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Wie du deinen Raum und die Lautsprecher misst

Im Newsletter

schrieb ich einiges zur Raumakustik. Es gibt Kalkulationsmodelle ohne Messungen, wie zum Beispiel der Hunecke  Lautsprecher-Rechner oder für Linn Geräte die Linn Space Optimisation zur Verbesserung der Raumakustik. Diese Methoden halte ich aber für sehr ungenau. Besser ist es den Raum selbst auszumessen. Das geht einfacher als du vielleicht denkst. Und es ist sogar relativ kostengünstig, weil du einfache Studiogeräte verwenden kannst.

Aufgrund zahlreicher Nachfragen veröffentliche ich hier eine unverbindliche Anleitung zum Messequipment und zur Bedienung der Software Acourate. Alles natürlich ohne Gewähr. Das Schöne ist, dass du nicht nur deinen Raum misst, sondern auch deine Lautsprecher. Das setzt natürlich voraus, dass du für die Messung deine Anlage nutzt, was ich sehr empfehle.

Hardware

Die Hardware ist schnell zusammengestellt und beschreibe ich hier beispielhaft. Du kannst natürlich anderes Messequipment verwenden.

  • Steinberg UR12 (USB Audio Interface)
  • kalibriertes Messmikrofon Behringer ECM8000 von Acourate (verwende nur kalibrierte Mikrofone, sonst misst du die Fehler deines Mikros)
  • beliebiges XLR Male – XLR Female Mikrofonkabel (10m)
  • beliebiger Mikrofonständer

Unten im Bild sind die Anschlüsse des Steinberg UR12 abgebildet. Das Mikrofonkabel steckst du in die „1 MIC D-PRE“. Der „DIRECT MONITOR“ muss ausgeschaltet sein. Auf der Rückseite kannst du zwar ein 5V Netzteil an „5V DC“ anschließen, aber es ist nicht notwendig. Das Gerät kann den Strom auch vom Audio PC beziehen. Das USB Kabel vom Audio PC musst du an „USB 2.0“ anschließen. Der Verstärker muss beim Messen einen sogenannten LogSweep abspielen und wird daher über Cinch Stecker mit „LINE OUTPUT“ verbunden. Wichtig ist, dass das Mikro mit Strom (48V) versorgt wird. Achte daher darauf, dass der Schieberegler bei „+48V“ auf der Position „ON“ steht.

Steinberg UR12 (USB Audio Interface)

Von USB Mikrofonen rate ich ab, denn diese haben einen eigenen ADC (Analog-Digital-Converter). Dabei kommen dann zwei unabhängige Clocks für die Wiedergabe und die Aufahme zur Anwendung. Das führt üblicherweise zu suboptimalen Messergebnissen, weil die Pulsantworten Zeitdehnungs-/stauchungseffekte aufweisen.

Denn die Synchronität dieser zwei Clocks ist bei einer Puls Messung, welche auch den Zeitbereich berücksichtigt, sehr wichtig. Die erste Clock sitzt im DSP und erzeugt einen LogSweep mit einer genau definierten Samplerate. Z. B. 48.000 Samples pro Sekunde. Die Clock im USB-Mikro geht z. B. geringfügig langsamer und hat im selben Zeitraum 48.001 Samples pro Sekunde. Bei 60 sek Sweep macht das dann bereits 60 Samples Längenunterschied! Dafür gibt es in Raumkorrekturprogrammen so etwas wie eine Clock Drift Correction. Nur muss man diesen Drift erstmal messen und berechnen. 

All dieses Probleme vermeidet ein analoges Mikro mit Mikrofonvorverstärker. Denn da gibt es nur eine Clock, nämlich die im USB Audio Interface.

Aufstellung des Messequipments

Das USB Audio Interface wird wie oben beschrieben mit dem Verstärker und mit dem Audio PC verbunden. Also steht alles räumlich zusammen. Das Mikro stellst du genau in den Sweet Spot deiner Hörposition auf Ohrhöhe. Deshalb sollte das Mikrofonkabel lang genug sein. Ich bevorzuge die horizontale Ausrichtung des Mikros (0° – Mikro zeigt nach vorn). Die vertikale Ausrichtung (90° – Mikro zeigt nach oben zur Decke) ist eher was für Surround-Messungen. Komme bitte nicht auf die Idee den Mikrofonständer wegzulassen und das Mikro auf die Rücklehne des Sofas zu legen oder ähnliches. Da wird jede Messung zu ungenau.

Software

Ich stelle hier beispielhaft die Software Acourate vor. Diese erfordert als Betriebssystem Windows. Acourate ist zwar nicht sehr benutzerfreundlich, wird aber auch von Profis genutzt. Eine Testversion kannst du dir hier herunterladen. Anleitungen und Tutorials helfen beim Ersteinstieg. Alternativ kannst du Messprogramme wie zum Beispiel REW oder CARMA nutzen.

Projektordner anlegen

Bein ersten Start von Acourate legst du am besten einen Projektordner an. Der sollte sich von anderen Messungen später unterscheiden. Also wähle als Ordnernamen zum Beispiel ein Datum und evtl. Besonderheiten deiner Messung.

Quelle Acourate

Mikrofon ausrichten

Gehe zu LogSweep > Mikrophone Alignment (obere Taskleiste im Programm). Wenn du alles richtig angeschlossen hast, dann sind die Treiber automatisch richtig zugeordnet. Bevor du auf den Button „Start MicAlign“ klickst, drehe den Lautstärkeregler am Verstärker runter. Die Drehregler „INPUT 1 GAIN“ und „OUTPUT GAIN“ am Steinberg UR12 kannst du auf 15 Uhr (Dreiviertel GAIN) stellen. Starte das Mikrophone Alignment und drehe am Verstärker die Lautstärke hoch, bis du ein leises Knistern hörst. Wenn dann der Puls wie unten abgebildet zu sehen ist, bewege solange das Mikro nach rechts oder links, bis die „0“ erscheint und der Puls sich deckungsgleich überlappt.

Quelle Acourate

Messsignal abspielen

Nun kommt der spannende Teil. Mit einem LogSweep werden der Raum und die Lautsprecher im Frequenzgang und auch im Timing am Hörplatz gemessen. Im Gegensatz zu anderen Messprogrammen reicht eine Messung. Mit der richtigen Lautstärke wirst du am Anfang experimentieren müssen. Es soll nicht zum Clipping kommen.

Bevor es losgeht musst du die Kalibrierdatei deines Mikros in der richtigen Samplerate und Mikro-Ausrichtung hinterlegen. Sonst misst du die Fehler deines Mikros! Wenn du auf „Recording“ klickst, wird erst links und dann rechts (bei Stereo) der LogSweep abgespielt. Der fängt im Bass an (du wirst die Raummoden hören) und geht bis 24kHz oder höher. Es kann sehr laut werden. Ich mache das per Remote und gehe aus dem Raum. Behalte unbedingt den LogSweep Recorder im Auge. Wird es zu laut klicke auf „Stop“ und regle am Verstärker nach. Das „Output Volume“ im Recorder soll idealerweise auf Maximum stehen.

Quelle Acourate

Kohärenz (IACC Interaural Coherence Coefficient)

Wenn der komplette Lauf (ca. 2 min.) durch ist, kommt eine Bestätigung mit Anzeige des IACC. Der eintreffende Schall in den ersten 10ms sollte für eine gute Stereoabbildung möglichst einen Wert über 80% erreichen. Das spricht für eine hohe Kohärenz des Schalls von links und rechts. Bei einem niedrigen Wert wie unten leidet die Stereoabbildung. Die Stimmen kommen zum Beispiel nicht von der Mitte, der Klang klebt an den Lautsprechern und die Bühne ist in der Breite und Tiefe unbefriedigend.

Außerdem kannst du bei dieser Gelegenheit gleich die Polarität prüfen. Wenn die Polaritäten nciht übereinstimmen kann es sein, dass du die Lautsprecher verpolt angeschlossen hast. Das soll öfters vorkommen als man denkt.

Quelle Acourate

Nachhallzeit

Ein wichtiges Messergebnis ist die Nachhallzeit. Gehe zu TD-Functions > Reverberation Time. In Wohnräumen soll die Nachhhallzeit 0,6 sek. nicht überschreiten, sonst wird es schnell Hallig. Unten im Bild ist im Präsenzbereich die Nachhallzeit bei zufriedenstellenden 0,5 bis 0,4 Sekunden. Wenn du hier auf höhere Werte kommst ist das keine Katastrophe. Oft reichen schon Vorhänge, Teppiche oder einfach mehr Polstermöbel, um die Nachhahllzeit nach unten zu drücken. Das ist nicht nur für den Musikgenuss gut, sondern auch für die Sprachverständlichkeit.

Quelle Acourate

Frequenzgang

Natürlich ist der Frequenzgang auch sehr wichtig. Oben im Bild siehst du den Frequenzgang noch ungeglättet. Damit eine bessere Analyse möglich ist, gehe zu Room > Makro 1 Magnitude Preperation. Übernimm die Voreinstellungen so wie sie sind und du erhältst einen Frequenzgang, wie du ihn aus Testzeitschriften kennst.

Der Frequenzgang mit erhöhtem Bass und abfallenden Hochton erinnert an die Messung von Stereophile, John Atkinson. Nur dass die Raummode bei ca. 60Hz (+15dB) noch ausgeprägter ist.

Quelle Acourate

Time-Analyse

Acourate ermöglicht über Entfernungsangaben eine Ursachenanalyse bei schlechtem IACC. Wähle dazu im Hauptbildschirm „Time“ aus. Dann muss der interessante Bereich vergrößert werden. Die interessanten Impulsspitzen werden mit linker Maus (Startpunkt des Pulses) und rechter Maus (jeweilige Impulsspitze) markiert und die Entfernungen werden rechts außen angezeigt. Ich habe die Anzeigen entsprechend reinkopiert.

Ursachen können sich an den Wänden, Decken, Böden und irgendwelchen Hindernissen verbergen. Ich arbeite in der Regel mit einem Zollstock. Die Experten kleben eine Schnur an die Box und machen einen Knoten bei den angezeigten Entfernungen.

Die Hindernisse im Beispiel unten treten allein bei der rechten Box (grüne Linie) auf. Bei 60 cm und 79 cm störte ein Wandbrunnen , bei ca. 124 cm ein verglastes Bild. Der Wandbrunnen wurde weggeräumt und das Bild woanders aufgehängt. So einfach kann manchmal die Problemlösung sein.

Quelle Acourate

Messungen nach den Korrekturen

Es hat eine Weile gedauert, bis durch optimierte Aufstellungen der Lautsprecher, Wandabsorber an der richtigen Stelle und korrigierten Hörabstand der IACC10 auf 96% hochgeschnellt ist. Alles ohne digitale Korrektur und vertretbaren raumakustischen Maßnahmen im Wohnzimmer. Habe bitte Geduld und Ausdauer, es lohnt sich.

Quelle Acourate

Zusammenfassung

Das Messequipment ist mit einem USB Audio Interface, Mikro + Ständer + Kabel schnell zusammengestellt. Nimm die Messsoftware deiner Wahl und los geht’s.

Das Mikro soll exakt mittig zwischen den Lautsprechern am Hörplatz auf Ohrhöhe ausgerichtet sein. Dabei hilft dir das Mikrophone Alignment. Wenn du den LogSweep abspielst, wirst du bereits erste Raummoden hören. Die IACC (Interaural Coherence Coefficient) Werte geben Aufschluss, ob eine gute Stereoabbildung möglich ist. Die Nachhallzeit zeigt dir, ob du etwas verbessern musst. Mit einer geringen Nachhallzeit wird auch die Sprachverständlichkeit erhöht. Der Frequenzgang deckt dir deine Raummoden auf. Die Time-Analyse ermöglicht dir über Entfernungsangaben etwaige Störenfriede des guten Klangs aufzustöbern und zu beseitigen.

Mit Messungen lernst du deinen Hörraum und die Lautsprecher kennen und du kannst mit einfachen Optimierungen weit kommen.

In einer weiteren Reihe werde ich auf die Möglichkeiten der digitalen Raumkorrektur eingehen.

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Neue Thesen zum Reclocking

Mit dem Reclocking wird versucht, dass zeitliche Taktzittern (Jitter) bei der Übertragung von Digitalsignalen einzudämmen. Im Bild oben wird der Zusammenhang zwischen Latenzen und Jitter dargestellt. Während die Latenz eine feste Zeit zwischen zwei Ereignissen definiert, beschreibt Jitter die Schwankungen innerhalb dieser Zeit. 

Beim Originalsignal wird das Paket alle 5,8 ms neu getaktet. Bei einer 44,1 kHz (CD) Datei sind das typische 256 Samples.

