Tom's Hardware intern: So testen wir Lautsprecher, Kopfhörer und Geräuschemissionen

So testen wir Grafikkarten

Die Geräuschemission von Grafikkarten

Betrachten wir zunächst die verwendete Hardware, bevor wir genauer auf die Besonderheiten der Emissionsmessung der Betriebsgeräusche von Grafikkarten eingehen:

Testsystem und Hardware
Mikrofon:
- NTI Audio M2211
(mit Kalibrierungsdatei, Low Cut bei 50 Hz)
Hardware:Steinberg UR12 (mit Phantomspeisung für die Mikrofone)

Grafikkarten-Testsystem mit optimierter Wasserkühlung:
- Intel Core i7-5930K @4,2 GHz, wassergekühlt
- Crucial Ballistix Sport, 4x 4 GByte DDR4-2400
- MSI X99S XPower AC
- 1x Crucial MX200, 500-GByte-SSD (System)
- 1x Corsair Force LS 960-GByte-SSD (Anwendungen, Daten)
- Be Quiet Dark Power Pro, 850W-Netzteil
Wasserkühlung:
- Alphacool VPP655 Pumpe (abgeregelt)
- Alphacool NexXxos-CPU-Kühler
- Phobya Balancer
- Alphacool 24-cm-Radiator
- 2x 12 cm Noiseblocker eLoop-Lüfter @400 U/min
Software:Smaart v.7
Messraum:
eigener reflexionsarmer Messraum, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxTxH)
Kontrollmessungen:Axialmessungen, lotrecht zur Mitte der Schallquelle(n), Messabstand 50 cm
Ausgabewerte:
- Geräuschentwicklung in dBA (Slow) als RTA-Messung
- Frequenzspektrum der emittierten Geräusche (Grafik)
- Aufnahme des Geräusches (Audio-Datei)

Grafikkarten sind bei den Messungen so eine Sache für sich: Bei den Karten addieren sich gleich mehrere schallemittierende Faktoren zu einem akustischen Gesamtkunstwerk. Dieses recht komplexe Geräusch beinhaltet die Lager- und Luftgeräusche (Verwirbelungen, Airflow) des oder der verbauten Lüfter(s) sowie die möglichen Spannungswandlergeräusche (Spulen, Kondensatoren). Jede der Quellen besitzt ein sehr unterschiedliches Spektrum, wobei auch die genutzten Frequenzbänder schmaler oder breiter ausfallen können.

Alles in allem ist das entstehende Geräusch jedoch sehr breitbandig, so dass es wirklich auf eine gute Messtechnik ankommt. Einfache Schallpegelmessgeräte, wie man sie zur Kontrolle bei Veranstaltungen nutzt (Diskos, Konzerte), sind zwar vergleichsweise relativ günstig, jedoch meist ungeeignet, da der effektiv für die Bewertung nutzbare Frequenzbereich fast immer zu gering ausfällt.

Unser optimiertes Testsystem erzeugt während eines Gaming-Loops einen Geräuschpegel von unter 25 dBA (gemessen mit einer Passivkarte), so dass dieses System auch bei leisen Karten, die im aktiven Modus selbst im Idle nie unter 30 dBA lagen, keinen wirklich störenden Faktor darstellt.

Die Grafikkarten produzieren Geräusche im Bereich von ca. 100 Hz bis maximal 15 kHz (meist bis sieben kHz), wobei der anteilige Hoch- und Superhochton vor allem durch Luft- und Spannungswandlergeräusche hervorgerufen wird. Der reine Messwert ist somit nur eine sehr relative Größe, denn je nach dem Charakter eines Geräusches (Frequenzanteile) wird dieser "Klangteppich" unterschiedlich unangenehm oder als noch erträglich wahrgenommen werden.

Generell testen wir sowohl beim Gaming-Loop (Metro Last Light, Ultra-HD) als auch im Stresstest (Furmark), um die "normale" und die maximale Geräuschemission zu ermitteln.

Im Übrigen messen wir zusätzlich zu diesen Messungen auch noch den Geräuschpegel der Grafikkarten im eingebauten Zustand, also im PC-Gehäuse. Genau darum - also wie die Geräuschentwicklung von im Gehäuse verbauter Hardware bewertet wird - geht es nun auf der nächsten Seite.

