse bei) auf die Bodenplatte und befestige darauf den NanoPi NEO3.

Die Bodenplatte kannst du einfach mit 3 Schrauben an der Rückplatte befestigen.

Die Anschlüsse für LAN, USB und Stromversorgung per USB C sind dann einfach zugänglich. Für die Stromversorgung empfehle ich ein FARAD Super3.

Montage des Gehäusedeckels

Der Gehäuseverpackung liegt ein schwarzer Alu-Deckel bei. Dieser wird mit vier Schrauben befestigt. Ich bevorzuge den Acrylglasdeckel, siehe: DIY – HDPLEX H5 PC-Gehäuse veredeln. Die Kühlung ist damit besser und es sieht gut aus.

Am Anfang habe ich die Gummipuffer an den Löchern für die Deckelbverschraubung befestigt. Aktuell verschraube ich die Löcher, denn so gehen die Schrauben nicht verloren. Darauf klebe ich die Gummipuffer.

Dadurch steht der Acrylglasdeckel etwas weiter vom Gehäuse ab, was meinem Geschmack trifft. Aber entscheide das selbst.

Montage Endkontrolle

Prüfe vor der Stromzufuhr, ob wirklich alle Kabel gut befestigt sind. Die Molexstecker müssen eingerastet sein. Lose Kontakte können einen Kurzschluss erzeugen. Siehe auch: Montage von DC Kabel. Von oben soll der fis Audio PC so aussehen:

Zur Endkontrolle gehört auch ein Belastungstest. Wie das geht und wie du das BIOS konfigurierst ist Thema des nächsten Newsletters.


Zusammenfassung

Dieser fis Audio PC befördert dich in einen klanglichen Olymp. Ich kenne keinen anderen lüfterlosen Musikserver dieser Qualität, der eine extrem hohe Rechenleistung und gleichzeitig eine sehr rauscharme Datenweiterleitung bietet. Und das alles in einem Gehäuse.

Bei der Stromversorgung sind natürlich Steigerungen möglich. Zum Beispiel mit linearen Netzteilen. Siehe Lineare Netzteile (LPS) vs. Schaltnetzteile (SMPS). Aber das kannst du jederzeit nachrüsten, wenn deine Börse wieder gefüllt ist. Für lineare Netzteile wird Platz benötigt.

Freilich musst du mit dieser Rechenleistung etwas anzufangen wissen. Meiner Meinung macht das nur Sinn, wenn du den DAC in seiner Arbeit entlastest und das Upsampling darüber machst. Siehe meinen Newsletter: Wie du deinen DAC mit einem Audio PC klanglich verbesserst.


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DIY – Aufbau des Motherboards

Das Motherboard ist die elementare Platine eines jeden Computers. Hier läuft die ganze Hardware zusammen. Die Konstruktion ist eine komplexe Angelegenheit. So komplex, dass selbst Taiko Audio auf eine Eigenentwicklung verzichtet hat.

Das Gute ist: kennst du ein Motherboard, kennst du alle. Denn der Aufbau ist normiert und bei jedem Hersteller ähnlich. In den Grundlagen sehen wir uns einige wichtige Normen an und im Praxisteil erkläre ich beispielhaft die Anschlüsse des Motherboards vom MSI MEG Z690 UNIFY.


Grundlagen

Nicht jedes Motherboard, auch Mainboard genannt, passt für jede CPU und in jedes Gehäuse. Deshalb sind einige Grundkenntnisse für die richtige Auswahl wichtig.

Sockel

Deine erste wichtige Entscheidung ist, welche CPU du einbauen möchtest. Dafür muss der Sockel passen. Der Sockel (engl. „Socket“) ist die Schnittstelle zwischen Prozessor (CPU) und Mainboard. Er sorgt für die elektrische und mechanische Verbindung und bestimmt, welche Prozessoren mit welchem Mainboard kompatibel sind.

So kannst du die CPUs von Intel und AMD nicht einfach austauschen. Und auch innerhalb desselben Herstellers gibt es unterschiedliche CPU-Generationen. Nach dem Intel LGA1200-Sockel für die 10. und 11. Generation kam schon mit der 12. Generation der LGA1700. Die Zahl bezeichnet die Anzahl der Pins, also der Kontaktstellen zum Motherboard. Beim LGA1700 sind es also 1.700 Pins.

Mit der neuesten Intel Generation Arrow Lake hat der Ultra 9-285K bereits den Sockel LGA1851. Siehe auch: Wird es einen fis Audio PC mit Intel Core Ultra 9 285K (Arrow Lake) geben? AMD wechselt weniger häufig den Sockel und ist so aber auf die Anzahl der Pins beschränkt. AMDs AM5-Sockel ist mit 1718 Kontaktstellen ausgestattet.

ATX Formfaktor

Die Bezeichnung „Formfaktor“ gibt an, wie groß ein Motherboard ist und welche Gehäuse es unterstützt. Gleichzeitig bestimmt er, wie viele Komponenten wie RAM, Grafikkarten oder SSDs darauf Platz finden.

Beginnen wir mit dem Standardformat: ATX. Dieses Motherboard misst in der Regel 305 x 244 Millimeter und ist in den meisten Gehäusen einsetzbar. Es bietet genügend Platz für mehrere RAM-Steckplätze, PCIe-Erweiterungsslots und eine solide Spannungsversorgung.

Wer noch mehr Ausstattung oder Anschlüsse braucht, greift zu E-ATX, was für „Extended ATX“ steht. Diese Boards sind größer als das klassische ATX-Format, meist etwa 305 x 330 Millimeter, und bieten mehr Platz für zusätzliche Funktionen wie etwa mehr RAM-Bänke, mehrere Grafikkarten-Slots oder ausgefeiltere Kühlstrukturen.

Kompakter wird es mit Mini-ATX oder, wie es korrekter heißt, Micro-ATX. Diese Mainboards sind mit etwa 244 x 244 Millimetern deutlich kleiner, bieten aber immer noch eine gute Ausstattung. Oft sind sie mit zwei statt vier RAM-Slots und weniger PCIe-Steckplätzen versehen, dafür passen sie in kleinere Gehäuse und sind meist günstiger.

Noch kleiner ist übrigens Mini-ITX, mit nur 170 x 170 Millimetern. Dieses Format eignet sich für ultrakompakte PCs, etwa als Wohnzimmer-PC oder für platzsparende Arbeitsplätze – bietet aber naturgemäß weniger Erweiterungsmöglichkeiten.

Arbeitsspeicher DDR5 oder DDR4

Du wirst beim Arbeitsspeicher auf die Begriffe DDR4 und DDR5 stoßen. Beide bezeichnen Generationen von Arbeitsspeicher – also dem temporären Zwischenspeicher, der die Leistung und Reaktionsgeschwindigkeit eines Systems maßgeblich beeinflusst. DDR steht für „Double Data Rate“, bei der pro Taktzyklus doppelt so viele Daten übertragen werden. DDR4 ist seit rund 2014 auf dem Markt und hat sich über viele Jahre als Standard durchgesetzt. DDR5 ist die direkte Weiterentwicklung und wird seit 2021 nach und nach in aktuellen Systemen eingeführt.

DDR5 startet bei 4800 Megatransfers pro Sekunde (MT/s) und reicht aktuell schon über 8000 MT/s hinaus. DDR4 dagegen bewegt sich meist im Bereich von 2400 bis 3600 MT/s. Mehr Geschwindigkeit bedeutet, dass Daten schneller zwischen Prozessor und Arbeitsspeicher ausgetauscht werden – besonders relevant bei großen Datenmengen oder vielen parallelen Prozessen.

Doch Geschwindigkeit ist nicht alles. Ein weiterer wichtiger Faktor sind die Latenzen, dass ist die Zeit, die vergeht, bis Daten tatsächlich verfügbar sind. Hier liegt DDR4 überraschend oft noch vorn. Zwar ist DDR5 schneller beim Datendurchsatz, doch die Latenzen – gemessen in sogenannten CL-Werten (CAS Latency) – sind meist höher. Zum Beispiel hat ein typisches DDR4-3200-Modul eine Latenz von CL16, während DDR5-6000 häufig mit CL36 oder mehr arbeitet. Das kann dazu führen, dass bestimmte Anwendungen, die stark auf kurze Reaktionszeiten angewiesen sind, mit DDR4 sogar etwas schneller reagieren.

Ein weiterer technischer Aspekt ist die ECC-Unterstützung. ECC steht für “Error Correction Code” und dient dazu, Speicherfehler automatisch zu erkennen und zu korrigieren – ein Feature, das vor allem in Servern und Workstations wichtig ist. Bei DDR4 war ECC nur in speziellen ECC-RAM-Modulen verfügbar, die mit kompatiblen Mainboards und Prozessoren genutzt werden mussten. DDR5 bringt dagegen eine Form von integriertem ECC auf Modul-Ebene mit – das sogenannte “on-die ECC”. Dieser Mechanismus korrigiert Fehler innerhalb des Chips selbst, ist aber nicht mit dem klassischen ECC vergleichbar, das systemweite Fehler abfängt.

Siehe auch: Warum bieten wir auf einmal den fis Audio PC mit DDR5 an?

Festplatten Formfaktor M.2 oder SATA SSDs

SATA-SSDs gibt es bereits seit vielen Jahren. Sie sind im typischen 2,5-Zoll-Gehäuse untergebracht. Der Anschluss erfolgt über ein SATA-Datenkabel und ein separates Stromkabel vom Netzteil. In Sachen Geschwindigkeit sind sie durch die SATA-Schnittstelle limitiert – auf etwa 550 Megabyte pro Sekunde beim Lesen und Schreiben.

M.2-SSDs sind deutlich kompakter und werden direkt auf das Mainboard gesteckt, also ohne Kabel, und benötigen weniger Platz im Gehäuse. Der große Vorteil zeigt sich bei M.2-SSDs mit PCIe- und NVMe-Technik. Diese Modelle greifen direkt auf die PCIe-Lanes des Mainboards zu und können dadurch Daten mit mehreren Gigabyte pro Sekunde übertragen. Achte beim Motherboard darauf, dass mindestens ein Slot direkt mit der CPU verbunden ist. Moderne PCIe-4.0-SSDs erreichen heute problemlos 5000 bis 7000 Megabyte pro Sekunde – ein riesiger Sprung im Vergleich zu SATA-SSDs.

Ein weiterer Unterschied betrifft die Wärmeentwicklung. M.2-SSDs mit PCIe und NVMe werden bei intensiver Nutzung deutlich wärmer als SATA-Modelle. Viele Mainboards bieten deshalb kleine Kühlkörper für M.2-Slots oder es lohnt sich, einen SSD-Kühler nachzurüsten.

Siehe auch: Unterschiedliche Speichermedien für Audio erklärt


Praxis: Aufbau des Motherboards

Im Bild unten sind die wichtigen Komponenten hervorgehoben, auf die ich nachfolgend eingehe. Als Beispiel habe ich das MSI MEG Z690 UNIFY Board gewählt, welches ich aufgrund seiner robusten Stromversorgung, passiven Kühlungseigenschaften und CPU-nahen Schnittstellen auch heute noch empfehle. Siehe auch: Stromarchitektur von Motherboards. Am Motherboard würde ich übrigens nie den Rotstift anlegen.

In künftigen DIY-Artikel werde ich erläutern, wie du beim Zusammbau am Besten vorgehst.

CPU LGA1700

An der Sockelbezeichnung kannst du bereits erkennen, für welche CPUs dieses Motherboard in Frage kommt. Das sind die von Intel ab der 12. Generation bis zur 14. Generation. Ich verwende gern die K-Modelle, weil die Taktfrequenzen über den Multiplikator eingestellt werden können. Mein nächster fis Audio PC wird einen Intel® Core™ i9 Prozessor 14900KS haben.

Die Befestigung der CPU erfolgt mit einem billigen Klemmbügel. Das führt beim Independent Loading Mechanism (ILM) zu einem Biege-Problem, weshalb ich hier das robuste Thermal Grizzly CPU Contact Frame empfehle.

4 x RAM DDR5

Dieses Board bietet Platz für 4 Speicherriegel. Sie müssen in einer bestimmten Reihenfolge eingebaut werden, wenn nicht alle Speicherbänke belegt sind. Der frühere Nachteil geringer Latenzen gegenüber den DDR4-Riegel wird immer mehr aufgeholt. Ich empfehle G.Skill Trident Z5 schwarz DIMM Kit 32GB, DDR5-6000, CL30-40-40-96, on-die ECC mit einer geringen CAS Latency (CL) von 10,00ns. Sehr interessant ist auch dieser Arbeitsspeicher: Corsair VENGEANCE® 32GB (2x16GB) DDR5 DRAM 6000MT/s CL28 AMD EXPO & Intel XMP Memory Kit. Die CAS Latency (CL) liegt hier bei 9.33ns.

ATX Stromversorgung mit Gleichspannung (DC)

Die Abkürzung ATX steht für „Advanced Technology eXtended“ und beschreibt nicht nur das Format von Mainboards, sondern auch das dazugehörige Stromversorgungskonzept. Die Spezifikation wurde von Intel entwickelt und hat sich seit den 1990er-Jahren als Industriestandard durchgesetzt. Heute ist die ATX-Stromversorgung die Grundlage fast aller Desktop-PCs.

Ein ATX-Netzteil liefert mehrere Spannungsarten gleichzeitig: 12 Volt, 5 Volt und 3,3 Volt. Diese Spannungen werden über standardisierte Steckverbindungen an die einzelnen Komponenten im PC verteilt.

Ein zentrales Merkmal der ATX-Stromversorgung ist der sogenannte Soft-Off-Modus. Das bedeutet: Das Netzteil ist auch dann teilweise aktiv, wenn der PC „ausgeschaltet“ ist. Es liefert über den Standby-Kanal (5VSB) eine geringe Spannung, um zum Beispiel per Netzschalter, Wake-on-LAN oder Tastendruck wieder hochfahren zu können. Erst wenn der Hauptschalter am Netzteil ausgeschaltet oder das Gerät vom Stromnetz getrennt wird, ist das System wirklich komplett stromlos.

Die ATX-Norm schreibt außerdem vor, wie das Netzteil auf Veränderungen reagiert – etwa bei Überlast, Kurzschluss oder zu hoher Temperatur. Moderne Netzteile besitzen entsprechende Schutzmechanismen, die das System im Notfall abschalten oder sich selbst vor Schäden schützen.

ATX PWR

Die wichtigste Verbindung ist der 24-polige ATX-Hauptstecker, der direkt auf das Motherboard führt. Darüber werden die Grundfunktionen des Mainboards sowie einige Komponenten wie der Arbeitsspeicher mit Strom versorgt. 

Vermeide hier die üblichen Spaghetti Kabel mit dünnem Querschnitt. Unten im Bild ist das fis Audio Molex 24 Pin Kabel mit hochreinem Kupfer 18 AWG und vergoldeten Molex Pins zu sehen. Die Kabel werden nicht nur gecrimpt, sondern auch verlötet.

CPU PWR

Für den Prozessor gibt es einen eigenen Anschluss – in der Regel einen 4- oder 8-poligen sogenannten EPS-Stecker. Dieser versorgt die CPU direkt mit 12 Volt, was für moderne Mehrkernprozessoren besonders wichtig ist. An dieser Stelle ist der Stromverbrauch (ohne Grafikkarte) am Höchsten. Das MSI MEG Z690 UNIFY Board stellt hier gleich 2 x 8 Pins zur Verfügung.