44.100 Samples = 1.000 ms
256 Samples = 5,8 ms (1000*256/44.100)

Beim Transport kann es zu zeitlichen Verschiebungen kommen. Dabei kann sich wie oben im Beispiel der Takt auf 6 ms verlangsamen oder sogar auf 5,6 ms beschleunigen. Wird das nicht korrigiert, dann ist es hörbar! Nebenbei bemerkt vermindern niedrige Latenzen Jitter, siehe:

Reclocking

Die Idee des Reclockings ist etwaigen Jitter bereits beim Transport zu verhindern. Für den fis Audio PC gibt es zum Beispiel hochwertige PCIe-Karten von JCAT für USB und NET (LAN). In den XE-Versionen ist die high-precision Emerald OCXO Clock enthalten. Es gibt viele externe Clocks wie zum Beispiel die Mutec REF10 mit phasenrauscharmer OCXO Clock aus deutscher Fertigung als Taktbasis. Bei den 50- und 75-Ohm-Ausgängen muss auf extrem gute Kabel geachtet werden.

Asynchrone Datenübertragung

Die Gegenstimmung zum Reclocking werfen ein, dass die digitalen Daten meistens sowieso neu getaktet werden. Es ist tatsächlich so, dass die Daten in den jeweiligen Schnittstellen zwischengespeichert werden. Die Größe des Puffers lässt sich oft in den Treibern von USB oder LAN konfigurieren.

Da liegen dann die Datenpakete im Puffer und werden in der richtigen Reihenfolge entnommen und neu getaktet. So auch im Network Audio Adapter (NAA) des HQPlayers. Dabei werden die Daten asynchron zum NAA geschickt und zwischengespeichert. Von dort aus geht es asynchron an den DAC, dessen Clock die Taktgenerierung besorgt.

Quelle: HQPlayer

Messungen von Ethernet Jitter

Die Messung von Jitter im Netzwerk ist im Grunde nichts neues und schon lange etabliert. Dabei wird das Eye pattern oder Augenmusterdiagramm über ein Oszilloskop erstellt, welches die Überlagerung aufeinanderfolgender Wellenformen abbildet. Im Bild unten wird auf der Ordinate (Voltage) der Spannungszustand definiert, ab dem eine binäre 0 oder 1 anliegt. Auf der Abszisse (Time) ist der Zeitverlauf angegeben. Über die Spannungszustände und dem Zeitverlauf ergibt sich so zum Beispiel eine Bitsequenz von 011 (Gelb).

Wenn sich über die verschiedenen Bitsequenzen auf dem Oszilloskop in der Mitte ein großes Auge erkennen lässt (steile Flanken), ist die Signalqualität in Ordnung. Jitter kann im Eye pattern Diagramm an den Schnittstellen der aufeinanderfolgenden Wellenformen gemessen werden.

Leider haben bisherige Messungen nicht unbedingt einen Zusammenhang zwischen hochwertigen Clocks und geringen Jitter ergeben. Manchmal verschlechterten sich sogar die Werte! Siehe:

Daraus leitet sich die Frage ab, ob das richtige gemessen wird, wenn die Höreindrücke mit dem Reclocking doch überwiegend positiv sind?

Wander vs. Jitter

Ich gebe gern zu, dass das folgende recht nerdig ist und auch von mir nicht vollständig verstanden wird. UpTone Audio brachte eine neue These ins Spiel: Wander! Siehe hier und hier. Bei Wander handelt es sich um niederfrequenten Jitter bis 10 Hz! Zur Verdeutlichung: Die meisten Jitter-Zahlen berücksichtigen nur das Phasenrauschen im Bereich von 12 kHz bis 10 MHz, das weit außerhalb des Bereichs liegt, der das digitale Audio zu beeinflussen scheint.

Im Bild unten sind die Unterschiede zwischen Wander und Jitter dargestellt. Bei Wander geht es vornehmlich um Überlagerungen im niederfrequenten Phasenrauschen, welches Probleme bei der Synchronisation auslösen kann. Während bei Jitter Bits verloren gehen, weil die Wellenformen verschmieren. Für die Messung von Wander ist eine Referenzclock für das Phasenrauschen in Nanosekunden erforderlich. Die Messung kann auch nicht einfach in Minuten durchgeführt werden, sondern erstreckt sich über Stunden oder Tage.

Quelle: Technopediasite What are Jitter and Wander?

Die These von UpTone Audio sagt, dass das Phasenrauschspektrum der eingehenden Daten das Phasenrauschspektrum der lokalen Uhr überlagert. So gelangt Phasenrauschen von einem Gerät zum nächsten, auch über optische Verbindungen. Dieses Phasenrauschen (das gleiche wie Jitter, nur ausgedrückt im Zeit- oder Frequenzbereich) breitet sich aus – sowohl mit Schnittstellen wie Ethernet, USB, S/PDIF, I2S, als auch in den Chips auf den Boards. Selbst ein DAC mit einer perfekten Uhr, die direkt neben dem DAC-Chip sitzt, wird von all der vorgelagerten Jitter/Phasenmodulation beeinflusst, die in den Chips und auf der Leiterplatte kurz davor stattgefunden hat.

Ich möchte ausdrücklich darauf hinweisen, dass diese These noch nicht durch Messungen bewiesen wurde. Tatsächlich gestalten sich die Messungen als sehr aufwändig und schwierig.

Woran erkennen wir hochwertige Clocks?

Wenn die Wander-These stimmt, dann muss sich unsere Aufmerksamkeit auf das Phase Noise Protokoll im Bereich von 10 Hz richten. Nemen wir als Beispiel Mutec REF10. Bei 10 Hz liegt das Phasenrauschen bei sehr guten -145 dBc/Hz. Je größer der Rauschabstand ist, desto besser ist die Clock.

Bei Afterdark gibt es Clocks in verschiedenen Ausprägungen. Gute Clocks mit geringem Phasenrauschen sind sehr teuer, weil sie selten sind. Es ist wie die Silizium Lotterie bei den Computer Prozessoren. Da sind gute und schlechte dabei. Afterdark misst wie MUTEC alle Uhren durch und legt ein Protokoll bei. Das ist nicht selbstverständlich. Vorsicht bei Anbietern, die mit niedrigen Preisen mit hochwertigen Clocks werben und keine Messungen veröffentlichen.

GRADEPhase Noise@ 10HzPhase Noise@ 1Hz
PRINCE-131-100
QUEEN-132-103
KING-134-107
Emperor Signature-138-110
Emperor Signature SE-139-112
Emperor CROWN-140-113
Emperor CROWN SE-140-114
Emperor DOUBLE CROWN-141-117
Emperor TRIPLE CROWN-142-118
Emperor Giesemann-143-120
Emperor Giesemann EVA-145-121

Quelle: https://www.adark.co/collections/pro…estyle-edition

Zusammenfassung

Jitter im hochfrequenten Bereich scheint nur dann eine Rolle zu spielen, wenn die Wellenformen so sehr verschmieren, das die Bits nicht mehr zuverlässig in 0 und 1 unterschieden werden können. Die Prüfsummenprotokolle decken die falschen Pakete auf und sie werden neu angefordert. Irgendwann ist die Zeit für Korrekturen vorbei und es kommt zum hörbaren Knistern oder zu Drop Outs wegen verlorener Datenpakete. Hier reden wir von schwerwiegenden Störungen, die im Normalfall nicht vorkommen sollten.

Bei den verbreiteten asynchronen Übertragungsmethoden wie USB und LAN wird der Datenstrom gepuffert und vom Empfangsgerät neu getaktet. Bisherige Messungen von Ethernet Jitter zeigten bei externen Clocks keine signifikanten Verbesserungen, manchmal verschlechterten sich sogar die Jitter Werte.

Bei Wander handelt es sich um niederfrequenten Jitter bis 10 Hz, der ganz anders wirkt. Die (bisher nicht bewiesene) These von UpTone Audio lautet, dass das Phasenrauschspektrum der eingehenden Daten das Phasenrauschspektrum der lokalen Uhr überlagert. Dies ist sogar bei einer optischen Übertragung (LWL – Lichtwellenleiter) der Fall.

Bei externen Clocks kommt es daher auf das Phase Noise bei 10Hz an! Anbieter ohne Messprotokolle solltest du meiden. Erst recht billige Angebote, denn gute Clocks sind teuer!

persönlicher subjektiver Klangeindruck

Ich habe in meinem Afterdark (BUFFALO BS-GS2016 CASCADE X GIESEMANN OCXO BLACK MODERNIZE EDITION) Switch mit zwei OCXO Clocks experimentiert und die Klangeindrücke im Zeitverlauf notiert. Ich möchte keine Werbung für Afterdark machen, da ich die Verarbeitungsqualität für grenzwertig halte. Aber das Gesamtergebnis überzeugt. Heute würde ich mich für den deutschen Anbieter MUTEC entscheiden. Für niedrigste Latenzen sorgt das XILINX (Solarflare) XtremeScale X2522 Glasfaser Kit.

Erster Klangeindruck „Einsteigerclock“ Grade PRINCE

Nach 1-2h war ich richtig geflasht. Die Ortungsgenauigkeit hat signifikant zugenommen. Der Bass ist noch körperhafter und auf den Punkt. Bei einem bekannten Titel hörte ich auf einmal ein Detail, welches ich bisher nicht kannte. Die Musik umfließt mich, anders kann ich es nicht ausdrücken.

Klangbericht Nr. 2

Wenn auch die Verarbeitungsqualität und die veraltete Software enttäuschen, so begeistert auch heute wieder der Klang. Mit Rücksicht auf andere höre ich momentan nicht laut und kann trotzdem mühelos alle Details wahrnehmen. Dieser sensationell gute Klang hüllt mich in ein Cocon. Großartig.

Klangbericht Nr. 3

Zum niederknien schön. 0,0% Schärfen, die Musik fließt einfach durch den Raum. So ein Kraftprotz von Switch braucht seine Zeit zum Einspielen. Und der dumme User braucht Zeit zum einarbeiten.

Klangbericht Nr. 1 mit Emperor Giesemann EVA

Nachdem ich das übliche Spielchen die neueste Firmware aufzuspielen durchhatte, war ich beim Anspielen richtig platt: die Klangverbesserung war ohne Einbrennzeit sofort hörbar. Eine sensationelle Durchhörbarkeit einzelner Instrumente und ein weit aufmachender Raum. Drums und Rhythmik kommen sowas von auf den Punkt. Wenn das Einbildung ist hätte ich gerne mehr davon.

Klangbericht Nr. 2

Der Abend gestern wurde sehr lang. Ich konnte mich einfach nicht von der Anlage lösen. Langzeithörtauglich ist der Switch in jedem Fall. Einfach nur schön.

Klangbericht Nr. 3

Neben der sensationellen Instrumententrennung und Bildgebung geht der Bass gefühlt tiefer. Natürlich ist der Frequenzgang unverändert, aber die Schichtung ist im Bass ausgeprägter. Das Anschlagen und Ausklingen des Bassdrumms ist zum Beispiel besser hörbar.

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Wie du mit dem Audio PC die Akustik verbessern kannst

Wenn es nicht richtig klingen will, kaufen viele einfach neue Geräte und Kabel und hoffen auf eine Verbesserung. Das ist auf lange Sicht ziemlich teuer und unbefriedigend, weil das grundlegende Problem nicht gelöst wird. Oft ist es nämlich die Raumakustik, welche die Grenzen setzt.

Der Schall und die Raummoden

Die Schallgeschwindigkeit in trockener Luft von 20 °C beträgt rund 343 m/sec (meter pro sekunde). Der Hörbereich des Menschen liegt zwischen 20 Hz bis bestenfalls 20 kHz. Mit diesen Festlegungen lassen sich einige Berechnungen durchführen.

Die Schallgeschwindigkeit 343 m/sec geteilt durch die Frequenz ergibt die Wellenlänge. Ein Beispiel für 43 Hz:

  • 343 m/sec : 43 Hz = rund 8 m (7,98 m) Wellenlänge

Raummoden entstehen durch Reflexionen von Schallwellen an den Wänden, Decken und Böden eines Raums. Diese Reflexionen führen dazu, dass sich Wellen in bestimmten Bereichen des Raums verstärken und in anderen Bereichen abschwächen. Bei einer halben Wellenlänge (hin und zurück) zwischen zwei parallelen Wänden tritt eine Erhöhung der Lautstärke (Peak) auf. Sind parallele Wände zum Beispiel 4 m voneinander entfernt, wirst du einen Peak bei 43 Hz haben.

  • 343 m/sec : 43 Hz = 8 m : 2 = bei 4 m Raummode Maximum

Eine 1/4 Wellenlänge Wandabstand bewirkt beim Hin-und Rücklauf 1/2 Wellenlänge Versatz, also Auslöschung (Dip).

  • 343 m/sec : 43 Hz = 8 m : 4 = bei 2 m Raummode Auslöschung

Die Berechnungen oben sind sehr vereinfacht und dienen nur zur Veranschaulichung. Wer seinen Raummoden mit fiktiven Lautsprechern simulieren möchte, kann das zum Beispiel mit dem Hunecke  Lautsprecher-Rechner durchführen.