Erstelle einen neuen Thread im Artikel-Forum über dieses Thema
Dieser Thread ist für Kommentare geschlossen
39 Kommentare
Im Forum kommentieren
    Dein Kommentar
  • Tesetilaro
    das mit dem Lastenaufzug ist ja mal ne geile Idee, danke an alle Beteiligten!!!
    0
  • FormatC
    Etwas schräg das Ganze, aber es funktioniert besser als erwartet :)
    0
  • quixx
    Schlecht nur, dass gerade im teuren Bereich der tiefen Töne die Raumdiagonale eine entscheidende Rolle spielt.

    Der größte reflexionsarme Raum war mal an der TUM, 8m. Ganz Europa wollte da messen.

    Vorteil von Raum in Raum kann man bei diesen Messungen durch mehr Pegel auch haben. Schließlich geht es ja um lineare Systeme.

    Für Bassmessungen wäre wohl bässer gewesen, die Kabine abzubauen und die Schachtlänge zu bedämpfen. Im ersten Stock ein begehbares Gitter einziehen und dort den Versuch abhalten.

    So ist es mehr ein Übungsraum für eine kleine aber laute Combo.
    0
  • Tesetilaro
    ich finde es immer extrem befremdlich sich in so einem raum bei geschlossener Tür mal zu unterhalten - das ist sooo strange...
    0
  • FormatC
    Quasi-Freifeld kann man für viele Lautsprecher auch durch gestaffelte Messungen und die Eingabe von jeder Menge Parametern mit Arta erhalten, vor allem eben wegen des Basses. Nur schrieb ichs ja auch im Artikel, dass bei unseren Messungen der normale PC-Audio-Nutzer und nicht die Goldohren samt 1000 Euro++ Standboxen im Blickpunkt stehen. Schacht verlängern ginge auch nicht, es ist noch genau eine Etage drüber. Und da ist alles bereits verstopft und abgedichtet :D

    Das Referenzsystem sah eigentlich bei den Messungen wirklich recht gut aus, wobei alles unterhalb 32 Hz dann wirklich schon zum Rätselraten wird. Da hilft meist nur die Abstandsberechnung unter Berücksichtigung des Membrandurchmessers. Ich habe mittlerweile für verschiedene Pegel auch spezielle Kalibrierungsdateien, da sind schon einige Korrekturen nötig. Ich bekomme in der Diagonalen eben nur ca. 3.8 m hin und es ist leider auch kein Quader. :(

    Aber: es war noch nie so easy, Grafikkarten und Gedöns sauber zu messen, schon allein deshalb hat es sich gelohnt. :)

    Zitat:
    Ich finde es immer extrem befremdlich sich in so einem raum bei geschlossener Tür mal zu unterhalten

    Ich habe ja zeitweise mit geschlossen Türen gearbeitet, da hatte ich immer eine kleine Box mit drin (samt motivierender Musik). Ohne bekommt man echt eine Vollmeise
    0
  • Gnubbel
    Zitat:
    Wenn es nachts leise ist (und nur dann messen wir), sind Werte von 20 dB(A) und niedriger kein Hexenwerk. Warum


    Ich frag mich wozu man den ganzen Aufwand betreibt, wenn man dann am Ende ein 50 € "Schrott-Mikrofon", das vermutlich ein Grundrauschen von an die 30 dBA hat, einsetzt.

    Wie ihr damit unter 20 dBA kommen wollt....
    Muss wohl doch Hexenwerk sein.
    0
  • quixx
    Gegen das befremdliche Gefühl hilft Mikro von der Decke und Signal in Hall-Spirale einschicken. :D
    0
  • MyRunner
    Zitat:

    Ich habe ja zeitweise mit geschlossen Türen gearbeitet, da hatte ich immer eine kleine Box mit drin (samt motivierender Musik). Ohne bekommt man echt eine Vollmeise