Chipsatz Z690

Der Chipsatz ist ein zentraler Steuerbaustein auf dem Motherboard. Dieser ist für die Kommunikation zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher, Laufwerken und Erweiterungskarten verantwortlich und kann über das BIOS (Basic Input Output System) administriert werden. 

Mit dem Z690-Chipsatz hat Intel im Jahr 2021 die neue Plattform für seine Core-Prozessoren der 12. Generation eingeführt, bekannt unter dem Codenamen Alder Lake. Das Besondere daran war nicht nur der Wechsel auf den neuen Sockel LGA1700, sondern auch ein Architekturbruch: Zum ersten Mal setzte Intel auf eine Hybridstruktur mit leistungsstarken Performance-Kernen und effizienten E-Kernen – ähnlich wie bei Smartphones. Um diese neue Architektur optimal nutzen zu können, wurde auch der Chipsatz neu konzipiert.

Der Z690 unterstützt sowohl DDR4- als auch DDR5-Arbeitsspeicher – je nach Mainboard-Modell. Im Jahr 2022 folgte der Z790-Chipsatz, passend zu Intels 13. Generation der Core-Prozessoren, genannt Raptor Lake. Dieser Chipsatz nutzte weiterhin den Sockel LGA1700 und blieb mit Z690-Mainboards kompatibel. Der Z790 brachte zwar einige Verbesserungen bei der Konnektivität mit: Noch mehr PCIe-4.0-Lanes, zusätzliche USB-Ports – darunter erstmals USB 3.2 Gen 2×2 mit bis zu 20 Gbit/s – und eine optimierte Unterstützung für DDR5 mit höheren Taktraten. Aber sonst nichts wesentliches.

Wichtig ist hier zu wissen, dass eine direkte Leitung zur CPU gegenüber dem Umweg über den Chipsatz immer zu bevorzugen ist, weil dadurch geringere Latenzen möglich sind. Dies ist für die Schnittstellen des Festplattenspeichers und der PCIe-Erweiterungskarten bedeutsam.

Schnittstellen

Damit der Computer Daten empfangen und senden kann, müssen Kommunikationsschnittstellen bereitgestellt werden.

I/O Panel

I/O steht für „Input/Output“, also Eingabe und Ausgabe. Genau darum geht es: Das I/O-Panel ist der zentrale Ort, an dem man Tastatur, Maus, Monitor, Netzwerk oder USB-Sticks anschließt.

Das I/O-Panel ist fest mit dem Mainboard verbunden und ragt auf der Rückseite des Gehäuses heraus. Je nachdem, welches Mainboard man verwendet, ist es unterschiedlich bestückt. In der Regel sind dort mehrere USB-Anschlüsse zu finden, oft in verschiedenen Geschwindigkeitsklassen. Auch der Netzwerkanschluss für das LAN-Kabel oder Antennenanschlüsse für das WLAN befindet sich hier, ebenso wie der Audio-Bereich mit Klinkenbuchsen für Lautsprecher, Mikrofon oder Headsets.

PCIe-Erweiterungskarten

PCIe steht für „Peripheral Component Interconnect Express“ und ist der aktuelle Standard für Steckkarten im PC. Auf dem Mainboard befinden sich dafür sogenannte PCIe-Slots – je nach Größe und Ausführung oft mehrere nebeneinander. In diese Steckplätze lassen sich Erweiterungskarten einsetzen, zum Beispiel Grafikkarten, Netzwerkkarten, Soundkarten, RAID-Controller, Capture-Karten oder schnelle SSD-Erweiterungen.

Die Besonderheit von PCIe liegt in der Geschwindigkeit und Skalierbarkeit. PCIe-Slots gibt es in verschiedenen Größen – x1, x4, x8 oder x16 – wobei die Zahl angibt, wie viele Datenleitungen der Slot nutzt. Eine hochwertige Netzwerkkarte wie Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 benötigt einen x8-Slot, weil die Bandbreite besonders hoch ist. Kleinere Karten, wie etwa eine USB-karte, kommen oft mit einem x1- oder x4-Slot aus. Dank der Abwärtskompatibilität kann eine kleinere Karte auch in einem größeren Slot funktionieren – sie nutzt dann einfach nur die benötigten Datenleitungen.

Die Anschlüsse auf dem I/O-Panel sind nicht für hochwertiges Audio gemacht. Deshalb sind Erweiterungen wie zum Beispiel die oben erwähnte Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 Netzwerkkarte für geringste Latenzen und die galvanische Isolierung so wichtig.

Andere Möglichkeiten ergänzt mit externer sauberer Stromversorgung stellen zum Beispiel folgende PCIe-Erweiterungskarten dar:

Die Karte mit der Audiodatenversorgung für den DAC soll möglichst auf dem breitbandigen PCI_E1 Slot liegen. Dieser Slot ermöglicht die direkte Datenweiterleitung an die CPU, so wie auch der PCI_E2 Slot. Der PCI_E3 Slot ist dagegen eher eine Notlösung mit niedriger Bandbreite.

Datenspeicher

Alle M.2 Slots auf diesem Board sind mit einer passiven Kühlung ausgestattet. Ein Austausch der Speicherriegel ist schnell möglich. Beim Datenspeicher ist zu unterscheiden zwischen dem Speicher für das Betriebssystem und dem Speicher für Dokumente aller Art, zum Beispiel Musikfiles. Siehe auch: Unterschiedliche Speichermedien für Audio erklärt.

Das Betriebssystem muss einen schnellen Speicherzugriff auf seine Systemdateien haben, weshalb sich der Slot M2_1 anbietet. Denn nur dieser ist bei diesem Board direkt mit der CPU verbunden. Ich verwende für Betriebssysteme grundsätzlich Intel Optane SSDs, weil diese geringste Latenzen haben und sehr langlebig sind. Zu empfehlen sind:

Für die Speicherung von Dokumenten dienen die Slots M2_2 bis M2_5. Wer hier M.2 SSDs mit je 4TB Speichervermögen einsetzt, kann 16TB an Daten speichern. Ich empfehle es aber nicht, weil jedes Lesen vom Festplattenspeicher unvermeidliche Interrupts erzeugt, welches den Datenfluss stört. Nutze lieber ein NAS oder einen zweiten PC dafür. Siehe auch:  Audio PC & Control PC.

BIOS A/B Schalter

Einen BIOS A/B Schalter findest du in der Regel nur bei den teureren Boards. Dieser Schalter ist sehr praktisch, weil du immer zwei BIOS-Versionen vorfindest. Nicht jede BIOS-Version ist fehlerfrei. Wenn du ein neues BIOS flasht, schaltest du den Slot um. So hast du immer ein BIOS im Zugriff, welches zuletzt funktioniert hat.

PWR Switch

Hier schließt du den Ein-/Ausschalter des Computers an. Beim HDPLEX H5 Version 3 Gehäuse befindet sich der Druckschalter auf der rechten Gehäuseseite.

LED Anzeige

Wenn du den Acrylglasdeckel verwendest, kannst du jederzeit die CPU-Temperatur über die LED Anzeige kontrollieren. Die Anzeige dient auch als sogenannter Debugger. Während des Bootvorgangs werden verschiedene Zahlencodes eingeblendet. Wenn der Bootvorgang mal hängenbleiben sollte, wird ein Fehlercode angezeigt, den du im Benutzerhandbuch nachschlagen kannst. Gehe dazu einfach auf die MSI Supportseite.

Zusammenfassung

Mein Rat an dich ist: Geize nicht am Motherboard herum. Dafür ist es zu wichtig, weil es alles zusammenfügt. Bei der Auswahl beginnst du mit der CPU, die du verwenden möchtest. Denn diese bestimmt den Sockel. Achte auf eine gute Stromversorgung und passive Kühlung.

Mit dem ATX Formfaktor wählst du die Größe aus. Als Daumenregel gilt, je größer es ist, desto besser sind oft die elektronischen Komponenten und du hast mehr Auswahl beim Speicher und den Erweiterungskarten. Aber das Board muss in das Gehäuse passen. Wenn du das HDPLEX H5 Gehäuse mit einem DC/ATX-Konverter oder mit internen Schaltnetzteilen verwendest, ist ein E-ATX-Board zu groß. Wähle lieber das Standardformat: ATX.

Das Board soll den Arbeitsspeicher vom Typ DDR5 und Festplatten mit dem Formfaktor M.2 verwenden können. Verwende keine SATA SSDs, denn diese benötigen fehleranfällige Kabel, sind langsam und erzeugen zusätzliches elektromagnetisches Rauschen.

Verwende für die ATX Stromversorgung mit Gleichspannung (DC) hochwertige stromstarke Kabel. Achte bei den PCIe-Erweiterungskarten und beim Datenspeicher für das Betriebssystem auf einen Slot mit direktem Anschluss an die CPU. Jeder Umweg über den Chipsatz bedeutet höhere Latenzen.

Verwende nicht die Schnittstellen des I/O Panels, denn diese sind nicht für Audio gemacht. Es gibt eine große Auswahl an audiophilen Netzwerk-/ und USB-Karten, die viel besser geeignet sind.

Beim Datenspeicher ist der Verwendungszweck wichtig. Für das Betriebssystem sind Intel Optane SSDs aufgrund der sehr geringen Latenzen und Langlebigkeit eine sehr gute Wahl. Ansonsten empfehle ich für die Speicherung von Musikfiles ein NAS oder einen Musik Server.


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Der Autor Ronny Gabriel Grigg ist Vereinsmitglied bei VG Wort, München. In diesem Verein haben sich Autoren und Verlage zur gemeinsamen Verwertung von Urheberrechten zusammengeschlossen.


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DIY – HDPLEX H5 PC-Gehäuse veredeln

Mit der Umwidmung von kommerziell auf privat erhältst du ab sofort in der Rubrik „DIY“ kostenfreie Hilfsmittel für den Selbstbau. So zum Beispiel Dateien für CNC-Fräsmaschinen zur Fertigung hochwertiger Rückplatten und die Maße für den Acrylglasdeckel des fis Audio PCs.

Das Gehäuse HDPLEX H5 Version 3 kühlt zwar hervorragend und sieht sehr gut aus, aber die Rückplatte war schon immer ein Ärgernis. Oft nicht passgenau und die Befestigung der PCIe-Karten war auch immer ein Abenteuer.

In den Grundlagen schauen wir uns an, was eine hochwertige Rückplatte bringen kann. Im Praxisteil erhältst du verschiedene Vorlagen zum Download.


Grundlagen

PCIe-Karten

Wer einen Computer mit PCIe-Schnittstellen einsetzt, hat viele Möglichkeiten den Klang zu verbessern. Es gibt Hersteller wie zum Beispiel JCAT, die hervorragende USB und NET Cards mit externer Stromversorgung und OCXO Clocks anbieten. Oder nimm Hochgeschwindigkeitsnetzwerkarten mit Glasfaser wie zum Beispiel Solarflare (AMD-XILINX) von der X2-Serie für die perfekte galvanische Trennung und niedrigstem Jitter. Damit werden die USB-und LAN Schnittstellen auf dem Motherboard umgangen, die nicht für den audiophilen Betrieb ausgelegt sind. Freilich müssen die PCIe-Karten perfekt montiert und gekühlt werden, damit sie ihre Vorteile ausspielen können.

Das Problem schlecht sitzender und heißlaufender PCIe-Karten

Bei Taiko Audio gab es in der Vergangenheit Probleme mit der neuen Taiko Audio Extreme Network Card. Es war unter anderem die Halterung ungünstig ausgelegt, welche bei manchen eine Montage nicht ermöglichte oder die Verbindung nicht zustande kam. Siehe Announcement regarding the „bracket issue“. Bei Ersatzlieferungen kam es zu verbogenen Halterungen. Zusätzlich stellte sich heraus, dass die Karte durch einen Firmware-Fehler zu heiß lief und es deshalb nach Minuten oder nach Stunden zu Verbindungsabbrüchen kam.

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)

PCI Express („Peripheral Component Interconnect Express“, abgekürzt PCIe oder PCI-E) ist ein Standard zur Verbindung von Peripheriegeräten mit dem Chipsatz des Motherboards oder idealerweise direkt mit der CPU. Der Standard wurde 2003 eingeführt. Nach ca. 2010 wurden vielfach keine anderen Steckplätze mehr verbaut und die Vorgänger PCI(-X) und AGP schließlich vollständig abgelöst. Die Bandbreite wird stetig weiter entwickelt und das Angebot an PCIe-Karten ist sehr vielfältig.

PCI-Express-Bandbreiten

Verbreitet ist aktuell der PCIe 4.0 – Standard. Wenn alle 16 Lanes angesprochen werden ist eine maximal mögliche Bandbreite von 32 GB/s möglich. Mit PCIe 5.0 wird die Bandbreite verdoppelt.

Übersicht der Bandbreiten

PCIe-StandardBandbreite PCIe x1Bandbreite PCIe x4Bandbreite PCIe x8Bandbreite PCIe x16
PCIe 2.00,5 GB/s2,0 GB/s4,0 GB/s8,0 GB/s
PCIe 3.01,0 GB/s4,0 GB/s8,0 GB/s16,0 GB/s
PCIe 4.02,0 GB/s8,0 GB/s16,0 GB/s32,0 GB/s
PCIe 5.04,0 GB/s16,0 GB/s32,0 GB/s64,0 GB/s

Ein Beispiel für Oversampling auf das 16fache einer CD mit hoher Bittiefe:

  • 705.600 x 32 Bit x 2 (Stereo) = 45.158.400 Bits = 45,16 Mbit/s

Daraus folgt, dass die Bandbreiten selbst älterer PCIe-Generationen für Audio völlig ausreichend sind.

PCI-Express-Lanes

Jede Lane besteht aus je einem getrennten Sende- und Empfangskanal, die ihrerseits aus einem differentiellen Adernpaar bestehen. Benötigt ein Endgerät mehr als die 1 GB/s (PCIe 3.0) oder 2 GB/s (PCIe 4.0) einer einzelnen Lane, sieht der PCI-Express-Standard die Bündelung mehrerer Lanes innerhalb eines PCI-E-Links vor. Die volle Bandbreite wird mit dem ×16-Slot erreicht. Darunter gibt es ×8, was für Grafikkarten ausreicht und das vor allem für PCI-Express-SSDs interessante ×4-Format, seltener ×2-Verbindungen oder natürlich ×1-Links mit nur einer Lane.

Wie oben bereits begründet ist die Bandbreite für Audio kein Thema. Aber ein paralleler Zugriff ist für die Reduzierung von Latenzen wichtig. Unter diesem Gesichtspunkt macht es durchaus Sinn eine PCIe-Karte mit möglichst vielen Lanes auszuwählen. Dazu muss natürlich auch der verfügbare PCI-Express-Steckplatz auf dem Motherboard passen, die es in PCIe ×4, PCIe ×8 oder PCIe ×16 gibt.