Noch besser ist die Messung mit einem Akustikrechner wie zum Beispiel Acourate. Im Bild oben sind zwei Frequenzgänge abgebildet. Dabei sticht in der blauen Kurve eine Bassmode bei 60 Hz hervor. Ohne Korrektur (die rote Kurve) würde der Bass dröhnen und andere Frequenzbereiche insbesondere im Mittel- und Hochton überdecken.

Nachhall

Wenn ich einen Hörraum betrete mache ich gern einen Klatschtest. Hallt das Klatschen nach ist es ein Indiz für eine zu hohe Nachhallzeit. Das ist insbesondere in modern eingerichteten Räumen ein Problem. Große schallharte Fensterflächen, Böden ohne Teppich und eine karge Möblierung reduzieren die Sprachverständlichkeit und das Musik hören macht keinen Spaß.

Im Bild unten ist das Ergebnis der Raummessung mit Acourate zu sehen. Die Nachhallzeit ist mit durchschnittlich 0,4 sec nicht zu trocken und nicht zu hoch. Übersteigt der Nachhall 0,6 sec wird die Raumakustik schlechter.

Messung erstellt mit Acourate

Direktschall und Diffusschall

Der Direktschall bezieht sich auf den Schall, der direkt von der Schallquelle zum Hörer gelangt, ohne dabei von anderen Objekten im Raum reflektiert oder gestreut zu werden. Der Direktschall ist in der Regel der lauteste und klarste Teil des Schalls, den wir hören. Dies ist besonders wichtig in Situationen wie Konzerten oder Vorträgen, bei denen es wichtig ist, dass die Zuhörer die Sprache oder die Musik klar und deutlich hören.

Der Diffusschall hingegen beschreibt den Schall, der von den Wänden, Decken und anderen Oberflächen im Raum reflektiert und gestreut wird, bevor er den Hörer erreicht. Überlagert der Diffusschall den Direktschall, leidet darunter die Ortbarkeit der Schallereignisse. Bei zwei identische Klängen von zum Beispiel Sprache oder Klaviermusik findet im menschlichen Gehirn eine Verschmelzung der Schallereignisse statt, wenn die Verzögerung weniger als 40 ms beträgt. Wenn die Verzögerung länger als 40 ms ist, hören wir den zweiten Ton als Echo. Dieser Schwellenwert von 40 ms entspricht einer Reichweite von 14 m:

  • 343 m/sec : 1000 ms x 40 ms = rund 14 m (13,72 m) Wellenlänge

Für das menschliche Gehirn sind daher frühe Raumreflexionen in typischen Räumen nicht von direktem Lautsprecherschall zu unterscheiden. Deshalb ist es wichtig den Direktschallanteil zu erhöhen. Oft helfen schon einfache Maßnahmen. Den Fernseher beim Musik hören mit einer Decke zu verkleiden hat für viele einen positiven Effekt gebracht. Vorhänge können den Raum wohnlicher machen und haben positive Effekte auf den Direktschall und die Nachhallzeit. Ein Teppich vor den Lautsprechern ist bei manchen umstritten, für mich gehört das zu einer guten Akustik dazu. Wer es kann und darf installiert Deckensegel und Wandabsorber und Wanddiffusoren. Ein Regal für Schallplatten und Bücher wirkt auch sehr wohnlich und ist gleichzeitig Absorber und Diffusor in einem.

Kohärenz (IACC Interaural Coherence Coefficient)

Für die Stereowiedergabe ist die Kohärenz der zwei Lautsprecher, also die Gleichartigkeit der Schallwiedergabe, sehr wichtig. Die IACC-Werte lassen Rückschlüsse auf die Qualität der Stereo-Abbildung zu. Diese werden durch den Lautsprecher selbst (Paargleichheit), wie auch durch die Akustik des Raumes beeinflusst. Sowohl die Aufstellung der Lautsprecher als auch akustische Maßnahmen lassen sich mit Vergleichen des IACC optimieren. Die wichtigsten Werte sind:

  • IACC10: Der eintreffende Schall in den ersten 10ms sollte für eine gute Stereoabbildung möglichst einen Wert über 80% erreichen. Lautsprecher mit einem hohen Bündelungsgrad (Hornsysteme, Waveguides) erreichen hier bauartbedingt hohe Werte.
  • IACC20: Der eintreffende Schall der ersten 20ms besteht aus Direkt- und dem ersten eintreffenden Diffusschall. Für die Stereo-Abbildung sollten frühe Reflexionen in den ersten 20ms vermieden werden. Treffen diese aus dem linken und rechten Kanal unterschiedlich ein verringert sich der IACC-Wert. Werden diese erkannt und durch geeignete akustische Maßnahmen ausgeschaltet erhöhen sich die IACC-Werte.

Im Bild unten wird im IACC10 ein sehr hoher Wert von rund 94% erreicht. Dabei wurden die Lautsprecher mit identischen Rück- und Seitenwandabständen zentimetergenau auf den Hörplatz ausgerichtet und an den Wänden wurden kombinierte Wandabsorber-/ und Diffusoren angebracht. Der Raum war hinter dem Hörplatz offen. Meine Tipps:

  • Vermeide Hörsessel mit einer hohen Rückenlehne auf Ohrhöhe, sonst hörst du viel Diffusschall.
  • Lasse den Hörbereich zwischen dir und den Lautsprechern (Stereodreieck) frei. Also zum Beispiel kein (reflektierender) Glastisch.
Messung erstellt mit Acourate

Lautsprecherkorrektur

Eines der Probleme bei Mehrwegesystemen von Lautsprechern ist die akustische Phase, beziehungsweise das Timing der unterschiedlichen Chassis. 

Die Phase gibt den zeitlichen Verlauf einer Schwingung an und wird in Winkelgrad gemessen. 360° entsprechen einer ganzen Schwingung und 180° einer halben. Die Phasenlage der Lautsprecherchassis zueinander ist entscheidend, ob der Frequenzgang verstärkt, gedämpft oder gar komplett ausgelöscht wird. Die Auslöschung erfolgt bei einer Phasendifferenz von 180°, da dort ein Wellenberg mit einem Wellental zusammenfällt. Phasendifferenzen entstehen bei Mehrwegekonstruktionen, bei denen typischerweise der Hochtöner vorauseilt und Mittel- und Basschassis hinterherlaufen. 

Im Bild unten ist links am Beginn in der Sprungantwort zu erkennen, dass der Hochtöner in einer umgekehrten Polarität zuerst kommt, und dann die Mittel- und Basschassis. Der Nachteil dieser Messung ist, dass nur ein Lautsprecher abgebildet wurde.

Wichtig ist auch hier die Kohärenz beider Lautsprecher. Unten ist das deutliche Auseinanderlaufen der linken und rechten Sprungantwort zu sehen. Das liegt nicht an den Lautsprechern, sondern an der unsymmetrischen Aufstellung im Raum.

unkorrigierte Sprungantwort von Sonus Faber Amati Futura im Raum erstellt mit Acourate

Für die hörplatzindividuelle Anpassung der akustischen Phase gibt es unterschiedliche Wege. Lautsprecherhersteller schrägen zum Beispiel die Schallwand an und positionieren so den Hochtöner ewtas weiter nach hinten. Oder der Hochtöner kann über eine Mechanik individuell eingestellt werden. Das Verschieben ändert jedoch eventuell auch den Frequenzgang.

Eine sehr effiziente Möglichkeit stellt die digitale Korrektur über einen Audio PC dar. Dies kann mit der digitalen Korrektur der Raumakustik gleich in einem Schritt erledigt werden. Im Bild unten bringt die digitale Korrektur mit Acourate alle Lautsprecherchassis auf eine Linie. Die Sprungantwort beider Lautsprecher wird perfekt synchronisiert. 

korrigierte Sprungantwort von Sonus Faber Amati Futura im Raum erstellt mit Acourate

Maßnahmen zur Verbesserung der Raumakustik

Ein grundlegendes Verständnis zur Raumakustik ist sehr hilfreich, um die notwendigen Maßnahmen zur Verbesserung durchführen zu können. Lautsprecher sollen einen ausreichenden Abstand zur Rück- und Seitenwand haben, um den Raum nicht zu sehr anzuregen. Gewisse Raummoden können aber nicht durch Schieben und Rücken der Lautsprecher kompensiert werden. Denn wir reden hier ab 20 Hz von Wellenlängen von bis zu 17 Metern!

  • 343 m/sec : 20 Hz = rund 17 m (17,15 m) Wellenlänge

Soweit möglich sollen Raummoden durch räumliche Maßnahmen, zum Beispiel durch Bassabsorber, verringert werden. Am wirkungsvollsten und genauesten und vor allem am unauffälligsten ist meiner Meinung nach die digitale Korrektur.

Die Nachhallzeit, als auch den Direkt-/ und Diffusschallanteil kannst du nicht digital korrigieren, aber dafür messen. Hier helfen dann raumakustische Hilfsmittel wie Vorhänge, Teppiche, Vorhänge, Deckensegel, Wandabsorber und Diffusoren, usw., die wohnlich gestaltet werden können.

Für die Kohärenz ist ein Zollstock nützlich. Stelle die Lautsprecher möglichst mit den gleichen Seiten- und Rückenwandabständen auf. Bei Mehrwegesystemen hilft dir die digitale Korrektur weiter. Die Sprungantwort soll nicht nur bei einem Lautsprechern gut sein, sondern deckungsgleich mit dem anderen.

Mit dem fis Audio PC hast du nun mehrere Möglichkeiten. Du kannst ein Messprogramm darauf installieren. Zum Beispiel das oft erwähnte Programm Acourate. Es gibt auch teils kostenlose Messprogramme wie zum Beispiel REW oder CARMA. Das dazugehörige Messequipment ist kostengünstige Studiotechnik und besteht aus einer DAW (Digital Audio Workstation) und einem Mikro. Mit dem Akustikprogramm erstellst du die Korrekturfilter und bindest sie in die Abspielsoftware wie zum Beispiel Roon oder HQPlayer ein.

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Die Filter im HQPlayer besser verstehen

In audiophilen Kreisen hat sich herumgesprochen, dass die bitidendische Übertragung der digitalen Musikkonserven nur die Pflicht darstellt, die Kür aber ganz woanders liegt. Die Rede ist zum Beispiel von Filtern, welche unerwünschte Spiegelfrequenzen aussperren. In den Grundlagen zum Audio PC kannst du etwas zu den Abtastraten und Anti-Aliasing-Filter nachlesen. Nachfolgend habe ich einige weitere Erkenntnisse von Jussi Laako (HQPlayer Entwickler) aus den Foren entnommen.

Dämpfung (Attenuation)

In unseren Grundlagen steht schon einiges zu den Audio PC HQPlayer Filtereigenschaften. Die Filterbeschreibungen wurden dem HQPlayer Handbuch entnommen und sind leider sehr technisch gehalten. So ist zum Beispiel beim Filter „poly-sinc- gauss-xl“ von einer extrem hohen Dämpfung die Rede. Was das bedeutet wollen wir uns nachfolgend anschauen. Im Bild wird gezeigt, dass der hörbare Frequenzgang begrenzt werden muss. Zum Beispiel bei einer CD (44,1 kHz) soll der hörbare Bereich nur bis maximal 22,05 kHz gehen. Grundlage ist das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem, welches nur die halbe Abtastrate (Nyquist-Frequenz) berücksichtigen soll.

Nun kommt es auf die Filterqualität an, welche Frequenzen in der Praxis durchgelassen werden (Passband), ab wann die Sperrwirkung (Cutoff) einsetzt und wie lange es dauert (Transitionsbereich), bis der Tiefpassfilter seine volle Wirkung (Stop Frequency) entfaltet. Wenn die Sperrwirkung sehr tief liegt, spricht man von einer extrem hohen Dämpfung. Das ist eine gute Sache, weil Spiegelfrequenzen effektiv unterdrückt werden. Eine hohe Dämpfung führt zu weniger Lärmartefakten und auch zu einer besseren Rekonstruktionsgenauigkeit.

Ebenso wichtig ist, ab wann der Cutoff beginnt. Manche Filter setzen schon im hörbaren Frequenzbereich ein, was natürlich nicht wünschenswert ist. Günstig ist auch ein steiler Filter, womit ein sehr schmales Übergangsband (Transitionsbereich) erreicht wird. Wenn wir am Beispiel die Eingangsrate von 44,1 kHz (CD) nehmen, geht beim Filter „poly-sinc- gauss-xl“ das Passband bis 20 kHz, der Transitionsbereich ist 250 Hz breit und erreicht die maximale Dämpfung bei der Nyquist-Frequenz fs/2 bei 22,05 kHz. Filter dieser hohen Qualität werden von Jussi Laako mit schnellem oder scharfen „Rolloff“ oder „Cutoff“ bezeichnet.