PCI-Express Anbindung über die CPU oder über den Chipsatz

Die PCIe-Karten werden entweder über den Chipsatz des Motherboards oder direkt mit der CPU verbunden. Im Bild unten ist ein Block Diagramm des Intel Z790 Chipsatzes zu sehen. Oben sind die Lanes für den direkten Anschluss an die CPU zu sehen, während darunter auch Lanes an den Chipset vorgesehen sind. Der Chipset wiederum ist mit der CPU verbunden. Wer niedrigste Latenzen möchte ist gut beraten, eine PCIe-Karte direkt mit der CPU zu verbinden. Der Umweg über den Chipsatz wird so vermieden. Wer mit einer USB oder Ethernet PCIe-Karte liebäugelt sollte nicht am Motherboard sparen. Bei hochwertigen Motherboards gibt der Hersteller meistens an, welche PCIe-Slots direkt mit der CPU verbunden sind.

PCI-Express Steckplätze

Grundsätzlich sollen die PCIe-Karten direkt auf dem Steckplatz des Motherboards sitzen und nicht über ein Riser Kabel verbunden sein. Denn das beste Kabel ist kein Kabel und Riser Kabel sind störungsanfällig.

Wie eingangs erwähnt können die „rustikalen“ Steckplätze für Probleme sorgen. Bessere Motherboards haben einen verstärkten Slot.

High/Low Profile Bracket

Auch die Halterungen der PCIe-Karten sind generell ziemlich vorsintflutlich gestaltet. Seit Jahrzehnten leider unverändert als Low Profile Slot-Blech (Low Profile Bracket) oder High Profile Slot-Blech (High Profile Bracket). Gängige Maßangaben:

  • High Profile Bracket: 4.725″ (120mm)
  • Low Profile Bracket: 3.118″ (79,2mm – für den fis Audio PC geeignet)

Das Material besteht meist aus Blech, Alu oder Kupfer und lässt sich leicht verbiegen. Die Brackets sind oben um 90° geknickt und haben ein Loch für die Verschraubung. Aufgrund der unpräzisen Verarbeitung ist die Passgenauigkeit meist eine Zumutung. Probleme bei der Befestigung treten oft vertikal auf. Die PCIe-Karte sitzt zum Beispiel schräg im Steckplatz und die Pins haben nicht alle Kontakt.

Welche Nachteile haben Lüfter in Audio PCs?

Bei Hochleistungsprozessoren tritt zwangsläufig eine hohe Temperaturentwicklung auf. Das betrifft sowohl die von uns verwendeten Intel CPUs der 12. Generation, als auch die Chips auf den Solarflare X2522 NICs. Auch Arbeitsspeicher und Festspeicher wollen gut gekühlt werden, da sonst hörbar die Leistung gedrosselt wird. Das alles spricht für leistungsstarke Lüfter. Aus folgenden Gründen rate ich davon ab:

Lüfter erzeugen Geräusche

Jeder kennt die Lüftergeräusche vom Haarfön. Neben dem Motorgeräusch kommen die Luftgeräusche dazu. Glücklicherweise gibt es im Computerbereich nahezu geräuschlose Lüfter. Das können zum Beispiel großflächige Gehäuselüfter mit 140mm Durchmesser sein. Oft reichen schon 200 bis 400 rpm (Umdrehungen pro Minute), um die im Gehäuse befindlichen Komponenten zu kühlen. Sogar im Verstärkerbau kommen Lüfter oft zum Einsatz. Wenn Lüfter so gut wie nicht zu hören sind oder der Audio PC separat in einer Kammer steht, denken viele die Probleme gelöst zu haben. Weit gefehlt, wie wir weiter ausführen werden.

Lüfter erzeugen Vibrationen

Der Elektromotor rotiert den Propeller und das erzeugt Vibrationen. Es gibt hochwertige Lüfter, welche dieses Problem mit einer flexiblen Befestigung mithilfe von Gummi-Halterungen minimieren. Es bleibt immer noch die Luftbewegung, die mehr oder weniger die Bauteile im Computer in Mikro-Vibrationen versetzen können. Vibrationen wollen wir gerade bei Clocks, und davon gibt es einige im Computer, nicht haben.

Lüfter erzeugen elektronische Störungen

Moderne Lüfter werden über die Pulsweitenmodulation (PWM) gesteuert. Dabei wird die Drehzahl über das ein- und ausschalten der Spannung (12V) geregelt. PWM-Lüfter arbeiten jedoch in einem Bereich um die 25 kHz, welches bedeutet, dass ein kompletter Zyklus (ein und aus) 25.000 mal in der Sekunde abläuft.

Ältere oder preiswertere Lüfter werden über die Höhe der Spannungen geregelt. Dabei kommt es regelmäßig zu Spannungsschwankungen. Die Drehzahlanpassung geht nur über einen kleinen Bereich von 5-12 Volt, dabei ist der Anstieg der Spannung nicht unbedingt äquivalent zum Anstieg der Drehzahl.

Es gibt separate elektronische Lüfterfilter, die Geräusche von CPU-Lüftern und Systemlüftern blockieren. Der SOtM FAN Filter verwendet zum Beispiel Ripple Noise- und HF-Rauschfilter. Zu 100% können nach unserer Erfahrung elekronische Störungen jedoch nicht kompensiert werden.

Lüfter erzeugen Staub

Wo der Wind weht wird Staub aufgewirbelt. Und je heftiger die Luftbewegung ausfällt, desto mehr Staub sammelt sich an. Das ist bei PC-Lüftern nicht anders. Staub kann elektrische Verbindungen stören und für einen Hitzestau sorgen.


Praxis

Lösung für einen guten Halt der PCIe-Karten

Einwandfreie Steckverbindungen sind sehr wichtig für die Signalintegrität.

fis Audio PC Alu Rückblende

Die Rückplatte von HDPLEX wird durch eine 4mm starke Alu Rückblende ersetzt. Die maximal drei Low Profile PCIe-Karten werden ohne direkte Verschraubung mit einer Klemme von oben fixiert. Durch die präzise Fertigungstechnik verklemmt sich keine Karte mehr. Alle Pins werden dadurch in die korrekte Position gebracht und arretiert.

Eine gute Idee ist auf Zwischenstecker aufgrund von Übergangswiderständen zu verzichten. Die DC Kabel für die Stromversorgung werden direkt durchgeführt und mit einer zusätzlichen Platte festgeklemmt.

Dateien für eigene Fertigungsaufträge

Die fis Audio PC Alu Rückblende habe ich vom Berliner Hersteller Schaeffer AG herstellen lassen. Das Coole daran ist, dass der Hersteller eine eigene kostenlose Anwendung für die Planung der Zuschnitte anbietet: Den Frontplattendesigner. Es gibt diesen für verschiedene Betriebssysteme als App und neuerdings auch in einer Web-Version. Die nachfolgenden Dateien kannst du direkt in den Frontplattendesigner laden und anpassen. Du kannst dir vor der Bestellung die Kosten anzeigen lassen. Oder du lädst die Datei direkt in den Shop ohne Änderung.

Ich gebe keine Garantie darauf, dass alles passt! Es handelt sich um einen kostenlosen Service ohne Mängelgewährleistungsansprüche deinerseits. Du kannst dir die Maße 1:1 ausdrucken (über den Frontplattendesigner) und so vergleichen, ob es wirklich für dich funktioniert.

Unten im Bild ist der Klassiker für das MSI MEG Z690 UNIFY Motherboard.

Für die PCIe-Klemmen benötigst du diese Datei:

Download fpd-Datei (zip): HDPLEX_H5_Klemmschiene_PCIe

Und für die Kabelzufuhr in den Audio PC verwendest du die Klemme unten. In diesem Zusammenhang achte bitte generell auf die Zugentlastung und auf die Hinweise hier: Montage von DC Kabel.

Download fpd-Datei (zip): HDPLEX_H5_DC-Klemmschiene

Du kannst aber auch die Powerschnittstelle über eine AC Buchse (C14) in Erwägung ziehen. Der Ausschnitt passt für die von HDPLEX angebotene Stromzufuhr (beachte bitte meinen Haftungsausschluss). Das ist zum Beispiel für HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supply gedacht:

Eine schöne Weiterentwicklung ist der Einplatinencomputer NanoPi NEO3. Für die Befestigung an der Rückplatte dient diese Datei:

Zum festschrauben des NanoPi NEO3 nimmst du dieses kleine Teil:

Download fpd-Datei (zip): NanoPi Neo 3 Bodenplatte

Diese Hilfsdatei dient dazu die Schraublöcher an der richtigen Stelle zu plazieren, denn die Bodenplatte wird an der Rückblende innen verschraubt:

Acrylglasdeckel

Der Acrylglasdeckel zeigt nicht nur das aufgeräumte Innere des fis Audio PCs, sondern dient auch der effektiven Entlüftung. Durch den Kamineffekt wird kühle Luft von unten durch die Lüftungsschlitze der Bodenplatte nach oben durch die Lüftungslöcher des Acrylglasdeckels geführt. Durch den Kamineffekt kann sich kein Staub ablagern.

Hier gibt es keine Datei, aber die Daten sind schnell erfasst. Am Beispiel des deutschen Herstellers Plattenzuschnitt24.de zeige ich die Maße. Wie immer ohne Gewähr. Diese Angaben sind für alle Deckel gleich:

Acrylglas GS 10mm transparent
Form: Rechteck
Größe: 37.4cm x 33.8cm
Entgraten: Ja
Kantenbearbeitung: Gelasert

Wenn du die klassische Version nimmst, die auf Gummipuffer aufliegt, kommst du bequem an die Festplatten heran:

Manchmal ist auch eine Verschraubung erforderlich, damit Kinder den Deckel nicht abheben können. Die Ausschnitte bleiben wie oben im Bild gleich, zusätzlich gibst du die Maße für die Bohrlöcher ein:

Zusammenfassung

Um keine Probleme mit schlecht sitzenden und heißlaufenden PCIe-Karten zu haben, kannst du die fis Audio PC Alu Rückblende von einem deutschen Hersteller anfertigen lassen. Die Fertigungsdateien lädst du einfach in den Konfigurator hoch und kannst diese nach deinen Wünschen umgestalten.

Lüfter in Audio PCs haben viele Nachteile. Denn Lüfter erzeugen Geräusche, Vibrationen, elektronische Störungen und produzieren ohne Ende Staub. Das Gehäuse HDPLEX H5 ermöglicht auch ohne Lüfter eine hervorragende Kühlung. Mit dem Acrylglasdeckel erzeugst du einen verbesserten Kamineffekt für die Kühlung durch Luft.


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Der Autor Ronny Gabriel Grigg ist Vereinsmitglied bei VG Wort, München. In diesem Verein haben sich Autoren und Verlage zur gemeinsamen Verwertung von Urheberrechten zusammengeschlossen.


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Aus kommerziell wird privat

Das Bild oben stammt aus Warnemünde. Da war ich vor einigen Tagen. Der Alte Strom ist nur 20 Autominuten von mir entfernt und ich bin gern da. Obwohl es in der Saison sehr voll ist. Jedenfalls fand ich Muse über einiges nachzudenken. Mir kam ein Zitat in den Sinn: „Den Stress macht man sich immer selbst“.

Seit letztem Jahr pendle ich zwischen zwei Wohnungen in Rostock und Kassel hin und her. Und ich bin wieder als Berater in einem Rechenzentrum unterwegs. Beides war nicht geplant, aber es sind schöne aufregende Zeiten. Die Kehrseite der Medaille: weniger Zeit für Sonne, Strand und Meer. Um das zu ändern habe ich mich daher für die Abmeldung meines Nebengewerbes entschieden.

Wie geht es mit Grigg Audio Solutions weiter?

Du wirst hier weiter viele Anregungen zur digitalen Musikwiedergabe erhalten, inklusive Newsletter. Und natürlich wird der Support ohne Einschränkungen für bereits gekaufte Produkte fortgeführt.

Was sich ändert ist, dass die Homepage privat weiter betrieben wird. Es werden keine Produkte mehr zum Kauf angeboten. Als Ausgleich werde ich mehr Beiträge für DIY-Projekte posten. Wer also Lust hat kann sich so seine eigenen digitalen Lösungen aufbauen.

Ausverkauf des Warenlagers

Wenn du möchtest, kannst du gleich damit anfangen einzelne Komponenten für den Selbstbau zu erwerben. Das Warenlager mit einzelnen Bauteilen und Computer Zubehör ist recht übersichtlich, weil die fis Audio PCs im Auftrag des Kunden gebaut wurden und erst dann der Einkauf der Bauteile erfolgte. Aber vielleicht ist das eine oder andere für dich zum günstigen Preis dabei.

Der Verkauf erfolgt bis zum 31.07.2025. Die Angebote gelten solange wie es der Warenbestand hergibt.

Computergehäuse passiv gekühlt

Die HDPLEX H5 Version 3 Gehäuse in Schwarz ermöglichen eine sehr gute passive Kühlung. Ich habe einige Gehäuse originalverpackt auf Lager mit sämtlichen Zubehör wie vom Hersteller beschrieben. Diese sind übrigens schnell ausverkauft und werden aktuell vom Hersteller nur in Deutschland angeboten.

Neupreis laut Hersteller 398,00 €
Mein Preis 300,00 € inkl. MwSt.

Solarflare PCIe-Netzwerkkarte mit SFP+

Die NICs von Solarflare wurden für den Hochfrequenzhandel an der Börse genutzt. Siehe Bericht von THE TECHNOLOGY EVANGELIST: 828ns – A Legacy of Low Latency. Aufgrund ihrer hervorragenden störungsfreien Übertragungsfähigkeiten sind sie auch in audiophilen Kreisen sehr begehrt. Solarflare wurde erst von XILINX und diese später von AMD übernommen.

Der XtremeScale X2522 Network Adapter zeichnet sich durch äußerst geringere Latenzen aus. Die Hardware-Latenzzeiten liegen im Submikrosekundenbereich und der Jitter geht nahezu gegen Null. Die Leistungsdaten sind deutlich besser als die 8000er Serie. Hinzu kommt ein Stable Precision Oscillator Stratum 3 compliant für ein hochpräzises Reclocking.

Hier kann ich die 10G-Versionen in OEM-Qualität, also ohne aufwändige Verpackung, anbieten: Solarflare X2522-10G network adapter (xilinx.com). Die Firmeware ist meist veraltet, kann aber sehr einfach neu geflasht werden. Siehe meine Supportseite: Treiber und BIOS-Setup für XILINX (Solarflare) XtremeScale X2522 Glasfaser Kit.

Die Netzwerkkarte kommt ohne Transceiver und LWL-Kabel. Meine Empfehlungen für Zubehör findest du hier: Audio PC LWL.

Marktpreise zwischen 200,00 – 400,00 €
Mein Preis 150,00 € inkl. MwSt.

Passives Kühlungskit für XILINX Solarflare NICs

Aufgrund der exorbitanten Leistungsfähigkeit wird der Chip auf dem XtremeScale X2522 Network Adapter sehr heiß. Ohne Kühlung wird die Leistung gedrosselt und führt irgendwann zur Abschaltung des NICs. Normalerweise benötigt diese PCIe-Karte einen Lüfter. Wir haben stattdessen eine leistungsfähige passive Kühlung mit Heatpipes entwickelt. Dieses Kühlungssystem passt exakt zum HDPLEX H5 Version 3 Gehäuse.

Für die Montage gibt es eine Anleitung auf meiner Supportseite: Montage des passiven Kühlungskits für XILINX Solarflare NICs.

Du benötigst noch eine Wärmeleitpaste für die Montage, z. B. Paste Thermal Grizzly Duronaut.

Neupreis 400,00 €
Mein Preis 200,00 € inkl. MwSt.

Für Anfragen: Kontaktformular
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Wie entscheide ich mich für die richtige Stromversorgung?

In diesem Artikel geht es um die Stromversorgung deines Audio PCs. Aber sicher kann man das Thema auch für andere Audio Geräte heranziehen.

Die meisten Computer werden mit Schaltnetzteilen betrieben. Warum das für Audio meist keine gute Idee ist, beleuchten wir in den Grundlagen. Nur um im Praxisteil auf die gar nicht so schlechten GaN SMPS zu sprechen zu kommen.

Aber klar, ich bin ein Befürworter von linearen Netzteilen. Auch dazu schauen wir uns die Funktionsweise in den Grundlagen an.


Grundlagen

In der Welt hochwertiger Audiotechnik zählt jedes Detail und das beginnt bereits bei der Stromversorgung. Zwei Begriffe begegnen uns hier besonders häufig: lineare Netzteile und Schaltnetzteile. Doch worin unterscheiden sie sich und was bedeutet das für den Klang?

Lineare Netzteile – der Klassiker für Puristen

Lineare Netzteile arbeiten nach einem einfachen, analogen Prinzip: Ein Transformator wandelt die Netzspannung auf das gewünschte Niveau, ein Gleichrichter macht daraus Gleichstrom, und ein Spannungsregler sorgt für eine saubere, stabile Ausgangsspannung.

Diese Art der Stromversorgung erzeugt kaum hochfrequente Störungen – sie ist nahezu „leise“ im elektrischen Sinn. Daher gelten lineare Netzteile als besonders klangneutral. Viele High-End-Hersteller setzen genau deshalb auf diese Technik, vor allem in sensiblen Bereichen wie Vorverstärkern, DACs oder Phono-Stufen.

Lineare Netzteile sind oft groß, schwer und ineffizient. Der Spannungsregler wandelt überschüssige Energie in Wärme um, was viel Kühlung bedeutet.

Schaltnetzteile – kompakt und kraftvoll

Schaltnetzteile ticken digitaler: Sie wandeln die Netzspannung in Hochfrequenz-Signale um, bevor sie über kleine Transformatoren wieder auf die Zielspannung gebracht werden. Der Vorteil: Klein, leicht, effizient – ideal für moderne Geräte mit wenig Platz oder für leistungsstarke Endstufen.

Kritisch sehen viele Audiofreunde jedoch die möglichen hochfrequenten Störungen, die durch das schnelle Schalten entstehen. Diese können – je nach Aufbau und Filterung – in die Audioschaltung gelangen und den Klang beeinträchtigen. Gute Schaltnetzteile mit sorgfältiger Entstörung können trotzdem punkten, aber es kommt eben auf die Umsetzung an.

Welligkeitsrauschen (Ripple Noise)

Die Welligkeiten sind die AC-Schwankungen (Wechselstrom periodisch) und das Rauschen (zufällig), die in den DC-Schienen (Gleichstrom) eines Netzteils zu finden sind. Die Welligkeit verringert die Lebensdauer von Kondensatoren erheblich, da sie ihre Temperatur erhöht. Auch spielt die Welligkeit eine wichtige Rolle bei der Stabilität des Gesamtsystems, insbesondere wenn die CPU übertaktet wird.

Am schlimmsten sind die hörbaren Auswirkungen der Welligkeit, weil die Brummfrequenz und ihre Harmonischen innerhalb des Audiobandes liegen! Die Welligkeitsgrenzen betragen laut ATX-Spezifikation (für Computer) 120 mV für die 12V-Schienen und 50 mV für den Rest (5V und 3,3V). Viel zuviel für die Audio Wiedergabe.

Lineare Netzteile haben in der Regel ein sehr geringes Ripple Noise, während Schaltnetzteile viel Rauschen mit sich bringen.


Die Netzteile für den fis Audio PC

HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supplys für den kleinen Geldbeutel

Die technischen Besonderheiten

Seit einiger Zeit werden die HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supplys angeboten. Gallium Nitrid (GaN) ist ein Halbleitermaterial, dass im Bereich der Hochleistungselektronik mit steigender Tendenz verwendet wird. GaN hat eine deutlich bessere elektrische Leitfähigkeit im Vergleich zu Silizium.

Im HDPLEX Netzteil kommen insgesamt 4 GaN-FETs (Gallium-Nitrid-Feldeffekttransistoren) statt der herkömmlichen Silizium-basierten FETs (MOSFETs) zum Einsatz. Hier kommt eine Erläuterung von ChatGPT (ich hoffe es stimmt):

Ein Schaltnetzteil mit PFC+LLC-Struktur besteht aus zwei wesentlichen Topologien:

  • PFC (Power Factor Correction)
    Die PFC-Stufe dient dazu, den Leistungsfaktor zu verbessern, indem sie den Stromfluss so anpasst, dass er in Phase mit der Netzspannung ist. Dies reduziert die Blindleistung und verbessert die Energieeffizienz. In Schaltnetzteilen wird oft eine aktive PFC-Schaltung verwendet.
  • LLC (Induktiv-induktiv-kapazitiv)
    Die LLC-Stufe ist eine resonante Konvertertopologie, die mit hoher Effizienz arbeitet. Sie nutzt eine Resonanzschaltung aus Induktivitäten und Kapazitäten, um den Stromfluss zu glätten und die Verluste zu minimieren. Die LLC-Schaltung ermöglicht auch einen “sanften” Schaltvorgang, der Schaltverluste reduziert.

Die Vorteile sollen in der höheren Schaltgeschwindigkeit, besseren Effizienz und robusteren Temparaturtoleranzen liegen. Außerdem wird weniger Platz beansprucht. Mit den Maßen 170(D) x 55 (W) x 25 (H) mm und einem Gewicht von lediglich 360 g sind sie deutlich kleiner als die herkömmlichen Computer-Schaltnetzteile. Und wichtig: es gibt keine Lüfter.

Erfahrungen mit dem fis Audio Prototypen

Verbaut hatte ich im Prototypen gleich zwei HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supplys. Davon eine für die Versorgung des Motherboards mit dem 24 Pin Molex Kabel und das andere für die Versorgung der CPU mit 8 Pin Molex Kabel jeweils von von fis Audio.

Damit der eletronische Schmutz nicht an die HiFi Anlage weitergereicht wird, hatte ich für die galvanische Trennung die Netzwerkkarte von Solarflare X2522 und für das HQPlayer Netzwerkprotokoll NAA den Einplatinencomputer NanoPi NEO3 verbaut.

Am Anfang war ich doch schwer von den GaN-Netzteilen enttäuscht. Denn diese entwickelten eine Hitze, so dass die volle Leistung für die rechenstarke CPU nicht abgerufen werden konnte. Mittlerweile läuft der Prototyp seit einem Jahr völlig störungsfrei, so das ich diese Stromversorgung nun guten Gewissens auch für den fis Audio PC anbieten kann. Während billige Computernetzteile manchmal von Spulenfiepen betroffen sind und die Lüfter hochdrehen, sind die GaN-Netzteile völlig geräuschlos.

Man kann zwar mit den GaN-Netzteilen nicht die rechenintensivsten Filter verwenden, aber mit leichten Filtern läuft die Verarbeitung mit DSD1024 traumhaft. Die Kerninanspruchnahmen zeigen bei den P-Cores (oberen 16 Cores unten im Bild) einen sehr schönen gleichmäßigen Verlauf. Die unteren 16 E-Cores werden sehr gleichmäßig belastet. Ebenso Mustergültig sind die glatten Verläufe des Arbeitsspeichers und der Netzwerkverbindung.

Die CPU-Temperatur liegt bei rund 80°C. Der Intel® Core™ i9-13900K ist bis 100 °C spezifiziert, so dass genügend Reserven nach oben bestehen.

Klanglich muss man aber einige Abstriche gegenüber den linearen Netzteilen von FARAD machen, aber für Leute mit geringem Platz und schmaleren Geldbeutel sind die GaN-Netzteile ein guter Kompromiss. Zu beachten ist, dass der Strom nicht von derselben Steckerleiste der Hauptanlage gezogen wird. Bei mir hat sich der direkte Anschluss an der Wandsteckdose bewährt. Die Hauptanlage war an einer anderen Wandsteckdose angeschlossen und wurde zusätzlich durch den GigaWatt Power Conditioner gefiltert. So konnten die Schaltnetzteile HF und Ripple Noise nicht in das Stromnetz zur Anlage zurückstreuen.

Im Vergleich zum Prototyp wurde die Wärmeabfuhr durch eine zusätzliche massive 4mm Alu-Platte verbessert. Die HDPLEX AC-Kabel wurden komplett durch hochwertige fis Audio Kabel mit der Furutech FI-06 NCF Netzbuchse ersetzt.

Das bewährte lineare FARAD Super10 Netzteil für hohe Ansprüche

Das FARAD Super10 Netzteil versorgt bereits seit vielen Jahren die fis Audio PCs mit sauberen Strom.

Bereits das FARAD Super3 LPS erfreute sich allgemeiner Beliebtheit, kam aber mit max. 3 Ampere nicht für den fis Audio PC in Frage. Die Besonderheit liegt in den Super Caps, die wie eine Batterie den Strom zwischenspeichern. Mit dem FARAD Super10​ können die namensgebenden 10 Ampere geliefert werden. Die Spannungen werden von 5V bis 24V angeboten. Allerdings muss die Spannung bereits bei der Bestellung festgelegt werden. Es wird auch nur ein Spannungsabgriff angeboten. Und das hat einen guten Grund. Das FARAD Super10​ hat für jede Ausgangsspannung ein optimiertes Modul und einen passgenauen Netztransformator und vermeidet dadurch die Nachteile einer hohen Verlustleistung über verschiedene Spannungen. Ein Spannungswechsel ist nachträglich trotzdem möglich und wird von FARAD ausgeführt.

Das schlanke Netzteil wird nicht im fis Audio PC verbaut, sondern steht extra. Das hat viele Vorteile. Angefangen von der geringeren Wärmeentwicklung bis hin zur Vermeidung von EMI/RFI, kann dieses Netzteil jederzeit durch ein anderes Netzteil bequem ausgetauscht werden. Auch die Wartungsfreundlichkeit ist besser, weil das Netzteil nicht erst ausgebaut werden muss. Wichtig ist hier die Kombination mit einem internen DC/ATX-Konverter, welches die Stromversorgung des Motherboards mit dem 24 Pin Molex Kabel und für die Versorgung der CPU mit 8 Pin Molex Kabel jeweils von fis Audio sicherstellt. Zur Auswahl stehen der HDPLEX 500W HiFi DC-ATX Konverter oder für höchste Ansprüche der Konverter von Taiko Audio DC DC-ATX.

KLanglich ist diese Stromversorgung aufgrund ihres „schwarzen“ Hintergrunds und der völligen Störungsfreiheit ein Traum.

Für hohe Leistungsanforderungen gibt es die neue Kombination FARAD Super6 & FARAD Super10

Seit einiger Zeit bietet FARAD das lineare Netzteil Super6 an. Das brachte mich auf die Idee, eine Stromversorgung für extrem hohe Leistungsanforderungen zu entwickeln.

Mit dem FARAD Super6 geht es mit 24V/6A in den internen DC/ATX-Konverter, welches die Stromversorgung des Motherboards mit dem 24 Pin Molex Kabel von fis Audio bereitstellt. Der Clou liegt hier in der direkten Stromversorgung der CPU vom FARAD Super10 mit 12V/10A per stromstarken 8 Pin Molex Kabel ebenfalls von fis Audio. Dabei wird für die CPU die Schnittstelle über den DC/ATX-Konverter umgangen und diese Art der Stromversorgung ermöglicht brachiale Rechenleistungen, die nur noch durch die Wärmeentwicklung der CPU begrenzt wird.

Neben der möglichen Ausführung rechenintensiverer Algorithmen nimmt auch die Klangqualität zu, da die CPU direkt mit sauberen Strom versorgt wird.

Zusammenfassung

Lineare Netzteile sind zwar richtige Stromfresser, aber für den analogen Klang der Klassiker für Puristen. Die Schaltnetzteile sind dagegen engergieeffizient, kompakt und kraftvoll. Wer geringstes Welligkeitsrauschen (Ripple Noise) haben möchte, nimmt ein hochwertiges lineares Netzteil.

Für den fis Audio PC sind jetzt mehrere Alternativen verfügbar. Das Schaltnetzteil HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX ist eine gute Alternative für den kleinen Geldbeutel und wird direkt im fis Audio PC verbaut. Das spart Platz.

Das bewährte lineare FARAD Super10 Netzteil dient für hohe Ansprüche. Da es extern steht, kann es den fis Audio PC weder mit EMI/RFI, noch mit der Wärmeabgabe beeinträchtigen. Klanglich ist es die erste Wahl.

Für extrem hohe Leistungsanforderungen gibt es die neue Kombination FARAD Super6 & FARAD Super10. Die Besonderheit liegt in der direkten Stromversorgung der CPU unter Umgehung des DC/ATX-Konverters. Auch klanglich geht es noch etwas weiter bergauf, aber du benötigst Platz für zwei Netzteile.


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Grigg Audio Solutions bietet Lösungen für die digitale Musikwiedergabe an. Aufgrund der Vielzahl von Lösungswegen und unterschiedlichen Zielbilder kann nur eine bestimmte Auswahl der Hardware und der Software vorgestellt und besprochen werden. Grigg Audio Solutions ist ein gewinnorientiertes Einzelunternehmen. Auch wenn Grigg Audio Solutions Wert auf eine faire ausgewogene Informationsweitergabe legt, soll jeder Leser aus Transparenzgründen wissen, wo die Berichte finanzielle Interessen berühren können.

Damit du die Berichte besser einschätzen kannst, machen wir dich auf die Marken aufmerksam, mit denen Grigg Audio Solutions in Geschäftsverbindung steht, beziehungsweise du deren Produkte bei Grigg Audio Solutions kaufen kannst:


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Gibt es Klangunterschiede beim Abspielen über Festplatte vs. Internet-Streaming?

Bei der digitalen Audiowiedergabe scheiden sich die Geister, ob sich das Abspielen über Festplatte gegenüber dem Streamen über Qobuz oder Tidal besser anhört. Bei einer Diskussion in einem Forum kam dann dieser interessante Satz:

Es bleibt einfach der Vorteil der Digitaltechnik, dass die Nullen und Einsen gleich bleiben, egal von welcher technischen Quelle sie kommen.

Dem stimme ich zu. Trotzdem höre ich Unterschiede zwischen der Festplattenwiedergabe und dem Streaming von Qobuz.

In den Grundlagen erörtern wir die wesentlichen Unterschiede der Datenqualität zwischen analogen und digitalen Speichermedien. Aufgrund der unterschiedlichen Medien lassen sich die Klangunterschiede leicht erklären. Schwieriger wird es bei digitaler Kost von unterschiedlichen Quellen. Im Praxisteil versuche ich mich mit einem Erklärungsmodell, warum es zu den Klangunterschieden bei unterschiedlichen digitalen Quellen kommen kann.