Quellen: https://community.roonlabs.com/t/which-hqp-filter-are-you-using/6061/3242

Filterlänge

Der Allgemeinheit wurden Filterlängen mit dem Chord HUGO M SCALER bekannt, welcher Filter mit 1 Mio. Taps anwendet. Eine Zahl übrigens, die der HQPlayer zum Beispiel mit dem Filter „closed-form- 16M“ mit 16. Mio. Taps locker übertrifft. Weil Chord soviel Werbung für lange Filter gemacht hat denken viele, dass die Filterlänge ein Qualitätskriterium ist. Jussi Laako weist darauf hin, dass Filter immer ein Kompromiss im Zeit- und Frequenzbereich sind.

Wenn der Filter im Zeitbereich länger (mehr Taps) wird, ist die Wirkung im Frequenzbereich steiler und umgekehrt. Das liegt daran, dass Frequenz und Zeit eine 1/x-Beziehung haben. Je länger der Filter ist, desto größer ist die Gefahr des Ringings oder „verschmieren“ im Zeitbereich. Lange Filter sind zum Beispiel nicht gut in der Transientenwiedergabe. Andererseits wenn der Filter zu kurz wird, kann dieser die Hochfrequenzkomponenten so weit reduzieren, dass es die Transienten „verlangsamt“. Ein zu kurzer Filter kann auch Lücken erzeugen, so dass die Rekonstruktionsgenauigkeit verloren geht und dadurch hörbare Verzerrungen erzeugt werden.

Einen Filter zu erstellen, der in beiden Bereichen gleichzeitig perfekt ist, ist mathematisch unmöglich. Nur hohe Bandbreiten, wie bei DSD-Aufnahmen (mindestens DSD128, aber optimal DSD256+), kann beides gleichzeitig bieten. Bandbreitenbeschränktes PCM hat jedoch das Problem.

Die Herausforderung besteht darin einen Filter herzustellen, der im Zeitbereich so kurz wie möglich ist und gleichzeitig keine Lücken im Frequenzbereich hinterlässt. Also so nah wie möglich an das mathematisch Unmögliche heranzukommen.

In gewisser Weise sind sowohl Chord als auch MQA richtig und falsch. Chord steht für super lange Filter, während MQA für super kurze Filter steht. Sie sind komplett Gegensätzlich. Beide haben nur eine durchschnittliche Dämpfung.

HQPlayer bietet Filter sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich, aber meistens etwas dazwischen, mit unterschiedlichen Gewichtungen. Und laufende Arbeit, um dem Unmöglichen noch näher zu kommen. Klassische Musik hat keine häufigen Hochgeschwindigkeitstransienten, daher sind längere Filter in Ordnung. Sowohl „poly-sinc-gauss-long“ als auch „poly-sinc-gauss-xla“ eignen sich besonders für Klassik und Stimmen. Ebenso „poly-sinc-ext2“ und „poly-sinc-ext3“. Der Filter „poly-sinc-long“ ist übrigens der anspruchsvollste Filter in Bezug auf die Initialisierungszeiten. Umgekehrt sind kürzere Filter wie „poly-sinc- gauss-short“ für Electronic, Jazz, Blues, Pop und Rock aufgrund der Transientenwiedergabe besser.

Der längste Filter ist „sinc-L“. Die Filter „sinc-LI“ und „sinc-Mx“ sind gleich lang. Das bedeutet natürlich nicht, dass sie die Besten sind, sondern nur die längsten. Die tatsächliche Länge hängt auch vom Umrechnungsverhältnis ab. Zum Vergleich werden diese so abgestimmt, dass „sinc-Ll“ in etwa äquivalent zu Chord M Scaler, „sinc-Lm,“ ungefähr äquivalent zu Chord Dave und „sinc-Ls“ in etwa äquivalent zu Chord Hugo/Mojo sind.

Quellen: https://audiophilestyle.com/forums/topic/19715-hq-player/?do=findComment&comment=1232215,
https://audiophilestyle.com/forums/topic/19715-hq-player/?do=findComment&comment=1232738

Linearphasige und minimalphasige Filter

Die Gruppe der poly-sync-lp (linear phase – lp) Filter verbessern die Räumlichkeit. Sie gehören zu den FIR-Filtern und wirken in der Time-Domain. Empfohlen für Klassik und für „in der realen Welt“ aufgenommenen Musik (Konzerthalle). Eine Unterart davon sind die AsymFIR-Filter, welche sich besonders für Jazz/Blues eignen. Die meisten Filter sind linearphasig, sofern nicht anders angegeben. 

Die Gruppe der poly-sync-mp (minimum phase – mp) Filter verbessern die Transienten. Sie gehören zu den MinPhaseFIR-Filtern und eignen sich besonders für Rock/Pop/Elektronik, sowie im Musikstudio aufgenommenes. Implizit gilt das auch für IIR-Filter.

Quelle: https://audiophilestyle.com/forums/topic/19715-hq-player/?do=findComment&comment=1232581

Apodisierungsfilter

Normalerweise verlassen wir uns bei den Aufnahmen auf das Können der Tonstudios. Trotz guter analoger Aufnahmen können schlechte Digitalisierungen am fehlerhaften ADC (Analog-Digital-Conversion) liegen. Siehe auch Audio PC zwischen ADC und DAC.

  1. Jeder ADC-Anti-Alias / Dezimationsfilter hinterlässt seinen „Fingerabdruck“ auf den Daten. Apodisierungsfilter können diesen Fingerabdruck ändern.
  2. Typische ADC-Anti-Alias / Dezimationsfilter sind ziemlich unvollkommen und lassen Fehler in den Daten. Diese Fehler können mit einem Apodisierungsfilter bereinigt werden. Fehlerhafte Digitalisierungen können auch aus den Mastering-Software-Tools stammen.
  3. Aufgrund der Nyquist-Frequenz sind Apodisierungsfilter bei Red Book Quellraten (44.1 kHz) am Wichtigsten.

Convolution (Faltungsfilter für die Raum- und Lautsprecherkorrektur)

Der HQPlayer stellt nicht nur viele Filter zur Verfügung, sondern kann auch deine eigenen Filter verwenden. Zum Beispiel für die Raum- und Lautsprecherkorrektur. Siehe auch:

Während im Roon DSP eine ZIP-Datei mit den unterschiedlichen Abtastquellraten hinterlegt werden muss, wird beim HQPlayer nur ein Filter pro Kanal mit einer Abtastrate hinterlegt. Mit der Option „HF Expand“ rechnet der HQPlayer die benötigte Abtastrate selbst hoch. Es ist jedoch besser die höchste Abtastrate als Faltungsfilter im HQPlayer zu hinterlegen. Zum Beispiel können mit Acourate die Faltungsfilter in sehr hoher Qualität bis 384 kHz erstellt werden.

Zusammenfassung

Hochwertige Filter wie im HQPlayer dämpfen die Spiegelfrequenzen sehr effizient. Weitere wichtige Filterkriterien sind, welche Frequenzen noch durchgelassen werden (Passband), ab wann die Sperrwirkung (Cutoff) einsetzt und wie lange es dauert (Transitionsbereich), bis der Tiefpassfilter seine volle Wirkung (Stop Frequency) entfaltet. Gute Filter haben einen schnellen Cutoff und eine extrem hohe Dämpfung (extremely high attenuation).

Lange Filter sind keineswegs ein alleiniges Qualtitätsmerkmal, sondern können sich je nach Musikgenre und grundsätzlich im Zeitbereich sogar negativ auswirken. Lange Filter eignen sich für Klassik und Stimmen, kurze Filter für transientenbasierter Musik wie Rock und Pop. Filter sind immer ein Kompromiss im Zeit- und Frequenzbereich. Soweit die Theorie. Ich höre sehr gern mit dem apodisierenden extra langen Filter mit extrem hoher Dämpfung „poly-sinc- gauss-xla“, obwohl Klassik fast nie dabei ist. Dafür mit Folk und Indie viel Stimmen.

Die Gruppe der poly-sync-lp (linear phase – lp) Filter verbessern die Räumlichkeit während die Gruppe der poly-sync-mp (minimum phase – mp) Filter und implizit IIR-Filter die Transienten verbessern.

Apodisierungsfilter können schlechte Analog-Digital-Conversions (ADC) korrigieren.

Wenn du Faltungsfilter verwendest, hinterlege die höchstmögliche Abtastrate im HQPlayer.

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Was macht ein gutes LAN Kabel aus?

Wichtig ist zu wissen, dass die digitale „0“ und „1“ in einer analogen Technik per Hochfrequenz (HF) übertragen werden. Dabei wertet ein Controller die unterschiedliche Spannungszustände aus. Es gibt es verschiedene Standards. Ein Cat5-Kabel überträgt die Daten mit einer Frequenz von bis zu 100MHz und schafft damit maximal eine Rate von 100Mbps. Ein CAT6a-Kabel überträgt bis 500MHz mit einem maximalen Durchsatz von 10Gbps. Diese Signale lassen sich natürlich über ein Oszilloskop messen.

Eye pattern Diagramm

Das Eye pattern oder Augenmusterdiagramm lässt Rückschlüsse auf die Qualität des Signals zu. Dabei wird über ein Oszilloskop die Überlagerung aufeinanderfolgender Wellenformen zu einem zusammengesetzten Bild erstellt. Im Bild unten wird auf der Ordinate (y-Achse vertikal „Voltage“) der Spannungszustand definiert, ab dem eine binäre 0 oder 1 anliegt. Auf der Abszisse (x-Achse horizontal „Time“) 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. 

Einer unbestätigten Theorie zufolge verursacht Jitter Amplitudengeräusche in den Chips und auf der Grundebene der Leiterplatte auf jedem Eingangssignal (nicht nur Ethernet sondern für alle digitalen Übertragungen). Diese AM (Amplitudenmodulation) wird in PM (Phasenmodulation) umgewandelt. Dieses Jitter/Phasenrauschen (das gleiche, nur ausgedrückt im Zeit- oder Frequenzbereich) breitet sich aus – sowohl mit Schnittstellen wie Ethernet, USB, S/PDIF, I2S, als auch in den Chips auf den Boards. Selbst ein DAC mit einer perfekten Uhr, die direkt neben dem DAC-Chip sitzt, wird von all dem vorgelagerten Jitter/Phasenmodulation beeinflusst, die in den Chips und auf der Leiterplatte kurz davor stattgefunden hat.

Durch Messungen bestätigt sind für Klangveränderungen die Mitübertragung von Störungen über Signalmasse oder Schutzleiter ursächlich!

Gleichtaktstörungen

Unter Gleichtaktstörungen werden Störspannungen und -ströme auf den Verbindungsleitungen zwischen elektrischen Komponenten oder elektrischen Bauelementen verstanden, welche sich mit gleicher Phasenlage und Stromrichtung sowohl auf der Hinleitung als auch der Rückleitung zwischen diesen Komponenten ausbreiten. Es hat sich gezeigt, dass Switche und Router von einer Stromversorgung mit geringem Ripple Noise profitieren.

Hochfrequenzanteile (RFI – RadioFrequency Interference) können sich sehr parasitär in Geräten einnisten und das Nutzsignal demodulieren. Wer zum Beispiel mit dem Smartphone in die Nähe eines Röhrenverstärkers kommt, wird die Funksignale im GHz-Bereich hören.

LAN Kabel

Daraus folgt die Erkenntnis, dass es auch auf eine gute Qualität der Kabel ankommt! Schon beim Kauf eines industriellen LAN Kabels ist auf die technische Spezifikation zu achten! UTP Kabel sind ungeschirmte Kabel und STP Kabel sind geschirmte Kabel. Zum Beispiel können Magnetfelder (EMI – ElectroMagnetic Interference) die Datenübertragung beeinflussen. Diese Signale können die Leistung deines Netzwerkes beeinträchtigen und Störungen verursachen. Dies bedeutet, dass die Datenübertragung jedes Mal vorübergehend unterbrochen wird. Ein abgeschirmtes STP Kabel sorgt dafür, dass das Risiko von Störungen erheblich reduziert wird.

Störungen können durch elektromagnetische Interferenzen zwischen verschiedenen Signalen verursacht werden. Wenn das Netzwerkkabel beispielsweise durch ein Rohr verlegt wird, in dem auch ein Koaxial- oder ein Stromkabel verläuft, kann es zu Störungen kommen. Verlege also Netzwerk- und Stromkabel nie direkt nebeneinander!

Messungen haben gezeigt, dass unbeschirmte LAN Kabel durch HF-Anteile Gleichtaktstörungen an angeschlossene Geräte weitergeben. Separate Isolatoren zeigten nur dann eine gute Entstörung, wenn es sich um einen im Kabel integrierten Isolator handelte.