Grundlagen

Speichermedien

Analoge Speichermedien

Die Daten werden als Wellenformen oder Magnetisierungen gespeichert. Datenträger sind zum Beispiel Schallplatten, Tonbänder, VHS, Kassetten.

Die Signalqualität wird mit der Zeit schlechter. Das liegt zum Beispiel an Abnutzung oder Magnetfeldverlust. Rauschen und Verzerrungen sind in der analogen Welt normal. Jede Kopie ist schlechter als das Original. Die Qualität der Aufnahme wird durch das verwendete Material (Vinyl, Magnetbänder) eingeschränkt.

Digitale Speichermedien

Informationen werden in Zahlen gespeichert, meistens 0 und 1 (binär). Datenträger sind zum Beispiel: CDs, DVDs, SSDs, USB-Sticks und digitale Audioformate wie WAV und MP3.

Wenn kein Datenverlust eintritt, dann ist die Datenqualität immer gleich egal wie oft das Material abgespielt wird. Kopien sind genauso gut wie das Original. Die Qualität der Aufnahme wird durch die Auflösung vorgegeben, die nach oben nahezu unbeschränkt ist. Wenn die Digitalisierung nicht gut genug ist (z. B. zu niedrige Auflösung), kann es zu Verlusten kommen.

Vergleich der Datenqualität

KriteriumAnalogDigital
SignalformKontinuierlichDiskret (binär)
StöranfälligkeitHoch (Rauschen, Verschleiß, Alterung)Gering (bei funktionierender Fehlerkorrektur)
KopierqualitätSchlechter als OriginalIdentisch zum Original
ReproduzierbarkeitBegrenzte GenauigkeitSehr hohe Genauigkeit
Qualitätsverlust über ZeitJa (z. B. Magnetband- oder Vinylabnutzung)Nein, bei intaktem Speichermedium
PräzisionPhysikalisch begrenztAbhängig von Samplingrate & Bit-Tiefe

Während analoge Datenträger einer steten Abnutzung unterliegen, ist das bei digitalen Datenträgern nicht der Fall. Was analog verloren geht, kann nicht mehr wiederbeschafft werden. Bei digitalen Datenübertragungen sorgen Prüfsummenprotokolle für den bitperfekten Transport. Verlorene oder korrumpierte Datenpakete werden einfach neu angefordert.

Freilich hat Analog vs. Digital nichts mit der subjektiv empfundenen Klangqualität zu tun. Auch wenn digitale Musik in hoher Auflösung prinzipiell messtechnische Vorteile zum Beispiel hinsichtlich Kanalgleichheit, Rauschabstand und Kanalübersprechen hat, schwören viele auf die analoge Musikwiedergabe. Auf der HIGH END in München 2025 hatte ich Gelegenheit, im Raum von Soulnote einen Thorens New Reference Plattenspieler zu hören. Das war in meinen Ohren ein Klanggenuss allerhöchster Qualität!

Was bedeutet Bitperfekt?

Wie schon in den Grundlagen ausgeführt hat digitales Quellmaterial den prinzipiellen Vorteil, dass die Nullen und Einsen immer erhalten bleiben. Dafür sorgen die CRC-Prüfsummen. Wenn ein Paket beim Sender erstellt wird, wird eine CRC-Berechnung über die Bitfolge durchgeführt und die Prüfsumme an den Datenblock angehängt (Nr. 11, 22, 33, 44 unten im Bild). Der Empfänger führt nach dem Empfang die gleiche Berechnung aus. Stimmt die empfangene nicht mit der selbst berechneten Prüfsumme überein, geht der Empfänger von einer fehlerhaften Übertragung aus, und der Datenblock wird verworfen und neu angefordert.

Wie erfolgt die digitale Datenübertragung?

Im Bild unten wird im Eye Pattern Diagramm auf der Ordinate (y-Achse vertikal) der Spannungszustand definiert, ab dem eine binäre 0 oder 1 anliegt. Auf der Abszisse (x-Achse horizontal) ist der Zeitverlauf angegeben. Über die Spannungszustände und dem Zeitverlauf ergibt sich so zum Beispiel eine Bitsequenz von 011 (Gelb).

Während die Latenz eine feste Zeit zwischen zwei Ereignissen definiert, beschreibt Jitter die Schwankungen innerhalb dieser Zeit.  Diese Schwankungen können im Eye pattern Diagramm an den Schnittstellen der aufeinanderfolgender Wellenformen gemessen werden.

Wenn sich über die verschiedenen Bitsequenzen auf dem Oszilloskop in der Mitte ein großes Auge erkennen lässt, ist die Signalqualität in Ordnung. Störungen in den Spannungsverläufen, zum Beispiel Verschiebungen durch Jitter oder eine zu geringe Steilheit in den Flanken können zu Fehlinterpretationen der Bitsequenzen führen. Durch die Prüfsummen wird das fehlerhafte Datenpaket zwar erkannt, aber wenn das zu oft passiert gehen Datenpakete verloren. Verschmierte Spannungsverläufe erzeugen in jedem Fall einen erhöhten Energieaufwand im Controller, weil er mehr arbeiten muss. Mehr Energie heißt mehr Wärme und führt gegebenenfalls zu einer Drosselung des Chips.

Praxis

Der Hörtest zwischen Festplatte und Streaminganbieter

Bernd (fis Audio) und ich haben kürzlich einen Soundcheck im Hörraum in Kassel durchgeführt.

Im Blindtest traktierte ich Bernd mit den unterschiedlichen digitalen Quellen derselben Aufnahme und ich wollte eigentlich mehrere Durchgänge machen. Aber er war sich auf Anhieb so sicher, dass es bei einem Durchgang blieb. Das Ergebnis in Kurzform:

Qobuz FLAC: Am schlechtesten, Raum flach
SSD FLAC: extrem schnell, schöne Hallfahnen

SSD WAV: noch dynamischer, das Beste

Das Ergebnis war schon verblüffend. Ich höre auch den Unterschied, aber nicht so klar wie Bernd. Für mich sind es eher Kleinigkeiten wie zum Beispiel ein etwas verwascheneres Ausschwingen eines Beckens. Wenn ich nicht den unmittelbaren Vergleich habe, vermisse ich bei Qobuz nichts, weshalb ich weiter gern streame.

Unterscheiden sich die Bits bei der Datenübertragung?

Als Beispiel nehmen wir eine Musikdatei in CD-Qualität. Die Auflösung (Abtastrate) und Dynamik (Bit-Tiefe) einer CD wird mit dem sogenannten Red Book Format definiert. Die Red Book CD geht zurück auf ein Dokument, das im Jahr 1980 von Sony und Philips veröffentlicht wurde. Damals haben einige Entwickler an der Standardisierung von Compact Discs (CDs) als Träger von digitalen Daten gearbeitet. Das Datenformat ist mit PCM 2 Kanäle mit je 44,1 kHz und 16 Bit vorgegeben.

Um zu berechnen, wie viele 0/1-Bits eine unkomprimierte WAV-Datei mit 44,1 kHz / 16 Bit enthält, muss man die Gesamtzahl der Bits pro Sekunde berechnen. Dafür brauchen wir die folgenden Parameter:
• Abtastrate (Sampling Rate): 44.100 Samples pro Sekunde (Hz)
• Bit-Tiefe (Bit Depth): 16 Bit pro Sample
• Anzahl der Kanäle: Meistens 2 (Stereo) – wird in der Rechnung berücksichtigt (oder anpassbar)
• Dauer der Aufnahme: z. B. 1 Sekunde, lässt sich aber einfach auf beliebige Dauer skalieren

Die Formel ist recht einfach: 44.100 x 16 x 2 = 1.411.200 Bit/Sekunde (also 0/1-Zustände).

Wenn also exakt dieselben 1.411.200 Bits jede Sekunde im DAC ankommen und verarbeitet werden, dann ist es prinzipiell egal, ob die Quelle die Festplatte oder der Streaminganbieter ist. Das kann den Klangunterschied nicht erklären.

Mein Erklärungsmodell für den Klangunterschied

Das Nachfolgende ist ungesichertes Wissen und deshalb als These ohne wissenschaftlichen Anspruch einzuordnen.

In den Grundlagen haben wir im Eye Pattern Diagramm gesehen, dass die Nullen und Einsen über verschiedene Spannungszustände vom Controller erkannt werden. Im Zeitvergleich kann es zu Jitter kommen. Möglicherweise muss der Chip im Controller aufgrund größerer Störungen aus dem Internet mehr arbeiten. Mehr Arbeit im Chip bedeutet höheres Rauschen. Möglicherweise kommt es zusätzlich zu höherem Jitter als im direkten Vergleich beim Abspielen von der Festplatte.

Der Klangunterschied zwischen FLAC und WAV könnte sich aus der Komprimierung erklären. FLAC (Free Lossless Audio Codec) ist ein verlustfrei komprimiertes Datenformat. FLAC ist kleiner als WAV, typischerweise 30–60 % der ursprünglichen Größe. WAV (Waveform Audio File Format) ist hingegen ein unkomprimiertes Datenformat und enthält die rohen Audiodaten. Bei WAV können somit die Audiodaten direkt verabeitet werden. Bei FLAC muss erst eine Konvertierung in WAV erfolgen, welches zusätzliche Arbeit für die CPU bedeutet und zu höheren Latenzen und Jitter führen kann.

Zusammenfassung

Analoge Speichermedien haben rein technisch hinsichtlich Kanalgleichheit, Rauschabstand und Kanalübersprechen Nachteile gegenüber digitalen Speichermedien. Was Analog einmal verloren ging, kann nicht mehr rekonstruiert werden. Digitale Medien dagegen sind redundant gesichert und können sich nicht abnutzen. Trotzdem können sich analoge Medien wie die Schallplatte traumhaft anhören.

Aufgrund der Prüfsummen ist die bitperfekte Datenübertragung in der Regel kein Problem. Die digitale Datenübertragung erfolgt jedoch analog über verschiedene Spannungszustände. Geringe Flankensteilheiten und Verschiebungen im Zeitbereich (Jitter) können es dem Controller erschweren zuverlässig die Nullen und Einsen voneinander zu unterscheiden.

In meinen Hörtests sind Unterschiede zwischen Festplatte und Streaminganbieter wahrzunehmen. Obwohl es prinzipiell keinen Unterschied bei der Datenübertragung gibt! Ein Musikfile in CD-Qualität kommt per Festplatte und per Streaming gleichermaßen mit denselben 1.411.200 Bits pro Sekunde im DAC an.

Und so ist es schwierig den Klangunterschied zu erklären. Mein Erklärungsmodell (These) liegt im höheren Störungspotenzial aus dem Internet und im größeren Aufwand in der Verarbeitung von FLAC vs. WAV. Von den Streaminganbietern bekommst du nur hochkomprimiertes FLAC. Mehr Arbeit für die CPU bedeutet höheres Rauschen und mehr Schwankungen, welches sich durch störenden Jitter bemerkbar machen kann.

Ob du den Unterschied hörst, weiß ich nicht. Probiere es einfach mal aus. Ich streame jedenfalls weiter sehr gern die Musik von Qobuz, weil die Unterschiede für mich eher Nuancen ausmachen. Wenn mir ein Album gut gefällt, kaufe ich es mir und speichere es im Format WAV ab. Dies erspart den Rechenaufwand für die FLAC-Umwandlung und Speicherplatz ist heutzutage sehr billig.


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Disclaimer

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Offenlegung finanzieller Interessen

Grigg Audio Solutions bietet Lösungen für die digitale Musikwiedergabe an. Aufgrund der Vielzahl von Lösungswegen und unterschiedlichen Zielbilder kann nur eine bestimmte Auswahl der Hardware und der Software vorgestellt und besprochen werden. Grigg Audio Solutions ist ein gewinnorientiertes Einzelunternehmen. Auch wenn Grigg Audio Solutions Wert auf eine faire ausgewogene Informationsweitergabe legt, soll jeder Leser aus Transparenzgründen wissen, wo die Berichte finanzielle Interessen berühren können.

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TAD

FARAD

fis Audio

GigaWatt

HDPLEX

Intona

JCAT

Mutec

Solidsteel

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HIGH END in München 2025

Das war die letzte Gelegenheit die HIGH END in München zu erleben, denn ab 2026 findet sie in Wien statt. Als Fachbesucher konnte ich schon am 15.05. die Ausstellung besuchen und einige Bekannte wiedersehen. Am 17. und 18.05. steht die Messe allen Besuchern offen.

In den Grundlagen erzähle ich kurz etwas zur HIGH END. Im Besuchsbericht findest du meine Highlights und viele Fotos.


Grundlagen

HIGH END in München

Die HIGH END ist eine der weltweit führenden Fachmessen für hochwertige Audiotechnik. Sie findet seit über zwei Jahrzehnten jährlich im Mai in München statt. Der Veranstalter ist die HIGH END SOCIETY. Dieser ist ein Interessenverband, der 1982 gegründet wurde und seinen Sitz in Wuppertal hat. Der Verband setzt sich für hochwertige Ton- und Bildwiedergabe ein. Der Verband wurde ursprünglich von elf Unternehmen gegründet und hat heute 68 Mitglieder, darunter Hersteller, Vertriebe, Händler und Dienstleister aus der Audioindustrie.

Die Messe hat eine große Auswahl an High-End-Audioprodukten, zum Beispiel Lautsprecher, Verstärker, Plattenspieler und digitale Audiotechnologien. Einige der präsentierten Systeme liegen im Millionbereich.

HIGH END in Wien ab 2026

2026 wird die Messe allerdings ihren Standort wechseln und zum ersten Mal im Austria Center Vienna (ACV) in Wien stattfinden.Die HIGH END SOCIETY, die die Messe veranstaltet, hat sich bewusst für den Umzug nach Wien entschieden. Das ACV hat eine Ausstellungsfläche von über 26.000 Quadratmetern, moderne Räume in verschiedenen Größen und eine fortschrittliche digitale Infrastruktur. Damit bietet es optimale Bedingungen für Aussteller und Besucher. Das Austria Center Vienna wurde in den letzten Jahren renoviert und modernisiert. Ein weiterer Grund für den Standortwechsel ist die kulturelle Bedeutung Wiens als „Welthauptstadt der Musik“.


Besuchsbericht

Am Anfang möchte ich von Showrooms berichten, die mir klanglich gut gefallen haben. Wobei es nicht unbedingt bedeutet, dass fehlende Marken schlecht abgeschnitten haben. Denn ich konnte rein zeitlich nicht alle Räume besuchen. Insgesamt hat sich die Mehrheit der Aussteller bei der Raumakustik Mühe gegeben, so dass die Messe-Defizite gut kompensiert werden konnten.

Was mich wunderte, dass selbst die Fachbesucher oftmals zum Hören an der Wand standen oder am Rand Platz genommen haben. Mein Tipp für dich: Setze dich immer in den Sweet Spot in die Mitte oder zumindest in die Nähe davon. Wenn ein guter Platz frei wird, zögere nicht diesen zu erobern. Sonst ist keine Beurteilung des Klangs möglich.

Als Schmankerl kommen zuletzt die Superlativen, die außerhalb der Konkurrenz stehen. Weil einfach zu groß und zu teuer.