Siehe zum Beispiel das fis Magic LAN Kabel, bei dem mit kleinen Schaltern der Schirm getrennt werden kann. Messungen zeigten durchgängig, dass die Schirmung am Empfänger die störungfreieste und klangbeste Alternative war. Das LAN Kabel ist mit einem integrierten Isolator erhältlich. Die Besonderheit ist der integrierte Netzwerkisolator mit einem extra entwickelten Platinenlayout. Die separaten Netzwerkisolatoren haben oft den Nachteil, dass ein Übergang zwischen Stecker und Buchse stattfinden muss. Und dann hat man drei Teile in der Hand: LAN Kabel zum Isolator, den Isolator als solches und ein zweites LAN Kabel zum Empfänger. Wenn die Platine für die galvanische Trennung direkt im Kabel verlötet wird, vermeidet man schlecht sitzende Kontakte und Übergangswiderstände. 

Zusammenfassung

Keiner bestreitet, dass es sehr robuste Prüfmechanismen für die bitidentische Datenübertragung gibt. Es muss schon sehr viel passieren, dass Datenpakete verloren gehen. Dies hörst du dann über Knistergeräusche wie von einer Schallplatte oder bei großen Störungen über Dropouts. Unabhängig von einer perfekten bitidentischen Übertragung können LAN Kabel jedoch Gleichtaktstörungen an angeschlossene Geräte weitergeben!

Die Datenübertragung erfolgt in einer analogen Technik über unterschiedliche Spannungszustände. Die Signalqualität kann gut über ein Oszilloskop geprüft werden. Hier kommt unter anderem die Kabelqualität ins Spiel. Bei schlechten Kabel werden eventuell die Spannungsunterschiede nicht mehr richtig erkannt oder es kommt zu zeitlichen Verschiebungen (Jitter).

UTP-Kabel (unbeschirmt) sollen aufgrund ihrer Störungsanfälligkeit (EMI/RFI) vermieden werden. Aber auch STP Kabel (geschirmt) können große Probleme bereiten, wenn sie über die Gehäusemasse Störungen an angeschlossene Geräte weitergeben. Deshalb haben Messungen gezeigt, dass es gut ist die Schirmung an einer Stelle zu unterbrechen. Mit einer aufgelegten Schirmung nur auf dem Empfänger ließ sich das bisher störungsfreieste und klanglich beste Ergebnis erzielen.

Netzwerkisolatoren können kontraproduktiv sein, wenn sie separat verwendet werden. Vermutlich sind die Übergangswiderstände zwischen verschiedenen Steckern und Buchsen die Ursache für schlechtere Messwerte als ohne Isolator. Als messtechnisch und klanglich beste Alternative gelten derzeit im Kabel integrierte Netzwerkisolatoren wie das fis Magic LAN Kabel.

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Digitale Wegpunkte

Begriffe wie Streamer, Bridges, Netzwerk-Adapter oder Audio-Renderer können verwirrend sein. Wer kein digital native ist und bisher ausschließlich Platte, Band oder Analog Radio hört, der tut sich schwer auf die digitale Musikwiedergabe umzusteigen. Weil der fis Audio PC ein klangstarker Baustein für die digitale Audiowiedergabe sein kann, aber nicht zwingend verwendet werden muss, möchte ich ein wenig Licht in die digitale Strecke bringen.

Ausgehend vom obigen Bild lautet die Kurzfassung, dass die Musik digital auf Medien gespeichert ist, welche von einem Medienserver verwaltet und gestreamt werden kann. Eine Fernbedienung über eine App erleichtert die Bedienung. Der Audio-Renderer bereitet die digitale Kost zum abspielen vor und der DAC (Digital Analog Converter) erhält die decodierten Files für die Umwandlung in die analoge Welt.

Die unterschiedlichen Wegpunkte können in einem Gerät implementiert sein oder sind auf unterschiedliche Geräte verteilt. Die Audio Industrie hat für die unterschiedlichen Funktionen leider keine einheitlichen Bezeichnungen gefunden. Deshalb ist die Verwirrung manchmal groß, was nun wirklich für den digitalen Musikgenuss benötigt wird und welche Vor- und Nachteile die unterschiedlichen Umsetzungen haben können. Um die Unterschiede herauszuarbeiten sehen wir uns die digitale Strecke im Detail an. Die genannten Wegpunkte gehen in der Realität oft fließend ineinander über.

Media Content

Die digitalen Musikkonserven können auf einem NAS (Network Attached Storage) gespeichert sein. Diese  netzgebundenen Speicher stellen die Musikfiles im Netzwerk allen verbundenen Geräten zur Verfügung. Beliebte NAS kommen zum Beispiel von QNAP oder Synology. Sie sind in der Regel energieeffezient und für den Betrieb rund um die Uhr konzipiert. Da die Datenübertragung über LAN oder WLAN erfolgt, können sie weit entfernt von der Anlage stehen.

Ebenso ist es möglich, dass im Medienserver oder sogar im DAC Festplatten (SSD oder HDD) verbaut sind. Ein NAS ist also nicht nötig, kann aber von Vorteil sein, wenn noch andere speicherintensive Medien wie Videos oder Backups vorhanden sind. Es kann von grundsätzlichem Vorteil sein die Lese- und Schreibzugriffe auf Festplatten von Audio Geräten fernzuhalten. Denn jeder Zugriff auf die Dateien belastet die CPU, welche die Befehle mit unterschiedlichen Priorisierungen verarbeiten muss. Dies sorgt für Interrupts zum eventuell unpassenden Zeitpunkt.

Streaming Dienste wie zum Beispiel von TIDAL, Qobuz oder HIGHRESAUDIO ermöglichen in einer hervorragenden Qualität und Stabilität das streamen von hochauflösenden Musikfiles aus dem Internet. Auch ein CD-Player kann im Gerät vorhanden sein.

Media Server

Der Medienserver hält die Medieninhalte über bestimmte Transportprotokolle (zum Beispiel UPnP, RAAT oder NAA) zum abspielen zur Verfügung. Oft ist der Medienserver das Gehirn, von Roon zum Beispiel als Roon Core bezeichnet. Hier laufen die ganzen Informationen zusammen, wo die Musikdaten gespeichert sind und wie sie entsprechend verlinkt sein müssen.

Die Managementfunktionen können sehr vielfältig sein. Zum Beispiel die manuelle Pflege von Metadaten oder es wird eine separate Datenbank mit vielen Informationen zu den Künstlern mit eigenen Tags und Favoriten angelegt und automatisch gepflegt wie zum Beispiel in Roon. Roons Innovation war die digitalen Inhalte von Streaming Diensten genauso zu präsentieren wie auf der Festplatte gespeicherte Musikfiles . Roon gilt allerdings als sehr „geschwätzig“ und gleicht die Datenbanken permanent mit dem Internet ab.

Control Point

Es erfolgt eine Steuerung der Musik unter anderem mit dem aussuchen, abspielen, stoppen und eventuell regeln der Lautstärke der einzelnen Titel. Dies kann direkt am Gerät erfolgen, worauf sich der Medienserver befindet. Das ist jedoch oft unpraktisch. Deshalb haben sich Apps als Fernsteuerung auf Smartphones und Tablets bewährt.

Renderer

Auf Deutsch heißt Rendern “Übersetzen” oder “Wiedergabe”. Musikdateien liegen in Codecs vor, zum Beispiel in FLAC (Free Lossless Audio Codec). Bevor die Musik dem DAC zugeführt werden kann, muss die Datei im Fall von FLAC entpackt werden. Das entpacken entfällt zum Beispiel bei WAV (Waveform Audio File Format), wovon sich manche klangliche Vorteile versprechen, da der Prozessor weniger belastet wird. Die Datei muss in ein abspielbares Format PCM (Puls-Code-Modulation) oder DSD (Direct Stream Digital) decodiert werden. Hier können leistungsfähige DSPs (Digitaler Signalprozessor) den DAC in seiner Arbeit unterstützen. Mit zum Beispiel Roons DSP oder dem HQPlayer kann ein Upsampling oder auch ein Downsampling (falls der DAC nicht alle Abtastraten unterstützt) erfolgen. Für die Optimierung der Raumakustik und der Lautsprecher können Faltungsfilter (Convolution) genutzt werden. Es kann eine Formatumwandlung von PCM in DSD oder umgekehrt erfolgen. Manche DAC Hersteller empfehlen dies von leistungsstarken Computern machen zu lassen.

Ein Zitat (übersetzt) vom ehemaligen Leiter F&E (T+A 1989-2021) anlässlich der Vorstellung des T+A SD(V) 3100 HV DACs:

Die Umwandlung in Ultra-High-Rate-DSD kann auf viele Arten erfolgen, aber nur die allerbesten Algorithmen bringen eine optimale Leistung. Die für solche Algorithmen benötigte Rechenleistung ist extrem und kann am besten mit sehr leistungsstarken PCs (und GPU-Co-Processing) erreicht werden. Daher überlassen wir die Aufgabe der Konvertierung/Upsampling spezialisierten Programmen wie HQPlayer und konzentrieren uns darauf, eine bestmögliche D/A-Wandlung mit den ultrahochratigen DSD-Signalen durchzuführen, die vom Audio-PC geliefert werden. Außerdem ist es nur mit einem PC-basierten Upsampling möglich, die große Anzahl von Algorithmen zu unterstützen, wie es beispielsweise der HQPlayer tut. Dieser Ansatz ist auch sehr zukunftssicher, da sowohl die Upsampling-Software als auch die PC-Hardware einfach aufgerüstet werden können, wenn neue Algorithmen verfügbar werden und leistungsstärkere Prozessoren auf den Markt kommen. Ein solch einfaches Upgrade ist fast unmöglich, wenn die Konvertierung ein integraler Bestandteil des DAC ist.

Quelle: Audiophilestyle.com

DAC (Digital Analog Converter)

Der DAC erhält die decodierten Musikfiles zur Umwandlung in analoge Signale. Es ist eine Geschmacks-/ und Philosophiefrage, ab der DAC die Musikdaten bitidentisch oder wie oben beschrieben angereichert durch Upsampling und Convolution erhält. Im DAC selbst kann oft eingestellt werden, ob ein Oversampling (OS) oder kein Oversampling (NOS) erfolgt. Wenn bereits ein vorgelagertes Upsampling erfolgte ist es empfehlenswert, den DAC im NOS Modus zu betreiben, da sonst die Doppelverarbeitung zu unerwünschten Effekten führen kann.

Welche Gerätegattungen gibt es?

Wie eingangs schon erwähnt tut sich die Audio Industrie mit eindeutigen Bezeichnungen schwer. Nehmen wir zum Beispiel ein Lindemann LIMETREE BRIDGE II. Der Hersteller spricht von „einem hochqualitativen Netzwerk-Adapter, auch Audio-Renderer genannt, der Musik von Streamingdiensten und lokalen Speichermedien in Studio-Master-Qualität digital an bestehende D/A-Wandler übertragen kann.“ Was ist daran eine Bridge? Normalerweise erweitert die Bridge die Audiowiedergabefunktionen auf andere Geräte oder leichte Computer ohne eigenen Media Server wie zum Beispiel mit der Roon Bridge. Seit wann ist ein Netzwerk-Adapter ein Audio-Renderer? Üblicherweise hat die LAN Verbindung mit dem Renderer nichts zu tun. Sonst wäre jeder Switch ein Renderer.

Da hilft es nur die Gerätespezifikationen zu lesen. Zum besseren Verständnis unterteile ich meine Beispiele nur in zwei Kategorien: All-in-One-Geräte und Spezialisten. Die genannten Geräte sind nur als Beispiele ohne Bewertung zu verstehen.

All-in-One-Geräte

Zielbild: Nur ein Gerät aufstellen, anschließen und Musik abspielen – fertig!

  • T+A MP 2000 R MK II Multi Source Player
    Dieses Gerät enthält einen Media Content (Streaming Services und CD) und einen Medienserver mit UPnP AV und RAAT (Roon Ready). Als Control Point wird die T+A MusicNavigator App für iOS und Android angeboten, möglich ist aber auch Roons App. Es enthält einen DAC (PCM 384 kHz /32 Bit und DSD512).

Spezialisten

Zielbild: Verwirklichung höchster audiophiler Ansprüche und Flexibilität in der Umsetzung!

  • T+A DAC 200 D/A Wandler
    Dieses Gerät ist ein DAC mit getrennten Wandlern für PCM (705,6 / 768 kHz/32 Bit) und DSD (DSD1024 – 49,2 MHz) und einer analogen Vorstufe.
  • fis Audio PC
    Enthält wahlweise Media Content (z. B. SSD, Streaming Services), Medienserver und Renderer (z. B. Roon oder HQPlayer). Control Points über beliebige Apps. Die Verbindung zum DAC kann über eine hochwertige USB Karte wie JCAT USB CARD XE realisiert werden.

Zusammenfassung

Für die digitale Musikwiedergabe ist ein Grundverständnis über die digitalen Wegpunkte nützlich. Der Media Content kann sich aus gespeicherten Musikdaten und aus dem Abo von Streaming Diensten zusammensetzen. Der Media Server verlinkt und verwaltet die digitalen Inhalte. Der Control Point erleichtert über Apps die Bedienung. Der Audio-Renderer decodiert die Files für den DAC, welcher die digitalen Musiksignale in die analoge Welt überführt.

Da in der Audio Industrie die Gerätegattungen nicht einheitlich bezeichnet werden, muss bei der Auswahl auf die Gerätespezifikationen geachtet werden.

Grundsätzlich gilt, dass All-in-One-Geräte eine einfache Bedienung mit einem überschaubaren Umfang ermöglichen, aber erst die sogenannten Spezialisten höchste audiophile Ansprüche verwirklichen lassen. Zwischen diesen Gerätegattungen gibt es eine ganze Bandbreite an Möglichkeiten, welches freilich die Auswahl erschwert.

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Was sind bessere Alternativen zu UPnP?

In letzter Zeit häufen sich Beschwerden über Euphony V4, dass UPnP nicht richtig funktioniert. Aus einer Playlist wird ein Song gespielt und hört dann auf. Bei manchen wird die Verbindung getrennt, was einen Neustart erforderlich macht. Bei einem Kunden mit einem eRED-DOCK network audio interface (UPnP AV 2.0) im DAC erlebte ich das Gleiche.

Mich fing an zu interessieren, wie UPnP funktioniert und was die Unterschiede zu den von mir genutzten Formaten NAA und RAAT sind. Ich habe auch Kontakt zu Jussi Laako (HQPLayer NAA) aufgenommen, dessen Antworten ich mit eingearbeitet habe. Wer die Antworten im Original lesen möchte, kann es hier tun.

UPnP (Universal Plug and Play)

Frei nach Wikipedia dient UPnP zur herstellerübergreifenden Ansteuerung von Geräten (Audio-Geräte, Router, Drucker, Haussteuerungen) über ein IP-basiertes Netzwerk. Ursprünglich von Microsoft eingeführt wird es seit 2016 von der Open Connectivity Foundation (OCF) weiter entwickelt. UPnP AV enthält drei Entitäten: 

1. Ein Kontrollpunkt, der steuert, was und wo gespielt wird. 
2. Ein Medienserver, der den Medieninhalt enthält. 
3. Und ein Renderer, der den Inhalt tatsächlich vom Medienserver abspielt.

Der UPnP Renderer hat eine Art Endpunkt dahinter, der in der UPnP-Architektur an sich nicht sichtbar ist. Der HQPlayer Embedded kann ebenfalls als UPnP-Renderer fungieren. Die Aufgabe des UPnP-Renderers ist es, den Inhalt zu dekodieren und abzuspielen und dem Kontrollpunkt Feedback zu Positions- und anderen Wiedergabeanzeigen zu geben. Und eine begrenzte Menge an Metadaten. 

UPnP ist flexibel und komplex, geht aber nicht viel auf Details von Medienformaten und dergleichen ein. Dann wurde DLNA (Digital Living Network Alliance etwas später erstellt, um eine gemeinsame Teilmenge von Formaten zu definieren, die alle kompatiblen Geräte unterstützen würden, so dass sie tatsächlich überhaupt zusammenarbeiten können. Zum Beispiel kann ein Media Server von Firma X nur WAV und WMA ausgeben. Der Media Renderer von Firma Y unterstützt aber nur AIFF und AAC. Diese beiden Geräte wären nicht in der Lage etwas zusammen zu spielen. Daher definiert DLNA weiter, dass zum Beispiel 128 kbps CBR MP3-Unterstützung obligatorisch ist (WMA ist ebenfalls enthalten). Und dieser Server muss in der Lage sein, jedes andere Format, das er unterstützt, in diese MP3 zu transkodieren. Keiner der Standards sagt etwas über DSD.

Aufgrund möglicher Inkompatibilitäten können Störungen und eine Verschlechterung der Sound Qualität (SQ) die Folgen sein.

Es sind in der Vergangenheit Sicherheitslücken aufgetreten, welche DDoS-Angriffe ermöglichte.

HQPlayer NAA (Network Audio Adapter)

Signalyst (Jussi Laako) hat NAA entwickelt, welches den HQPlayer-Anforderungen entspricht. UPnP ist nicht für die HQPlayer-Ausgabe geeignet, da es zum Beispiel keine DSD Unterstützung bis DSD1024 bietet.

Die Verarbeitung wird von der Player-Anwendung durchgeführt und die verarbeiteten Daten werden asynchron über das Netzwerk zu einem leichten Netzwerk-Audioadapter gestreamt, der mit dem DAC als Endpunkt verbunden ist. Asynchrones FIFO bietet maximale Isolation zwischen Verarbeitung und Audiowiedergabe. Siehe Bild oben.

Der Endpunkt mit NAA wird häufig über kleine Computer wie z. B. Raspberry Pi realisiert. Der Vorteil liegt im geringen Stromverbrauch mit reduziertem Electrical Noise, welches dem Klang zugute kommt. Dafür stellt Signalyst kostenfreie Linux Images zur Verfügung. Eine bessere Alternative sind Geräte, welche NAA bereits eingebaut haben:

* Aqua LinQ
* iFi ZEN Stream und NEO Stream
* exaSound s88 Streaming DAC
* Gustard R26 und A26
* HoloAudio Rot US / EU
* Sonore microRendu und ultraRendu
* SOtM sMS-200, sMS-200ultra und sMS-1000SQ
* StackAudio Link II
* T+A SD 3100 HV, SDV 3100 HV und PSD 3100 HV
* totaldac d1-Streamer
* exaSound PlayPointDM, Sigma Streamer, Gamma Server und Delta Server
Quelle: https://www.signalyst.com/consumer.html

Roon RAAT (Roon Advanced Audio Transport)

Roon war ebenfalls nicht glücklich mit UPnP, welches hier nachgelesen werden kann:

What’s wrong with UPnP?
Roon / RAAT Architecture and protocol VS DLNA / UPnP AV

RAAT funktioniert ähnlich schlank wie NAA als Endpunkt für den DAC und stellt keine großen Ansprüche an die Hardware. Es ermöglicht ein stabiles Streaming über Ethernet- und WiFi-Netzwerke und unterstützt alle „relevanten“ Audioformate inklusive DSD (bis DSD512). Stolz ist man auf die Wiedergabesynchronisation für Multiroom-Hören. 

RAAT ist an Roons Signalweg-Funktion gebunden. Allerdings gibt es Lösungen wie zum Beispiel rooUPnP: Finally a Roon Extension for UPnP Streamers. Freilich handelt man sich im Zweifel wieder die UPnP-Probleme ein und bekommt im Fehlerfall statt Musik vielleicht ein statisches Rauschen. 

Roon ermöglicht das Streamen an den HQPlayer.

Meine Meinung

Ich teile die Einschätzung von Brian Luczkiewicz (Roon Labs: CTO), dass UPnP ein alter und inkonsistent implementierter Standard ist. Oder wie Jussi Laako es formuliert: UPnP gehört zu den verbreitesten NON-Standard-Standards. Der Vorteil von UPnP ist zwar die universelle Verbreitung und Verwendung, aber was nützt es, wenn man sich Probleme bei der Musikwiedergabe einfängt? Weil zum Beispiel die in Verbindung stehenden Geräte nicht aufeinander abgestimmt sind. Einfach Einstecken (Plug) und Abspielen (Play) ist nämlich oft nicht.

Ich will natürlich nicht generell in Abrede stellen, dass UPnP bei vielen gut funktioniert. Aber gerade im Netzwerk kann man sich so manche Überraschung einhandeln. Ich bevorzuge daher ein Transportprotokoll, welches zu den eingesetzten Geräten exakt passt.

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Erfahrungsbericht fis Audio Server mit FARAD Super10

Vorweg eine kleine Anekdote. Mein neues HDPLEX 500W ATX Linear Power Supply wollte ein Kunde unbedingt haben. Und ja, es ist schon wieder ausverkauft. Das zwang mich zu einer Alternativlösung: HDPLEX 400W AC-DC Ver 3.0 Schaltnetzteil (ist aktuell auch ausverkauft) in Kombination mit dem HDPLEX 400W HiFi DC-ATX Konverter. Wie das mit Schaltnetzteilen so ist, sie sind platzsparend und effizient. Und passten beide in das Gehäuse. 

fis Audio Server (Control PC) mit interner Stromversorgung von HDPLEX

Ich versuche bei meinen PCs immer eine lineare Stromversorgung aufgrund des geringeren Ripple Noise umzusetzen. Zum Nachlesen siehe: Lineare Netzteile (LPS) vs. Schaltnetzteile (SMPS)

Ich dachte an dieser Stelle ist das Schaltnetzteil nicht klangschädlich, da der Server als Control PC genutzt wird. Dieser steuert die Musik über den Roon Core und gibt die Musikfiles weiter an den Audio PC. Auf dem Audio PC läuft das HQPlayer OS mit sehr schlankem Linux Echtzeitkernel. Der fis Audio PC wird mit dem JCAT OPTIMO S ATX mit Strom versorgt. Bei Interesse zum nachlesen: 

Für die „Klangimmunität“ sprach auch die galvanische Trennung durch LWL (Lichtwellenleiter) und die Stromfilterung durch den Power Line Conditioner GigaWatt PC-4 EVO+. Wie man sich doch täuschen kann.

Nach langer Wartezeit habe ich endlich mein FARAD Super10​ Netzteil erhalten. Es kam mit Umkarton sehr ordentlich verpackt an. Es war auch eine leere Schachtel mit Synergetic Research Purple Fuse dabei.​ Klar, die Sicherung steckt ja im Gerät, aber es ist eine vertrauensbildende Maßnahme.

Die Verarbeitung ist makellos. An den Anschlüssen sind sehr vorbildlich die Pin Belegungen beschriftet, siehe Bild ganz oben. Man beachte auch diesen massiven GX25-4​ Anschluss. Sowas habe ich bei einem anderen Netzteil noch nicht gesehen. Das Furutech NCF IEC Inlet ist ebenfalls sehr hochwertig.

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. Und jetzt können beim FARAD Super10​ 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.

Die Stromversorgung mit 19V/10A meines fis Audio Servers erfolgt direkt mit einem 6 Pin Molex Stecker. Das sehr hochwertige Kabel von FARAD wird auf Kundenwunsch mit dem gewünschten Stecker konfektioniert.

Wir legen immer höchsten Wert auf eine direkte Verbindung ohne Zwischenstecker. Denn jeder Stecker ist eine potenzielle Schwachstelle mit schlechten Kontakten und Übergangswiderständen. Freilich muss man bei den Anschlüssen im fis Audio PC etwas aufpassen, dass alles richtig einrastet. Siehe unsere Anleitung zur Montage von DC Kabel. Angeschlossen wird es am HDPLEX 400W HiFi DC-ATX Konverter gemäß Anschlussplan. Die Stromversorgung des Motherboards und der CPU wird mit den hochwertigen fis Audio BF PC-Line Kabelprodukten realisiert.

Hier ist ein Größenvergleich zum JCAT OPTIMO S ATX. Das FARAD Super10​​ ist mit 260 x 320 x 70 mm nicht sehr groß, hat aber ein beeindruckendes Gewicht von 7.6 kg.

Klangliche Auswirkungen

Mein Klangbericht ist subjektiv und gilt für mein System und meine Ohren.

FARAD gibt eine Einbrennzeit von 500h an! Durch sind jetzt ca. 100h. Da habe ich noch einiges vor mir. Normalerweise gebe ich erst nach der Einbrennzeit einen Kommentar zum Klang ab. Hier passiert aber schon etwas. Hatte ich in meiner kurzen Zeit mit dem Schaltnetzteil digitale Schärfen wahrgenommen, sind auf einmal wieder die analogen Klangfarben zurück. Insgesamt schälen sich wieder mehr Details aus dem ruhigen Hintergrund hervor. Das vorherige Schaltnetzteil hatte wohl trotz Power Conditioner einiges an Schmutz zurück gestreut.

Nachtrag vom 17.12.2022

Bisher schonte ich das FARAD Super10 Netzteil mit einer Belastung von maximal 20W. Nun ging es mit dem HQPlayer zur Sache. Dabei wurde ein PCM Stream von 44.1kHz/16Bit auf DSD1024 hochgerechnet. Bei Interesse zum nachlesen:

Die im Test erreichte maximale Belastung von 90W lieferte das FARAD Super10 Netzteil souverän ab. Bei 19V/10A kann das Super10 theoretisch bis 190W liefern. Ich schreibe theoretisch, weil es in der Praxis oft anders aussieht. So würde ein Keces P8 mit 152W (19V/8A) aufgrund hoher Temperaturen schnell aussteigen. Das Super10 wurde nur mäßig warm, welches auf eine hohe Energieeffizienz schließen lässt.