Meine Highlights

TAD Labs

Den Anfang meines Berichts macht TAD Labs, weil ich selbst die TAD-CE1TX habe. Siehe meinen Bericht: TAD-CE1TX Coax mit Berylliummembran. Technical Audio Devices Laboratories ist ein japanische Firma, die von Pioneer ursprünglich für den professionellen Audiobereich gegründet wurde. TAD Labs ist schon lange im Geschäft und hat bezüglich der Verarbeitung von Beryllium einen großen Erfahrungsschatz. Die TAD Lautsprecherserien sind im Wesentlichen vom Coax-Prinzip geprägt, so dass zum Beispiel beim CE1TX bereits ab 250 Hz eine Punktschallquelle besteht.

Für Deutschland ist Mirek Duda zuständig, den ich auch gut gelaunt bei der Vorführung antreffen konnte. Die TAD-GE1 präsentierten eine enorme Räumlichkeit, bestes Timing und schöne Klangfarben.

Für mich waren die ausgestellten GE1 eine der sehr gut klingenden Lautsprecher der Messe. Im Bild unten ist der TAD-Lautsprecherentwickler Toru Nagatani in der Mitte zu sehen und links mein Geschäftspartner Bernd von fis Audio und rechts mein begeisteter HiFi-Freund Matthias.

YG Acoustics

YG Acoustics ist ein US-amerikanischer Hersteller von Ultra-High-End-Lautsprechern mit Sitz in Arvada, Colorado. Das Unternehmen wurde 2002 gegründet. Besonders hervorzuheben ist, dass YG Acoustics viele Komponenten wie Treiber, Gehäuse und Frequenzweichen im eigenen Haus entwickelt und fertigt.

Die Lautsprecher klangen ausnahmslos an unterschiedlichen Setups und Räumen sehr gut. Der Kabelsalat war auch beeindruckend. 🙂

Estelon

Estelon ist ein estnischer Hersteller von High-End-Lautsprechern, der 2010 von Alfred Vassilkov gegründet wurde. Das Unternehmen kombiniert fortschrittliche Akustiktechnologie mit skulpturalem Design und verwendet dabei proprietäre, marmorbasierte Verbundwerkstoffe für resonanzarme Gehäuse. Jeder Lautsprecher wird in Tallinn von Hand gefertigt und durchläuft strenge Qualitätskontrollen, um höchste Standards zu gewährleisten.  

Gespielt haben die Lautsprecher an MSB Komponenten. Ein sehr guter Klang.

Lorenzo Audio Labs

Lorenzo Audio Labs ist ein spanischer High-End-Lautsprecherhersteller mit Sitz in Granada, der für seine außergewöhnliche Klangqualität und handwerklich gefertigten Designs bekannt ist. Das Unternehmen kombiniert traditionelle Materialien wie Papiermembranen und Alnico-Magnete mit innovativen Technologien.

Die Holzarbeiten waren außergewöhnlich gut und klanglich fein auflösend spielend, obwohl sie recht groß sind.

MARTEN Audio

Marten ist ein schwedischer High-End-Lautsprecherhersteller, der 1998 von Leif Mårten Olofsson in Göteborg gegründet wurde. Das Unternehmen kombiniert fortschrittliche Technologien wie Diamant- und Beryllium-Treiber mit handgefertigter Präzision, um außergewöhnliche Klangqualität zu bieten.

Gutes Design und guter Klang – was will man mehr?

AlsyVox

AlsyVox ist ein spanisch-italienischer Hersteller von High-End-Lautsprechern mit Sitz in Valencia, gegründet von dem italienischen Luft- und Raumfahrtingenieur Daniele Coen. Das Unternehmen hat sich auf vollbereichige Bändchenlautsprecher spezialisiert.

Hier vermisste ich definitiv keinen Bass. Sie spielten an unterschiedlicher Elektronik und in unterschiedlichen Räumen sehr gut.

Raidho Acoustics

Raidho Acoustics ist ein dänischer High-End-Lautsprecherhersteller mit Sitz in Pandrup, gegründet 2001 von Michael Børresen. Das Unternehmen ist bekannt für seine innovativen Technologien, darunter der firmeneigene Bändchenhochtöner mit einer 11 Mikrometer dünnen Folie, der eine außergewöhnlich klare und natürliche Klangwiedergabe ermöglicht. Alle Lautsprecher werden in Dänemark von Hand gefertigt.

Auch hier wusste der Klang zu überzeugen.

Genelec

Genelec ist ein finnischer Hersteller von aktiven Lautsprechern und Studiomonitoren mit Sitz in Iisalmi, gegründet 1978 von Ilpo Martikainen und Topi Partanen. Das Unternehmen ist bekannt für seine präzise Klangwiedergabe und innovative Technologien wie Smart Active Monitoring (SAM™), die eine automatische Raumanpassung ermöglichen. Genelec-Produkte werden weltweit in professionellen Studios, bei AV-Installationen und im Heimbereich eingesetzt.

Optisch bestimmt nicht jedermanns Geschmack, aber ich konnte kaum einen Sitzplatz ergattern, weil keiner aufstehen wollte.

Zellaton

Zellaton ist ein deutscher High-End-Lautsprecherhersteller mit Sitz in München, dessen Geschichte bis in die 1930er Jahre zurückreicht. Gegründet von Dr. Emil Podszus, entwickelte das Unternehmen die weltweit einzigartige dreischichtige Hartschaummembran, die für ihre außergewöhnliche Klangtreue und minimale Partialschwingungen bekannt ist.

Diese spezielle Membran ermöglicht es den Lautsprechern, im kritischen Frequenzbereich von 100 Hz bis 8000 Hz ohne Frequenzweichenbauteile zu arbeiten, was zu einer besonders natürlichen und kohärenten Musikwiedergabe führt. Heute wird das Familienunternehmen in dritter Generation von Manuel Podszus geleitet und fertigt in aufwändiger Handarbeit die Lautsprecher. Diese Lautsprecher sind hörenswert.

Stenheim

Stenheim ist ein Schweizer Hersteller von High-End-Lautsprechern mit Sitz in Vétroz, gegründet im Jahr 2010. Das Unternehmen ist bekannt für seine massiven Aluminiumgehäuse. Klanglich auf der präzisen Seite und richtig gut.

TIDAL Audio

TIDAL Audio ist ein deutscher High-End-Lautsprecherhersteller mit Sitz in Hürth, gegründet 1999. Das Unternehmen ist bekannt für seine kompromisslose Handwerkskunst und die Verwendung edelster Materialien. Vorgeführt wurde der neue Aktivlautsprecher AP1. Der Klavierlack ist wirklich vom Feinsten. Trotz eher ungünstiger Raumverhältnisse war klanglich alles im Lot.

Goldmund

Goldmund ist ein Schweizer High-End-Audiohersteller mit Sitz in Genf, der seit 1978 für seine innovativen und luxuriösen Audioprodukte bekannt ist. Das Unternehmen hat sich auf aktive Lautsprechersysteme spezialisiert, die modernste digitale Signalverarbeitung (DSP) und drahtlose Technologie integrieren.

Dieser Aktivlautsprecher besticht durch seine mimimalistische Form. Klanglich sehr angenehm.

Avantgarde Acoustic

Avantgarde Acoustic ist ein deutscher Hersteller von High-End-Hornlautsprechern mit Sitz im Odenwald, der seit über 30 Jahren für seine außergewöhnliche Klangqualität und ikonisches Design bekannt ist. Das Unternehmen kombiniert traditionelle Horntechnologie mit moderner Ingenieurskunst, um Lautsprecher zu schaffen, die sowohl audiophil als auch ästhetisch ansprechend sind. 

Ich bin kein Horn-Fan, aber dieser Lautsprecher begeisterte mich. Im Bild ist die aufwändige Frequenzweiche zu sehen.

T+A elektroakustik

T+A elektroakustik ist ein deutscher High-End-Audiohersteller mit Sitz in Herford, gegründet 1978 von Siegfried Amft. Der Name steht für „Theorie und Anwendung“ und spiegelt den wissenschaftlich fundierten Ansatz des Unternehmens wider, das für seine innovativen Hi-Fi-Komponenten bekannt ist.

T+A spielte mit kleinem Besteck sehr gut.

Mutec

MUTEC ist ein deutscher Hersteller von High-End-Digitalaudioequipment mit Sitz in Berlin, der sich auf Masterclocks, Re-Clocking-Systeme, USB-Interfaces und Formatkonverter für professionelle Studios und anspruchsvolle HiFi-Anwendungen spezialisiert hat. Besonders bekannt ist das Unternehmen für seine 10 MHz-Referenz-Taktgeneratoren wie den REF10 SE120, der mit extrem niedrigen Phasenrauschwerten eine außergewöhnliche Klangpräzision ermöglicht. 

Dipl.-Ing. Christian Peters – Geschäftsführer von MUTEC, stellte mir den Prototyp MUTEC ASTRALIUS DAC vor, welcher im Herbst dieses Jahres verfügbar sein soll.

LINKWITZ

LINKWITZ ist ein deutscher Hersteller von High-End-Lautsprechern, der sich auf offene Dipol-Systeme spezialisiert hat. Konstrukteur ist Siegfried Linkwitz (1935-2018), der für die Entwicklung des Linkwitz-Riley-Filters bekannt ist. Dr. Frank Brenner bietet seit 2017 die Lautsprecher im Sinne des Erfinders schlüsselfertig an.

Im Bild ist neben Frank (links) der Entwickler vom HQPlayer Jussi Laako (rechts) zu sehen. Jussi hielt auf der Messe Vorträge über die Vorzüge der Aufnahmen in DSD.

Die Lautsprecher hatten keine Mühe den großen Raum zu beschallen. Die Instrumente wurden sehr natürlich wiedergegeben.

Superlativen der Show

Die nachfolgenden Systeme darf man meines Erachtens nicht überbewerten, sondern sind halt Teil der Show. Da zeigt man was möglich ist. Ob sich das gut anhört ist Geschmackssache und nicht wirklich praxisrelevant, weil kein Normalo diese Lautsprecher bei sich Zuhause stellen könnte.

Zusammenfassung

Die HIGH END in München ist sicher eine der größten Messen, die international einen hohen Stellenwert hat. Mal schauen, ob Wien im nächsten Jahr daran anküpfen kann.

Die Messe ist im Großen und Ganzen natürlich eine Show. Wenn sich wie hier die Aussteller Mühe mit der Raumakustik geben, sind die vorgestellten Anlagen wirklich sehr hörenswert und ermöglichen eine Vorauswahl für Kaufinteressenten. Für mich als Fachbesucher ergaben sich schöne Treffen mit Bekannten und interessante Fachgespräche.

Allerdings wunderte mich, dass viele „Fachbesucher“ nicht in der Lage waren einen vernünftigen Hörplatz auszuwählen. Wer nicht im Sweetspot oder zumindest in der Nähe davon sitzt, wird den Klang nicht beurteilen können.


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Eine Werksbesichtigung bei T+A in Herford

Den damaligen Chefentwickler von T+A Lothar Wiemann hatte ich bei King Music in Berlin bei einer Vorführung der HV-Serie kennengelernt. Nun ermöglichte er mir eine Werksführung bei T+A in Herford, von der ich gern berichten möchte.

In den Grundlagen gehe ich kurz auf T+A ein, um dann mit vielen Bildern von meinem Besuch zu berichten.


Grundlagen

T+A = Theorie und Anwendung

Die T+A elektroakustik GmbH & Co. KG wurde 1978 von Siegfried Amft in Herford gegründet. Der Firmenname steht für „Theorie und Anwendung“, was die Philosophie des Unternehmens widerspiegelt: wissenschaftlich fundierte Technik mit praxisorientierter Umsetzung zu verbinden. Anfangs konzentrierte sich T+A auf die Entwicklung innovativer Lautsprecher, wie die omnidirektional abstrahlenden Modelle der Delta-Serie. In den folgenden Jahren erweiterte das Unternehmen sein Portfolio um hochwertige HiFi-Elektronik, darunter die Pulsar-Serie ab 1986 und später die R-Serie. Heute ist T+A ein weltweit anerkannter Hersteller von High-End-Audio-Komponenten, der weiterhin am Stammsitz in Herford produziert und sich durch technische Innovationen und zeitloses Design auszeichnet.

T+A beschäftigt rund 90 Mitarbeiter, davon allein 14 in der Entwicklungsabteilung. Die große F&E-Abteilung ist wahrscheinlich eines der Erfolgsgeheimnisse von T+A. Denn gefertigt werden die Produkte zu 95% am teuren Standort in Deutschland, wovon ich mich persönlich überzeugen konnte. Die Fertigungstiefe reicht vom Design und Platinenlayout über Zertifizierung, Montage und Messungen bis hin zur Programmierung des Betriebssystems und der Anwendungsentwicklung. Schön ist auch, dass die Nachfolge mit dem Sohn des Gründers Conradin Amft geregelt ist.

An den T+A-Innovationen hat Lothar Wiemann einen großen Anteil, war er doch rund 40 Jahre Leiter der Entwicklungsabteilung. Hier gibt es einen schönen Bericht von LowBeats: Generationswechsel in der T+A-Entwicklung: Lothar Wiemann übergibt an Jörg Küpper.

Zur Wahrheit gehört auch, dass nur rund 40% der Umsätze in Deutschland erziehlt werden. Ein großes Standbein hat T+A in den USA, wo rund 15 Leute im Vertrieb für T+A tätig sind. Weitere wichtige Absatzmärkte sind Beispielsweise Länder wie die Schweiz und China. Weltweit werden rund 30 Länder mit T+A-Produkten versorgt.


Besuchsbericht bei T+A in Herford

Vom Lautsprecherentwickler zum Elektronikspezialisten

Von Lothar wurden wir herzlich empfangen. Zum Einstieg erläuterte er die Anfänge der R-Serie. Diese wurde erstmals im Jahr 1992 vorgestellt. Sie zeichnete sich durch flache Gehäuse, ein schlichtes Design und eine modulare Systemarchitektur aus, die an das klassische Braun-Design erinnerte. 

Die abgeschrägten Kanten wurden dem damaligen T+A Lautsprechermodell nachempfunden. Die R-Serie gibt es heute noch, natürlich angepasst an den aktuellen Stand der Technik.

Die Lagerhalle

Als Anbieter des fis Audio PCs weiß ich, wie wichtig die Verfügbarkeit von guten Bauteilen ist. Die Lagerhalle von T+A ist sehr groß und hat einige technische Besonderheiten.

Klimatisiert und Antistatisch

Manche Bauteile reagieren auf Feuchtigkeit sehr empfindlich. Diese sind mit Wassertropfensymbolen gekennzeichnet und werden in luftdichten Beuteln aufbewahrt. Darüber hinaus wird die Luftfeuchtigkeit bei 65°C gehalten. Eine Besonderheit ist die Leitfähigkeit des Bodens, der eine statische Aufladung bei der Berührung von elektronischen Komponenten verhindert.

Eigenes Schraubensortiment

Faszinierend fand ich die Schraubenabteilung. Wenn es auf den Klang ankommt, lässt T+A seine eigene Schrauben von spezialisierten Betrieben anfertigen. Zum Beispiel für die Kabelklemmen bei den Lautsprecheranschlüssen. Eine schon sehr hochwertige Fertigung sieht üblicherweise Schrauben aus Messing vor, die vergoldet werden. Da Gold sich jedoch im Laufe der Zeit mit dem Messing verbindet, wird zusätzlich eine Chromschicht dazwischengelegt. Diese Chromschicht hält T+A jedoch für klangmindernd und verzichtet darauf. Dafür wird eine dickere Goldbeschichtung gewählt, so dass diese auch noch nach Jahrzehnten vorhanden ist. Dass diese Schrauben teuer sind, zumal es sich um eine Auftragsfertigung handelt, dürfte klar sein.

Alle Bauteile werden von T+A für die Bestückung besorgt

T+A muss natürlich einige Tätigkeiten von Spezialfirmen durchführen lassen. Zum Beispiel die SMB-Bestückung. SMDs werden in Gurten, Stangenmagazinen oder auf Blister-Trays transportiert und mit Automaten auf Leiterplatten bestückt. Hier kommt es natürlich auf die Qualität der Bauteile an. T+A überlässt nichts dem Zufall und liefert die SMD-Bauteile dem Bestücker zu. Alle Bauteile werden aus vertrauenswürdigen Quellen besorgt. Denn der Markt mit nachgemachten und qualitativ schlechten Bauteilen ist sehr groß.

Bauteile in Industrie- und Militärqualität

Die Bauteile für den Consumermarkt sind in der Regel nicht sehr langlebig. Lothar nannte als Beispiel ein Smartphone, welches oft alle 2-3 Jahre ausgetauscht wird. Dann müssen solche Komponenten auch nur für 5 Jahre ausgelegt sein. T+A verfolgt den langfristigen Ansatz und kauft daher bevorzugt Ware in Industrie- und Militärqualität ein. Diese sind deutlich teurer.

Unten im Bild zeigt Lothar ein Board mit Widerständen in Militärspezifikation. Diese sind antimagnetisch und können einen sogenannten elektromagnetischen Impuls (electromagnetic pulse, abgekürzt EMP) überstehen. Die Toleranzen sind sehr eng gefasst.

Die Werkshalle

Direkt nach der Lagerhalle schließt sich die Werkshalle an. Hier werden die Bauteile zusammengefügt.

Lothar erläutert das Alu-Gehäuse der HV-Serie. Hier wird Wert darauf gelegt, dass die Teile bündig schließen, damit bei Temperaturschwankungen alles stabil bleibt und HF (Hochfrequenz) wirksam abgeschirmt wird. Was mir an der HV-Serie gefällt sind die immer gleichen Gehäusemaße: 17 x 46 x 46 cm. Das sieht immer gut geordnet aus, egal ob übereinander oder nebeneinander.

Unten im Bild zeigt Lothar die rhodinierten Lautsprecherkabelklemmen, die eine noch bessere Leitfähigkeit haben als vergoldet. Rhodium ist als Rohstoff sehr teuer geworden, aber T+A will nicht darauf verzichten.

Ein Ringkerntransformator dieser Größe kann leicht anfangen zu brummen. Deshalb legt T+A Wert darauf, diese effizient zu verkapseln und anschließend zu vergießen.

Wichtig ist die Qualitätskontrolle. Es wird gemessen, was das Zeug hält. Unten im Bild ist eine HV-Frontplatte in der Wunschfarbe „Ferrari rot“ zu sehen. Eine sehr beliebte Farbe, wie Lothar feststellte.

T+A ist für sein sauberes Platinenlayout bekannt. Unten sehen wir die Wandlersektion (PCM und DSD) des neuen Modells Symphonia.

Und wieder wird gemessen. Die Messergebnisse werden prokolliert und laufen in der hauseigenen Serverfarm zusammen.

Die Reparaturabteilung

T+A sagt von sich, dass jedes Gerät, egal wie alt es ist, in der eigenen Werkstatt wieder repariert werden kann. Dafür werden auch alte Bauteile aufbewahrt. CD-Laufwerke werden zum Beispiel im Lager alle sechs Monate gewendet, damit die Federung nicht einseitig belastet wird.

Die alten Aktivboxen unten stammen aus 1994. Die bekommen bei T+A eine Revision und sind dann fit für die nächsten 30 Jahre. Außerdem sind die Kollegen dort auch für den Support zuständig, der von den T+A-Kunden sehr geschätzt wird.

Die Lautsprecherfertigung

Mit Lautsprechern ist T+A ursprünglich groß geworden, aber diese sind nicht mehr Hauptumsatzträger.

Beeindruckend war der schalltote Raum für die Lautsprechermessungen. Als Lothar die Tür zumachte, war es ein beklemmendes Gefühl. Es gab keinen Nachhall und es war sehr unnatürlich. Deshalb sollst du deinen Hörraum nicht überdämpfen.

Hörräume

Um die Natürlichkeit der Klangwiedergabe von Kopfhörern zu testen, gibt es einen Extra-Hörraum für die Kopfhörerentwicklung. Hier wird der Zuhörer abwechselnd vom Kopfhörer und rundum von insgesamt 8 Aktivboxen beschallt.

Und natürlich gibt es noch einen Hörraum für die T+A Komponenten.

Die Entwicklungsabteilung

Hier kommen wir jetzt zu Lothars letzter Wirkungsstätte, nämlich der Forschung und Entwicklung (F&E) von T+A. Unten ist ein Arbeitsplatz für das Gehäusedesign zu sehen.

Direkt gegenüber sitzt ihm sein Kollege, der für das Design des Platinenlayouts zuständig ist. Die räumliche Zuordnung hat den Vorteil des direkten Austauschs miteinander. Auch die App-Entwickler und Programmierer für das Betriebssystem sitzen nicht weit weg. Damit unterscheidet sich T+A von anderen Unternehmen, deren weltweit verteilte Abteilungen unter langen Kommunikationswegen leiden.

Und natürlich wird auch in dieser Abteilung gemessen, bis der Arzt kommt. Lothar legt aber Wert darauf, dass immer das Ohr entscheidet. Tatsächlich sind die Messergebnisse der heutigen Geräte in Teilen schlechter als damals. Weil es eben auf den Klang ankommt.

Ein gelungener Besuch bei T+A

Wie unten auf dem Bild zu sehen ist, waren alle Beteiligten sehr zufrieden. Von links nach rechts Tobias, ein HiFi-Begeisteter wie ich, der Autor und nochmal Lothar.

Zusammenfassung

Der Name T+A = Theorie und Anwendung ist Programm. Die Lagerhalle ist klimatisiert und antistatisch und sorgt so für einwandfreie Bauteile, die von T+A nur von seriösen Anbietern eingekauft werden. Die Bauteile sind in Industrie- und Militärqualität ausgeführt. Ein eigenes Schraubensortiment ist sicher einzigartig.

Die Werkshalle ermöglicht mit Spezialgeräten und gut ausgebildeten Mitarbeitern eine hervorragende Fertigungsqualtität. Nichts verlässt das Werk ohne Messprotokoll.

Die Reparaturabteilung setzt alle T+A-Geräte ab 1978 wieder instand und ist bei den Kunden für den guten Support beliebt.

Die Lautsprecher werden in eigenen schalltoten Räumen messtechnisch ausgereizt. Die Hörräume ermöglichen selbst für Kopfhörer eine einzigartige Abstimmung.

Die Entwicklungsabteilung sitzt im Haus und hat kurze Kommunikationswege. Wir dürfen auf weitere Innovationen gespannt sein.

Für mich war es ein sehr gelungener Besuch bei T+A und ich bedanke mich sehr herzlich für die Gastfreundschaft. Ich durfte übrigens alles fotografieren was ich wollte. T+A ist sehr transparent. Mit T+A stehe ich nicht in Geschäftsverbindung, sondern ich bin ein normaler Kunde wie jeder andere auch. Zu diesem Bericht wurde ich weder aufgefordert, noch habe ich eine Vergünstigung erhalten.


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Alle Informationen, die du unter Grigg Audio Solutions findest, wurden nach besten Wissen und Gewissen sorgfältig recherchiert und mit Quellenangaben belegt. Irrtümer sind jedoch nie auszuschließen. Wenn du die Informationen für eigene Nachbauten oder Softwareeinstellungen verwendest, machst du das immer auf eigene Gefahr. Wenn du Fehler findest oder dir etwas unklar ist: Melde dich!


Offenlegung finanzieller Interessen

Grigg Audio Solutions bietet Lösungen für die digitale Musikwiedergabe an. Aufgrund der Vielzahl von Lösungswegen und unterschiedlichen Zielbilder kann nur eine bestimmte Auswahl der Hardware und der Software vorgestellt und besprochen werden. Grigg Audio Solutions ist ein gewinnorientiertes Einzelunternehmen. Auch wenn Grigg Audio Solutions Wert auf eine faire ausgewogene Informationsweitergabe legt, soll jeder Leser aus Transparenzgründen wissen, wo die Berichte finanzielle Interessen berühren können.

Damit du die Berichte besser einschätzen kannst, machen wir dich auf die Marken aufmerksam, mit denen Grigg Audio Solutions in Geschäftsverbindung steht, beziehungsweise du deren Produkte bei Grigg Audio Solutions kaufen kannst:


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Tausche deine Playlists mit anderen

Für die Schnellleser: Im Kapitel Playlists kannst du dir meine bevorzugten Musikstücke in Qobuz auswählen. Dies erfordert natürlich einen Qobuz Account. Alternativ kannst du dir die csv-Dateien herunterladen und zum Beispiel mit Soundiiz für andere Streaminganbieter verwenden.

Im Praxisteil beschreibe ich, wie du eigene Roon-Playlists mit Soundiiz allen zugänglich machen kannst. Und nein, eine Diskette wie im Eingangsbild dargestellt, brauchst du natürlich nicht dafür.


Playlists

Wenn du einen Qobuz Account hast, klicke auf die Links unten und du siehst anschließend im Qobuz Browser die Playlist. Wenn du diese likest (klicke auf das Herzsymbol), hast du die Playlist im direkten Zugriff und in Roon wird dir diese Liste automatisch angezeigt. Wenn dir die Playlist nicht gefällt, kannst du diese in Qobuz jederzeit wieder entliken.

Alternativ steht dir eine csv-Datei zur Verfügung.

Bass

Wie der Name schon sagt, enthält die Playlist Titel mit einem besonderen Bass.

Percussion

Percussion kommt vom lateinischen percussio (Schlagen, Takt) und ist der Oberbegriff für das Spiel aller Musikinstrumente aus dem Bereich der Schlag- und Effektinstrumente. Hier steht also die Rhythmik im Vordergrund.

QSound

QSound ist ein Raumklang-System des kanadischen Unternehmens Q-Sound Labs. Das Verfahren wurde in den 1980er Jahren entwickelt. Dabei wird bei Stereoaufnahmen ein 3D-Soundeffekt erzeugt. Der Hörer hat den Eindruck, dass die Musik weit über die Basisbreite der Lautsprecher hinausgeht und auch über dem Kopf oder dahinter spielt.

Bei den Titeln ist ungewiss, ob die Tracks tatsächlich mit QSound-Algorithmen erstellt wurden. Die räumliche Darstellung ist jedenfalls sehr gut.


Praxistipps zur Veröffentlichung eigener Playlists

Das Zusammenspiel zwischen Roon und Soundiiz

Roon war der erste Player, der die Verwaltung von gespeicherten, als auch von gestreamten Inhalten zusammenfasste und in einer einzigen Bibliothek darstellte. Roon verändert nie die Attribute von gespeicherten Daten und die gestreamten Musikfiles natürlich auch nicht. Und so ist es auch mit der Playlist in Roon, denn diese existiert nur in der privaten Roon-Datenbank und ist für andere nicht zugänglich.

Wenn du deine Roon Playlists mit anderen teilen möchtest, bietet Roon eine Exportfunktion an. Die Roon Playlist liest du in Soundiiz ein und legst dort ein Ziel fest. Zum Beispiel Qobuz als Streaminganbieter. Das Verfahren ist ziemlich einfach und erläutere ich im nächsten Kapitel.

Praxisbeispiel für den Export einer Roon Playlist nach Qobuz

Wähle die zu exportierenden Sounds in Roon aus

Am einfachsten ist es, wenn du in Roon schon eine Playlist angelegt hast und diese veröffentlichen möchtest. Dann wählst du mit einem Rechtsklick die Sounds aus und bekommst oben links die Möglichkeit, alle auszuwählen. Du kannst aber genausogut über die Ansicht „Interpreten“ und der Filterung über die Funktion „Fokus“ deine Musikstücke für den Export auswählen.

Erstelle eine Playlist für Soundiiz

Roon stellt für den Export verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. In unserem Anwendungsfall wählst du Soundiiz aus.

Wähle die Importmethode in Soundiiz aus

Als nächstes meldest du dich im Browser bei Soundiiz an oder erstellst ein neues Konto. Die hier gezeigte Grundfunktion ist übrigens kostenlos. Wähle in Soundiiz „Wiedergabelisten importieren“ aus. Die Importmethode ist „Von Datei“.

Bestätige die Trackliste

Im nächsten Schritt kannst du kontrollieren, ob die Trackliste richtig geladen wurde. Wenn alles ok ist klicke auf „Bestätigen“.

Wähle eine Übertragungsmethode aus

Als Übertragungsmethode wählst du „Erstelle eine neue Wiedergabeliste“ aus.

Konfiguriere deine Wiedergabeliste

Hier kannst du jetzt den Namen deiner Playlist vergeben und eine Beschreibung hinzufügen.

Wenn du deine Playlist für alle zur Verfügung stellen möchtest, setze den Haken bei „Privatsphäre als öffentlich festlegen“.

Wähle ein Ziel aus

Ich habe Qobuz ausgewählt. Sofern noch nicht geschehen, musst du in Soundiiz deine Qobuz Anmeldedaten hinterlegen. Du kannst aber auch andere Ziele wie zum Beispiel Tidal auswählen.

Importiere deine Daten

Je nach Menge deiner Titel kann der Import etwas dauern. Achte auf den Ladebalken.

Kontrolliere das Ergebnis

Nach dem Import kommt eine Meldung.

Meistens kommt es beim Import zu einem Fehler, wenn du zum Beispiel auch Titel von deiner Festplatte ausgewählt hast. Wenn diese Titel in Qobuz nicht gestreamt werden können, dann werden diese aus der Wiedergabeliste entfernt. Das ist nicht weiter schlimm.

Teile deinen Link

Melde dich bei deinem Streaminganbieter an. In Qobuz klickst du auf „Playlists“ und dort erscheint dann deine neu erstellte Liste. Wenn du die Maus über das Bild legst, erscheinen drei Punkte. Hier kannst du „Teilen“ auswählen und im nächsten Menü kopierst du einfach den Link, um ihn zu teilen.

Zusammenfassung

Bei Interesse kannst du dir meine Playlists (Bass, Percussion und QSound) anhören.

Wenn du Roon Nutzer bist, ist das Zusammenspiel zwischen Roon und Soundiiz wirklich einfach. Du kannst sowohl für deine gespeicherten Titel, als auch für Streaming Favoriten eine Playlist anlegen. Zum Beispiel unter Qobuz teilst du dann einfach deinen Link und jeder kann deine Lieblingsmusik streamen.