Upsampling PCM Stream von 44.1kHz/16Bit auf DSD1024 mit FARAD Super10

Nachtrag vom 25.02.2023

Bei einem Vergleich mit einem Keces P28 mit theoretischen 500W und dem FARAD Super10 mit theoretischen 190W wurde schnell klar, dass die Watt-Angaben irreführend sind. Das Keces P28 verabschiedet sich bei DSD1024 Upsampling mit einfachen Modulatoren aufgrund zu hoher Wärmeentwicklung nach einer Weile durch Abschaltung. Dagegen können mit dem FARAD Super10 sogar noch rechenintensivere DSD-ASDM7ECv2-Modulatoren dauerhaft verwendet werden. Die Außentemperatur des Netzteils betrug unter Dauerlast mit rund 70W lediglich 45°C, die vom fis Audio PC übrigens 60°C.

Entscheidend ist die Umsetzung. Das FARAD Super10 verfügt über eine Stromkompensationsschaltung, welche den Spannungsabfall bei Last reduziert. Es werden hochwertige Folienkondensatoren verwendet, welche Spannungsspitzen glätten und als HF (Hochfrequenz) Filter wirken. Das sorgt für den sprichwörtlichen schwarzen Hintergrund. Enthalten sind Sicherungen von Synergetic Research Purple Fuse und das stromstarke Furutech FI-09 NCF Inlet.

Upsampling PCM Stream von 44.1kHz/16Bit auf DSD512 mit dem ASDM7ECv2-Modulator mit FARAD Super10
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Einen Audio PC selbst bauen – wie geht das?

Im letzten Newsletter wurde folgende Frage formuliert: Wird es einen fis Audio PC Intel 13. Generation Core (Raptor Lake) geben? Diese Frage kann ich jetzt beantworten: JA! Da ich sowieso am rumschrauben war habe ich einige Fotos gemacht, die ich für einen kleinen Leitfaden zum Selbstbau veröffentliche.

Im Gegensatz zur Konkurrenz haben wir nichts dagegen, wenn du den Audio PC selbst baust. Wir listen immer transparent alle Teile mit Herstellerlink auf, die wir verwenden. Allerdings geben wir beim Selbstbau natürlich keine Gewähr, dass alles richtig funktioniert. Denn ein bißchen Ahnung muss man schon haben, siehe auch dieser Beitrag: In eigener Sache – welchen Mehrwert bieten wir unseren Kunden?

Lüfterloses Gehäuse

Das Gehäuse HDPLEX H5 Version 3 eignet sich für die 12. und 13. Intel Generation hervorragend, da eine sehr gute passive Kühlung mit Heatpipes und einem massiven Kupferblock gegeben ist. Bevor es los geht besorge dir Schutzhandschuhe, ein Erdungskabel und eine Antistatik-Matte, damit die empfindlichen elektronischen Bauteile keinen Schaden nehmen.

Das Gehäuse ist schnell zusammengeschraubt, aber die Reihenfolge ist wichtig. Als erstes werden die Füße montiert, da sonst nach der Installation des Motherboards die Schraublöcher teilweise verdeckt sind. Ich empfehle die BF Magic Spacer Gerätefüße, die mit einer Kugel den fis Audio PC von der Unterlage entkoppeln.

Die Abstandshalter dienen für das Motherboard, damit die empfindliche Platine nicht direkt am Gehäuseboden aufliegt. Links und rechts können auch die Seitenwände montiert werden, aber Vorsicht! Die sind schnell falsch herum montiert.

CPU

Das Herz des fis Audio PCs ist natürlich der Prozessor. Ich verwende gern wegen der „Silizium Lotterie“ das jeweilige Flaggschiff. Bei Raptor Lake ist das der Intel® Core™ i9-13900K Prozessor. Diesmal verbaute ich die KF-Version, also ohne GPU (Grafikeinheit). Für die BIOS Einrichtung wird natürlich eine Grafikkarte benötigt. Aber später beim Musik abspielen nicht mehr und das spart wertvolle Energie und sorgt für weniger Störungen. Die Leistungen sind ziemlich ähnlich, siehe Benchmarkvergleich Intel Core i9-13900KF vs Intel Core i9-13900K. Für den nicht versierten Endkunden empfehle ich aber die K-Version (mit integrierter GPU), da es einfacher zu warten ist. Denn es gab noch eine kleine Überraschung, aber dazu komme ich später im Kapitel BIOS-Einstellungen.

Beim Kauf empfehle ich immer die Boxed-Version, auch wenn die Tray (Bulk)-Versionen preiswerter sind. Die Boxed-Variante (von englisch boxed für verschweißt oder verpackt) kommt komplett neu vom Hersteller und hat eine uneingeschränkte Herstellergarantie. Bei Tray-Versionen gilt nur eine eingeschränkte Garantie und es kann sich um Rückläufer handeln.

Es lohnt sich immer mit der Kamera Lupe die Pins zu kontrollieren. Da kann es schon mal Beschädigungen geben. Zu sehen sind übrigens 1.700 Pins, daher der Sockelname FCLGA1700 (ich habe es nicht nachgezählt).

Motherboard

Den grundsätzlichen Aufbau eines Motherboards kannst du in den Grundlagen Audio PC Hardware nachlesen. Ich habe mich für ein besonders hochwertiges von MSI MEG Z690 ACE entschieden. Der Nachfolger mit dem Chipsatz Z790 ist noch nicht verfügbar. Die Unterschiede zwischen den Chipsätzen sind jedoch zu vernachlässigen. Hochwertige Motherboards zeichnen sich durch

  • eine potente Stromversorgung (hier DIRECT 19+1+2 PHASEN STROM DESIGN mit 105A),
  • eine Platine in Serverqualität,
  • eine hervorragende passive Kühlung (hier unter anderem mit Backplate und Kühlung der M.2 SSDs von beiden Seiten)
  • und ein umfangreiches BIOS Menü

aus. Ich wunder mich manchmal, wie Selbstbauer am Motherboard sparen. Dabei ist es eine der wichtigsten Komponenten überhaupt.

Kommen wir zurück zur CPU. 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 (rechts im Bild). Leider kann die Verwendung zum Garantieverlust des Motherboards führen. Die Handhabung ist auch nicht so einfach, da die Schrauben nicht zu fest angezogen werden dürfen. Richtig montiert wird die CPU besser gekühlt.

Bei der Montage des massiven Kupferblocks musst du sorgfältig sein, damit die CPU und das Motherboard nicht beschädigt werden.

Die von HDPLEX beigefügte Wärmeleitpaste sollst du eher nicht verwenden, nimm lieber zum Beispiel eine ARCTIC MX-4 Wärmeleitpaste. Hier gilt „weniger ist mehr“. Die Heatpipes legst du dir vorher zurecht, sonst wird sich die Wärmeleitpaste überall verteilen, nur nicht da wo sie hingehört. Ein Fläschchen Isopropylalkohol ist unbedingt anzuraten.

Es gibt eine herstellerseitige Anordnung der Heatpipes und es gibt meine, wie auf dem Bild zu sehen ist. Meine Anordnung gibt die Wärme etwas gleichmäßiger an die Seitenwand ab (bilde ich mir zumindest ein).

SSD

Ich empfehle die M.2 Slots auf dem Motherboard zu nutzen. SATA Festplatten lehne ich aufgrund der hohen Latenzen, dem Kabelwirrwar und dem lauten SATA Controller (Electric noise) ab. Diesen deaktiviere ich im BIOS. Bewährt haben sich für das Betriebssystem die Intel Optane SSDs mit sehr geringen Latenzen, wie zum Beispiel:

Leider werden sie nicht mehr hergestellt, aber es gibt Restbestände. Vergiss nicht die Folien von den Wärmeleitpads zu entfernen. Auf dem Bild ist oben mittig auch die CPU zu sehen, die bereits mit der Wärmeleitpaste bestrichen wurde.

Auf der SSD hatte ich bereits das HQPlayer OS raufgespielt, siehe meine Anleitung für das Update des HQPlayer OS.

Gehäusefinish

Installiert habe ich links im Gehäuse noch das XILINX (Solarflare) XtremeScale X2522 Glasfaser Kit mit geringsten Latenzen und perfekter galvanischer Trennung. Der  XILINX (Solarflare) XtremeScale X2522 Network Adapter muss gut gekühlt werden. Die Wärmeabfuhr erfolgt über Heatpipes über die linke Seitenwand.

An Arbeitsspeicher habe ich die G.Skill Trident Z5 schwarz DIMM Kit 32GB, DDR5-6000, CL30-40-40-96, on-die ECC mit sehr geringen CL-Latenzen von 10,00ns (Nanosekunden) verbaut. Siehe auch: Warum bieten wir auf einmal den fis Audio PC mit DDR5 an?

Die Stromzufuhr mit geringstem ripple noise ist natürlich auch sehr wichtig. Da gibt es für mich nichts besseres als aktuell das JCAT OPTIMO S ATX Netzteil. Leider ist es momentan ausverkauft. Die nächste Lieferung ist ab Januar 2023 angekündigt. Einige Infos dazu kannst du in diesem Newsletter nachlesen: Warum sind externe Netzteile für einen Audio PC besser?

Bei mir gibt es keinen Kabelverhau, sondern eine gut strukturierte Bauweise mit modular austauschbaren Komponenten, die auch noch sehr gut aussehen. Warum also nicht zeigen? Dafür gibt es als Ersatz des Alu-Gehäusedeckels das fis Audio PC Acrylglas. Es unterstützt darüber hinaus die passive Kühlung des fis Audio PCs.

So sieht es fertig aus. Bevor ich es in Betrieb nehmen konnte, mussten einige Probleme beseitigt werden. Siehe nächstes Kapitel BIOS.

BIOS

Das BIOS (Basic Input/Output System) bildet mit seinen vielen Einstellungsmöglichkeiten die Basis eines störungsfrei arbeitenden fis Audio PCs. Mittlerweile hat sich einiges an Know How angesammelt. Und so war ich mir sicher, dass der fis Audio PC wie immer sofort nach dem Aufbau in das BIOS Menü bootet. Denkste! Diesmal kam es zum Fehler und es ging nicht weiter. Die Ursache war schnell klar: es lag am veralteten BIOS, welches noch nicht mit dem Intel® Core™ i9-13900K Prozessor umgehen konnte.

Aktualisierung des BIOS mit Flash BIOS Taste

Da kein BIOS Menü verfügbar war, ging die Aktualisierung nur mit der rückseitigen Flash BIOS Taste. Bei Motherboards von ASUS hatte ich damit keine guten Erfahrungen gemacht. Bei MSI gelang es auf Anhieb. Dafür wird einfach auf der MSI Support Seite unter Treiber & Downloads die neueste BIOS Version heruntergeladen und auf einen USB Stick in das Root Verzeichnis (erste Ebene) gespeichert. Dort wird die Datei in MSI.ROM unbenannt.

Es gibt eine spezielle BIOS USB Buchse auf dem I/O Panel auf der Rückseite. Dort wird der USB Stick eingesteckt und die Flash BIOS Taste gedrückt. Jetzt hieß es nur nicht ungeduldig werden und abwarten. Wenn die Flash BIOS Taste blinkt ist alles in Ordnung und das Update wird geschrieben. Nach dem erfolgreichen flashen bootet das System automatisch. Mit der „Entf-Taste“ kann beim Booten das BIOS Menü aufgerufen werden. Hier ist die Ansicht im Expertenmodus (mit der „F7-Taste“ aufrufbar).

BIOS Einstellungen

In der BIOS Administration liegt mein Know How, welches unseren fis Audio PC Kunden zugute kommt. Deshalb erfolgen an dieser Stelle nur allgemeine Hinweise. Grundsätzlich unterscheide ich eine Low Power und eine High Power BIOS Administration. Bei Low Power wird das System soweit gedrosselt, dass zum Beispiel ein Keces P8 für die Stromzufuhr ausreicht. Das ist für einen reinen Serverbetrieb als NAS mit einem Roon Core nützlich. Bei High Power wird die Rechenleistung nach oben geschraubt. Es werden jedoch längst nicht alle Möglichkeiten genutzt, da der fis Audio PC lüfterlos ist. Es ist immer gut sehr hohe Reserven zu haben, weil es die Komponenten weniger stresst. Die High Power BIOS Einrichtung ermöglicht die Verwendung eines HQPlayers mit Upsampling auf DSD1024. Ergänzende Informationen findest du in unseren Grundlagen Audio PC Upsampling. Bei dieser Schwerstarbeit empfiehlt sich eine Stromversorgung mit dem JCAT OPTIMO S ATX Netzteil.