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Audio-Streaming mag keine Interrupts

Interrupt klingt vielleicht nach Computer-Nerd, aber jeder Prozessor wird ständig im Ausführen von Befehlen „unterbrochen“. Bei der Musikwiedergabe sollte man die Schwankungen, die durch Interrupts ausgelöst werden, so gering wie möglich halten.

In den Grundlagen gehe ich kurz auf die Interrupts in Prozessoren ein und im Praxisteil gebe ich dir Tipps, wie du die Interrupts im Audio PC bei der Musikwiedergabe verringerst.


Grundlagen

Interrupts im Prozessor

Ein Interrupt tritt bei einem Ereignis auf, dass die normale Ausführung eines Programms unterbrechen soll. Dieses Ereignis kann beispielsweise das Drücken einer Taste auf der Tastatur, das Eintreffen einer Netzwerknachricht oder das Ablaufen eines Timers sein. Interrupts ermöglichen es dem Computer, auf Echtzeitereignisse zu reagieren, ohne dass dafür kontinuierlich nach Ereignissen gesucht werden muss. Das ist durchaus so gewollt, denn ohne Interrupts wären beispielsweise Multitasking-Betriebssysteme unmöglich, da Programme ohne sie nicht mehr unterbrochen und Ein-/Ausgabegeräte nicht mehr bedient werden könnten.

Sobald ein Interrupt ausgelöst wird, stoppt der Prozessor seine aktuelle Aufgabe und springt zu einem speziellen Interrupt-Handler, der das Ereignis behandelt. Der Interrupt-Handler führt den erforderlichen Code aus, um auf das Ereignis zu reagieren. Dies kann beispielsweise das Lesen von Daten von einem Eingabegerät, das Aktualisieren von Informationen im Arbeitsspeicher oder das Starten eines bestimmten Programms sein.

Nachdem der Interrupt-Handler abgeschlossen ist, kehrt der Prozessor zur vorherigen Aufgabe zurück und setzt seine normale Ausführung fort.

Leider neigen Betriebssysteme wie Windows dazu, alle möglichen Interrupts zuzulassen. Die Musikwiedergabe kann beeinträchtigt werden, weil zum Beispiel die internetfähige Waschmaschine meldet, dass die Wäsche fertig ist. Schuld daran ist Broadcast. Das ist in einem Rechnernetz eine Nachricht, bei der Datenpakete von einem Punkt aus an alle Teilnehmer eines Nachrichtennetzes übertragen werden. Siehe Audio PC Netzwerk. Vor allem die vielen Dienste, die mit der Audiowiedergabe nichts zu tun haben, können Interrupts auslösen. Zum Beispiel weil das Betriebssystem der Meinung ist unbedingt während der Musikwiedergabe ein Update durchzuführen.

Mögliche klangliche Auswirkungen von Interrupts

Wer regelmäßig Musik streamt kennt das. Es kommt manchmal zu kurzen Aussetzern. Das sind die offensichtlichen Probleme. Komisch wird es, wenn die Musik nicht klingen will. Sich die Bühne einfach nicht öffnet.

Stell dir vor du sitzt im Auto und möchtest auf der Autobahn bei Tempo 130 km/h dahingleiten. Plötzlich schert ein anderes Fahrzeug aus und du musst scharf abbremsen. Dann ist die Autobahn wieder frei und du gibst wieder Gas. Der Vorgang wiederholt sich permanent und die Geräusche beim Gas geben nerven. Damit wirst nicht nur du gestresst, sondern natürlich auch der Motor, das Bremssystem und die Karosserie. Der Verschleiß wird unweigerlich erhöht.

So ähnlich kannst du dir das bei einem Prozessor vorstellen. Der wird auch von permanenten Interrupts gestresst und fährt laufend hoch und runter. Vor allem sorgen Einergieeinsparungsoptionen für starke Schwankungen. Hier sorgen Sensoren und Algorithmen für die Interrupts, welche die Rechenlast bei Leerläufen besser verteilen. Die wechselnde Last sorgt jedoch für erhöhtes Rauschen und elektromagnetische Interferrenzen (EMI). Das Grundrauschen nimmt zu oder wird zumindest unbeständig.

Störungen können auch die Signalintegrität beeinflussen, so dass der Cotroller die 0 von der 1 im Spannungsverlauf nicht mehr zuverlässig voneinander unterscheiden kann. Die Folge sind neue Paketanforderungen und erhöhte Leistungsaufnahme im Prozessor.


Praxis

Die nachfolgenden Tipps beziehen sich zwar auf das Betriebssystem Winows 10/11 Pro, können aber natürlich auch für andere Betriebssystem angewendet werden, sofern notwendig und möglich.

Energiesparoptionen ausschalten

Unter Windows kannst du in der Systemsteuerung die Energieoptionen verwalten. Klicke zuerst auf „Einige Einstellungen sind momentan nicht verfügbar“, damit die Energieoptionen ausgewählt werden können. Für niedrigste Latenzen und weniger Interrupts wähle „Höchstleistung“ oder „Ultimative Leistung“ aus.

Zu erwähnen ist, dass es die Energiespareinstellungen auch beim Netzwerkadapter gibt. Diese sollst du deaktivieren.

Praxisvalidierung mit der Energieoption „Ausbalanciert (empfohlen)“

Du glaubst nicht an den Nutzen? Dann teste die verschieden Energieoptionen mit dem kostenlosen Analyse-Tool: LatencyMon. Siehe auch Latenzen im Audio PC selbst messen.

Es ist manchmal erschreckend, was Windows Standardeinstellungen für Schaden anrichten können. Im Bild unten siehst du gravierende Probleme bei der Audio Wiedergabe. Die Latenzen steigen auf bis zu 13.687,70 µs. Als Maßeinheiten dienen: 1 s (Sekunde) entspricht 1000 ms (Millisekunden) entspricht 1.000.000 µs (Mikrosekunden). Schuld daran ist der Kernel-Treiber (ntoskrnl.exe). Das Programm ntoskrnl.exe ist nicht sichtbar, jedoch einer der wichtigsten Prozesse von Windows, der für verschiedene Windows-Prozesse, wie Hardware-Virtualisierung, Prozess- und Speichermanagement eine entscheidende Rolle spielt.

Im Windows Task-Manager sind die erheblichen Schwankungen der einzelnen Kerne über den Zeitverlauf gut zu sehen:

Praxisvalidierung mit der Energieoption „Ultimative Leistung“

Diese Einstellung „Ultimative Leistung“ hat zwar einen hohen Energieverbrauch, bringt aber einiges für die Musikwiedergabe. Insbesondere die Taktfrequenz der Cores schwankt nicht mehr, sondern wird auf dem Höchstwert festgenagelt. Um Übertreibungen zu vermeiden, muss im BIOS die Taktfrequenz limitiert werden, was wir beim fis Audio PC natürlich machen. So sinken die Latenzen auf sehr niedrige 48,10 µs und pendeln meist um die 16,50 µs. Damit ist eine störungsfreie Musikwiedergabe problemlos möglich. Siehe auch Grundlagen Audio PC Latenzen.

Im Windows Task-Manager ist eine deutliche Beruhigung der Core-Auslastung zu sehen. Die Sprünge von 0% auf 100% Auslastung wie oben fehlen komplett.

System-Timer auf kurzes Interrupt Standardintervall setzen

Windows ist kein Echtzeitbetriebssystem. Das Interrupt Standardintervall beträgt 15,625 ms (1.000 ms geteilt durch 64). Für Audio ist es im Allgemeinen besser das Intervall so kurz wie möglich zu halten, weil sich dadurch die Latenzen verringern. Unter Windows 10/11 sind als Minimum 0,5 ms möglich. Mit einem Programm wie zum Beispiel TimerTool kann das Intervall neu eingestellt werden. Ich verwende dafür das Programm Process Lasso und ich habe die System-Timer-Auflösung auf 0,5 ms eingestellt. Damit werden auftretende Interrupts schneller abgearbeitet.

Noch besser ist das HQPlayer OS. Dessen Betriebssystem hat als Basis einen Linux Echtzeit-Kernel oder zumindestens einen Kernel mit geringsten Latenzen. Dort stellen sich diese Probleme nicht.

Nicht benötigte Programme dauerhaft abschalten

Es gibt viele sinnfreie Windows Dienste, die bei einem Audio PC nicht benötigt werden. Zum Beispiel für die Synchronisierung von nicht vorhandenen Mails, Kontakten, Kalendern und anderen User-Infos. Diese Dienste wachen irgendwann auf und sorgen für Interrupts. Leider lassen sie sich nicht einfach abschalten, stattdessen muss tief in die Windows Registry eingegriffen werden. Siehe Windows Registry reduzieren.

Hier ist das HQPlayer OS wieder positiv zu erwähnen. Statt rund 170 Prozesse wie in Windows gibt es dort nur rund 20 Prozesse. Je weniger Prozesse im Hintergrund laufen, desto weniger kann stören.

Ethernet (LAN) auf Echtzeit umstellen

Beim Download von einem Streaming-Anbieter wie Qobuz oder Tidal soll der Netzwerkverkehr für deine Musikfiles oberste Priorität haben. Zwar ist das Internet mit seiner asynchronen Datenübertragung recht robust und fordert fehlerhafte Datenpakete neu an. Aber was nutzt dir das, wenn die Zeit dafür nicht mehr ausreicht?

Die Prioritäten-Klasse für das Netzwerk und Roon habe ich mit Process Lasso auf „Echtzeit“ eingestellt. Dafür sortierst du unter „Benutzer“ die Prozesse alphabetisch und hast dann die Prozesse für den Netzwerkdienst untereinander. Klicke den Prozess mit der rechten Maustaste an und ändere die Priorität wie folgt: CPU-Priorität > Immer > Echtzeit.

Die Erhöhung der CPU Priorität hilft gegen Interrupts, weil die meisten Unterbrechungsaufforderungen eine niedrigere Priorität haben und deshalb nicht durchkommen.

Roon habe ich ebenfalls priorisiert. Es ergab sich dann ein verblüffender Effekt: Alle Musikfiles werden nun in einem Rutsch geladen. Unten im Bild siehst du nur eine schlanke Spitze, dass heißt der Download erfolgt in Sekundenschnelle. Das Musikfile steht dann im schnellen Arbeitsspeicher für das Abspielen zur Verfügung. Beim Senden ist dagegen eine ruhige Linie (gestrichelt) mit sehr geringen Schwankungen das Ergebnis, weil genügend Daten zur Verfügung stehen.

USB-Latenzen verringern

Ich bin ein großer Fan von Acourate für die Raum- und Lautsprechermessung und Korrektur. Der Entwickler Dr. Ulrich Brüggemann hat aber immer auch etwas Neues auf Lager. So hat er im Januar 2025 ein neues Tool „AsioTimeTest“ zur kostenlosen Nutzung zur Verfügung gestellt. Das Programm gibt es als Setupdatei oder als portable 7zip-Version (Achtung die Links können veraltet sein, dann bitte direkt bei Audio Vero anfragen).

Die übliche USB-Schnittstelle zwischen dem Audio PC und dem DAC wird unter Windows mit dem ASIO-Treiber zur Verfügung gestellt. Bei Linux ist es ALSA. ASIO arbeitet mit einem Wechselpuffer-Prinzip. Während der Player Daten in den einen Puffer schreibt, liest der Treiber den anderen Puffer und gibt die Daten an die entsprechende Hardware weiter.

Der Renderer muss schnell genug schreiben, dann kann der Puffer umgeschaltet werden. Wird z.B. ein ASIO-Puffer von 512 Byte bei 44100 Hz verwendet, so muss alle 512/44,1 = ca. 11,6 Millisekunden ein Pufferwechsel stattfinden. Das Timing wird vom ASIO-Treiber vorgegeben.

Mit dem Programm „ASIO Timing Test“ können Schwankungen im Timing grafisch dargestellt werden. Ich wollte nun wissen, wie der fis Audio PC abschneidet. Denn dieser ist natürlich hochoptimiert. Ich habe dafür den USB-Treiber von thesycon (T+A DAC 200) verwendet. In meinen Experimenten habe ich mit den Buffersize-Werten gespielt. Außerdem testete ich mit dem Programm CPU-Z, ob eine hohe Auslastung die Datenübertragung beeinträchtigt.

Buffersize 512

Der Signalfluss ist sehr homogen und stabil, aber es gibt Ausfransungen zu sehen, die im nächsten Bild besser zu sehen sind.

CPU-Z Stresstest mit Buffersize 512

Die Belastung habe ich mit CPU-Z zwischen 1.000 und 3.000 deutlich erhöht. Etwas reingezoomt gab es keinerlei Auswirkungen beim fis Audio PC. Zu sehen sind jedoch die oben erwähnten Ausfransungen, also Schwankungen im Timing.

Buffersize 256

Mit einer Reduzierung des Puffers auf die Hälfte ergeben sich weniger Schwankungen.

Buffersize 64

Mit einer Reduzierung des Puffers um 1/8 im Vergleich zum Buffersize 512 werden die Schwankungen noch geringer.

Buffersize 8

Bei diesem sehr geringen Puffer müssen der Prozessor und der Speicher sehr schnell sein, sonst reißt der Datenstrom ab. Da hilft nur eigenes Experimentieren.

Etwas reingezoomt: keinerlei Schwankungen und ein stabiler Signalfluss beim fis Audio PC.

Abhängigkeit der Puffereinstellungen mit den Latenzen

Je geringer der Puffer ist, desto geringer werden auch die Latenzen. Unten im Bild werden die Zusammenhänge deutlich. Wie die Versuche mit dem Programm „ASIO Timing Test“ oben gezeigt haben, wird das Signal mit den geringstmöglichen Puffereinstellungen im Timing schwankungsunanfälliger. Solange die CPU schnell genug ist, empfehle ich niedrige Puffereinstellungen.

Zusammenfassung

In jedem Streaminggerät oder Audio PC steckt ein Prozessor, der mit Interrupts umgehen können muss. Sonst könntest du zum Beispiel die laufende Musikwiedergabe nicht unterbrechen. Die möglichen klanglichen Auswirkungen liegen in der Häufigkeit von Interrupts und den damit verbundenen Schwankungen im Strom- und Signalfluss begründet.

Während die Einstellungsmöglichkeiten bei fertigen Streamern und Playern sehr begrenzt sind, hast du im fis Audio PC alle Möglichkeiten. In der Praxis hat es sich bewährt, Energiesparoptionen auszuschalten. Stelle die Systemzeit zur Verringerung von Latenzen auf ein kurzes Intervall ein. Deaktiviere dauerhaft nicht benötigte Programme. Oder nimm gleich ein schlankes Betriebssystem wie zum Beispiel das HQPlayer OS.

Stelle dein Ethernet (LAN) auf Echtzeit um und die Musikfiles werden künftig aus dem RAM gespielt. Durch die Reduzierung der USB-Latenz erreichst du einen störungsfreien Datenfluss ohne Schwankungen.


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Disclaimer

Alle Informationen, die du unter Grigg Audio Solutions findest, wurden nach besten Wissen und Gewissen sorgfältig recherchiert und mit Quellenangaben belegt. Irrtümer sind jedoch nie auszuschließen. Wenn du die Informationen für eigene Nachbauten oder Softwareeinstellungen verwendest, machst du das immer auf eigene Gefahr. Wenn du Fehler findest oder dir etwas unklar ist: Melde dich!


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