Grundlegende BIOS Einstellungen für den ungestörten Audio Betrieb:

  • Abschalten nicht benötigter interner Komponenten wie zum Beispiel WLAN, Bluetooth oder SATA
  • Falls vorhanden Einstellung des Solarflare Netzwerkadapters auf ultra low latencies
  • Overclocking oder Underclocking je nach Einsatzzweck
  • Hyper-Threading je nach Einsatzzweck
  • Undervolting zur Energieeinsparung und Temparaturbegrenzung
  • Begrenzung der Long und Short Duration Power Limits
  • Begrenzung der CPU Temperatur

Betrieb des fis Audio PCs ohne Grafikkarte

Die nächste Überraschung kam mit dem Ausbau der Grafikkarte. Für die BIOS Administration verwende ich eine kostengünstige lüfterlose MSI N730K-2GD3H/LP Grafikkarte. Die soll nach dem Einrichten entfernt werden, zumal sie ordentlich heiß wird. Nun bootete das Motherboard nicht. Stattdessen wurde eine Fehlernummer angezeigt, dass eine „Konsole“ nicht angeschlossen war.

Zum Glück habe ich dann die richtige Einstellung im BIOS gefunden. In den erweiterten Einstellung gibt es das Eingabefeld VGA Detection, welche einfach auf „Ignore“ gesetzt wird.

Zusammenfassung

Du sparst viel Geld, wenn du den Audio PC selbst baust. Es könnte dich aber auch einige Nerven kosten. Die Bauteile erhältst du im (Online) Einzelhandel und die hochwertigen fis Audio Kabel erhältst du direkt bei meinem Geschäftspartner Bernd: PC-Line Kabelserie. Hier findest du ausgewähltes fis Audio PC Zubehör.

Wem das zuviel Mühe ist oder wer nicht das handwerkliche Geschick besitzt, bestellt bei uns. Hier kommst du zum fis Audio PC Konfigurator.

Die Investition in einen fis Audio PC lohnt sich. Im Gegensatz zu proprietären Lösungen kannst du jederzeit die Komponenten ändern und verbessern. Wenn du das Upsampling auf den High Power fis Audio PC verlagerst, wird dein DAC mit klanglichen Vorteilen entlastet.

Ich habe übergangsweise Musik mit meinem low Power fis Audio Server mit Roon Core gehört. Mein DAC T+A SDV 3100 HV ist Roon Ready und bekam per RAAT die Musik zugespielt. Das hörte sich richtig gut an. Kaum hatte ich den hier vorgestellten fis Audio PC angeschlossen, hörte ich auf einmal so viel mehr Details. Die Bässe gingen tiefer und waren vielschichtiger. Der Raum gewann an Tiefe und Breite. Oft ist es so, dass man nichts vermisst, bevor man nicht etwas besseres gehört hat.

Möglich macht das der HQPlayer mit den besten zur Zeit verfügbaren Filtern und Modulatoren. Mit diesen Algorithmen, die viel Rechenleistung erfordern, kannst du die Musik auf einmal leiser stellen, weil die Verdeckungseffekte abgenommen haben. Du hörst trotzdem alle Feinheiten. Unten im Bild wird die Musik im PCM-Format 96kHz/24Bit vom fis Audio PC mit dem HQPlayer auf DSD512 mit dem derzeit leistungsfähigsten DSD Modulator ASDM7ECv2 umgewandelt. Die CPU-Auslastung mit nur 15% beinhaltet sehr hohe Leistungsreserven und vermindert dadurch electrical noise. Der DAC arbeitet im NOS (Non Oversampling) und wird dadurch in der Reproduktion entlastet.

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Wird es einen fis Audio PC Intel 13. Generation Core (Raptor Lake) geben?

Unser Geschäftsmodell sieht eine hohe Flexibilität und maximale Transparenz vor. Flexibel sind wir, weil wir den PC Markt beobachten, für audiophile Zwecke bewerten und neue Produkte zeitnah anbieten. Transparent sind wir, weil wir alle verbauten Komponenten im fis Audio PC Konfigurator offenlegen. Viele Anbieter hüllen sich da in Schweigen. Und so machen wir kein Geheimnis draus, dass die 13. Generation Core (Raptor Lake) von Intel möglicherweise ab November 2022 von uns angeboten wird. Aber erst, wenn wir es auf Herz und Nieren geprüft haben.

fis Audio PC Intel 13. Generation Core (Raptor Lake)

Aktuell kannst du einen fis Audio PC mit Intels 12. Generation Core (Alder Lake) bestellen. Siehe unsere Beiträge Intels Core 12000 mit E-Cores und P-Cores und Windows 11 und Erfahrungen mit Intels neuem i9-12900K Prozessor. Wir machen nicht jede Neuerung mit, aber diesmal könnte es sich um wertvolle Verbesserungen handeln, auf die wir folgend eingehen werden.

Übersicht über die K-Versionen

Die Spitze wird wieder ein KS-Modell mit einer maximalen Taktfrequenz von 6,0 GHz markieren. Für unser lüfterloses System reizen wir in der Regel nur einen Takt von 4,4 GHz aus. Die K-Versionen enthalten eine Grafikeinheit (GPU) und bei den KF ist die GPU abgeschaltet. Der Preisunterschied ist meist sehr gering. Beim Core i9-13900K sind wie im i9-12900K acht Performance-Cores vorhanden. Die 16 Efficient-Cores haben sich aber gegenüber dem Vorgänger verdoppelt. 

CPU
KerneL3-CacheL2-CacheBoost max.Boost-TaktBasis-TaktBase PowerTurbo Power
Core i9-13900KS8P+16E36 MB32 MB6,0 GHz5,4 / 4,3 GHz3,0 / 2,2 GHz125 W253 W
Core i9-13900K8P+16E36 MB32 MB5,8 GHz5,4 / 4,3 GHz3,0 / 2,2 GHz125 W253 W
Core i9-13900KF8P+16E36 MB32 MB5,8 GHz5,4 / 4,3 GHz3,0 / 2,2 GHz125 W253 W
Core i7-13700K8P+8E30 MB24 MB5,3 / 4,2 GHz3,4 / 2,5 GHz125 W253 W
Core i7-13700KF8P+8E30 MB24 MB5,3 / 4,2 GHz3,4 / 2,5 GHz125 W253 W
Core i5-13600K6P+8E24 MB20 MB5,1 / 3,9 GHz3,5 / 2,6 GHz125 W181 W
Core i5-13600KF6P+8E24 MB20 MB5,1 / 3,9 GHz3,5 / 2,6 GHz125 W181 W

Cache von Intel Raptor Lake

Die L3-Caches und L2-Caches sind Speicher in der CPU. L2 für den jeweiligen Core und L3 für den Multitcore-Betrieb. Je höher der Speicher ausfällt, desto geringer sind die Latenzen, da weniger in den Arbeitsspeicher (RAM) verschoben werden muss. Der L3-Cache wird um etwa 20 % größer. Durch die zusätzlichen Efficiency-Kern-Cluster sowie den größeren L2-Cache der Performance-Kerne verdoppelt sich die Gesamtkapazität des L2-Caches. Es gibt auch einige kleinere Änderungen der Architektur beim Prefetcher. Der sorgt dafür, dass die eigentlichen Recheneinheiten besser ausgelastet werden, in dem er die richtigen Daten im Cache vorhält.

Performance von Intel Raptor Lake

Die Kanal-Mobilität wurde im Halbleiterprozess optimiert, so dass effizientere Betriebspunkte auf der Spannungs-Takt-Kurve möglich sind.

Interessant sind die Angaben zur Effizienzverbesserung. Die Single-Thread-Performance soll sich laut Intel um bis zu 15 Prozent und die Multicore-Leistung um bis zu 41 Prozent erhöhen. Dieser Wert bezieht sich auf eine Leistungsaufnahme von 253 Watt, zuviel für unser lüfterloses System. Aber bei einer Leistungsaufnahme von 65 Watt soll der i9-13900K so performant sein wie der i9-12900K bei 241 Watt! Diese Angaben müssen natürlich noch durch unabhängige Testberichte bestätigt werden.

Das passende Motherboard

Unsere bisher angebotenen Motherboards

könnten wir weiter nutzen, da der Sockel mit LGA 1700 gleich bleibt und ein BIOS Update die Kompatibilität sichern soll. Auf der anderen Seite wird auch der auf den Motherboards vorhandene Chipsatz auf Z790 (vorher Z690) weiter entwickelt. Auf dem Papier ändert sich zwar nicht viel, aber insgesamt ist von einer Verbesserung der Boards auszugehen.

In die engere Wahl kommt das MSI MEG Z790 ACE Motherboard. Es weist einige Vorzüge aus:

  • sehr gutes Kühldesign mit Aluminum Backplate, Direct Touch Cross Heat-pipes, Double-sided M.2 Shield Frozr und Enlarged PCH Heatsink
  • leistungsfähige Stromversorgung mit 24 x 105A +1+2 Phases Design und 8-Layer Server Grade PCB mit 2oz Thickened Copper

Dazu den passenden Arbeitsspeicher mit niedrigen Latenzen, siehe unser Beitrag: Warum bieten wir auf einmal den fis Audio PC mit DDR5 an?

Zusammenfassung

Der vergrößerte L2-/L-3 Cache und die verbesserte Chipherstellung mit besserer Effizienzauslastung könnte eine weitere Steigerung der Klangqualität durch Ausnutzung hochwertiger Algorithmen, zum Beispiel durch den HQPlayer, bedeuten.

Intels 13. Generation Core (Raptor Lake) soll ab dem 20.10.2022 lieferbar sein. Bestellbar sind sie jetzt schon. Wir wollen hier noch die unabhängigen Testberichte abwarten. Wenn diese positiv ausfallen werden wir einen Prototypen aufbauen. Verläuft dieser erfolgreich wird es ein neues Produkt geben: den fis Audio PC Intel 13. Generation Core (Raptor Lake).

Ausgewählte Testberichte nachgereicht

Meine drei deutschen Lieblingsseiten haben auch interessante Tests veröffentlicht und vor allem im Vergleich zur neuen Ryzen-7000-Serie und natürlich zu den älteren Intel-Generationen.

igorsLAB: Intel Core i9-13900K und Core i5-13600K im Test – Showdown der 13. Generation und eine 3/4 Krone für den letzten Monolithen

 Zitat

Jetzt wird wahrscheinlich jeder fragen, wie die Dreiviertelkrone im Titel eigentlich gemeint ist. Aus rein statistischer Sicht ist es ein klarer Sieg des Core i9-13900K gegen den Ryzen 9 7950X im Gaming, obwohl das Leben nicht nur aus reinem Gaming besteht. Der Core i9-13900K gewinnt oft im Workstation- und Erstellungsbereich, aber nicht immer. Und selbst wenn es beim Spielen sogar ein bisschen effizienter ist als AMDs Gegner Ryzen 9 7950X, ist es immer noch der Favorit jedes Stromversorgers unter Volllast während des Rechen- oder Renderings. Ja, es hat wirklich die Spielkrone verdient, obwohl der Vorsprung von bis zu 4 Prozentpunkten nicht so groß ist, dass man es einen Erdrutsch nennen könnte.


HardwareLUXX: Der Intel-Dinosaurier ist noch nicht ausgestorben – Core i9-13900K und Core i5-13600K im Rückblick

 Zitat

Positive Aspekte des Intel Core i9-13900K:
– hohe Single- und Multithread-Leistung
– schnellster Gaming-Prozessor
– gute TDP-Skalierung mit Energiesparpotenzial
Negative Aspekte des Intel Core i9-13900K:
– hoher Stromverbrauch bei Volllast
– hohe Temperaturen unter Volllast

ComputerBase: Intel Raptor Lake im Rückblick: Core i9-13900K, i7-13700K & i5-13600K jagen Ryzen 7000

 Zitat

AMD hatte Ryzen 7000 (Rezension) vorgestellt und eine starke Leistung mit vier Prozessoren geliefert, aber Intels Reaktion ist in diesem Jahr nicht weniger stark. In Multi-Core-Anwendungen kann AMD mit den starken Zen 4-Kernen fast das Plus am oberen Leistungsende sparen, aber der Ryzen 5 7600X hat im Vergleich zum Core i5-13600K nicht genug davon. In Bezug auf die Effizienz präsentiert sich AMD in Anwendungen mit Ryzen 7000 sowohl ab Werk als auch nach manueller Anpassung besser positioniert, aber im niedrigeren Preissegment mit Ryzen 7 und Ryzen 5 ist dieses Duell auch knapp. Auf einem extrem hohen Leistungsniveau hat Ryzen 7000 „keine Chance“ gegen Raptor Lake in Spielen. Kein Wunder, dass AMD den Ryzen 7000X3D bereits im Frühjahr 2023 weiterverfolgen soll.

ComputerBase hat im Test die Energieeffizienz sehr gut ausgearbeitet. Der i9-12900K wird als Referenz bei 241W mit 100% Leistung verwendet. Die ungefähr gleiche Leistung mit 96% kann mit dem i9-13900K mit nur 65 W Stromverbrauch erreicht werden.
 

CPU65 Watt88 Watt125 Watt241 Watt253 Wattkein Limit
Intel i9-12900K (8P+8E)71%81%93%100 %103%
Intel i9-13900K (8P+16E)96%111%126%151%153%