    Kann man mal vorbeikommen, dass zu testen? ;) Ich kann mir das so echt nicht vorstellen, wie das sein soll. *gruebel*
    0
  • acidrecords
    von welchem hersteller sind - welche bezeichnung haben denn diese "geflecht-teile" auf welchen die zu messenden pcs etc. aufgestellt werden?
    0
  • Tesetilaro
    Anonymous sagte:
    Zitat:

    Ich habe ja zeitweise mit geschlossen Türen gearbeitet, da hatte ich immer eine kleine Box mit drin (samt motivierender Musik). Ohne bekommt man echt eine Vollmeise


    Kann man mal vorbeikommen, dass zu testen? ;) Ich kann mir das so echt nicht vorstellen, wie das sein soll. *gruebel*


    es ist echt krass, weil man die gewohnten refektionen einfach nicht hat... der raum fühlt sich einfach akkustisch falsch an - gerade weil ja auch das ständige hintergrrundrauschen nicht haat, welches ja vom hörn augeblendet wird... es fühlt sich alles irgendwie dumpf an...
    0
  • FormatC
    @acidrecords:
    Das sind spezielle Bauelemente aus dem Kläranlagenbau - nenne es zweckentfremdete Crossover-Benutzung. Ich kenne einige Leute, die so etwas (oder ähnliches) schon verwendet haben. Die Dinger sind wirklich gut, da in gewissem Rahmen flexibel und trotzdem belastbar. Vibrieren kann auch nichts. Ich kann aber gern mal die Typbezeichnung anfragen. :)

    @Tesetilaro:
    Wenn man redet, hat man das Gefühl, man bekommt keine Luft und weiß auch nicht, wo vorn und hinten ist. Licht aus und man meint, nicht mehr atmen zu können.
    0
  • acidrecords
    ja, bitte um die genaue bezeichnung könnt ich gut gebrauchen.
    0
  • FormatC
    Das sind spezielle Geosynthetics, ich hoffe ich vergesse es morgen nicht. Sonst notfalls noch eine PN als Erinnerung :)
    Die einzelnen Röhren kann man auch noch mit Schaumstoffstreifen bestücken, dann ist es perfekt.
    0
  • acidrecords
    super danke.
    sind es eigentlich einzelne blöcke wie am bild oder wird das material als "schlauch" geliefert zum selber zusammenkleben?
    0
  • alterSack66
    Bei uns in der Arbeit haben se vor paar Monaten neuen Boden verklebt. Der stinkt immer noch. Habt ihr Atemschutzmasken oder wie habt ihr den Aufzug gelüftet?
    0
  • FormatC
    Anonymous sagte:
    Ich frag mich wozu man den ganzen Aufwand betreibt, wenn man dann am Ende ein 50 € "Schrott-Mikrofon", das vermutlich ein Grundrauschen von an die 30 dBA hat, einsetzt. Wie ihr damit unter 20 dBA kommen wollt.... Muss wohl doch Hexenwerk sein.


    Ich kann auch zitieren:
    Zitat:
    Mikrofone: - NTI Audio M2211 (Leihgerät) - Behringer ECM-8000 (mit Kalibrierungsdatei)

    Und das von Dir bemängelte "Schrott"-Mikrofon wird von sehr vielen Profis auch zum Einmessen großer PA-Anlagen genutzt, ist also eine Art "Geheimtipp", solange man über Kalibrierungsdateien verfügt. Da rauscht NICHTS mit 30 dBA. Der eingesetzte Mikrofonverstärker hat ebenfalls ein recht geringes Eigenrauschen, so dass das Ganze recht solide funktioniert. Teuer kann übrigens genauso Schrott sein wie billig, was wir beim Test mehrerer, deutlich teurerer Mikros feststellen durften. Unser Gerät ist jedenfalls ein Glücksgriff, denn es ist sogar ausgesprochen linear. Die scheinen nur deshalb so günstig zu sein, weil die Serienstreuung sehr hoch ist und die keiner selektiert, bzw. Kalibrierungsdateien mitliefern möchte. Genau das aber macht am Ende den Preisunterschied aus, nicht die eingesetzte Elektronik. Lieber zahle ich dreistellig fürs Kalibrieren und Einmessen, als vermeintlich imageträchtige Hardware zu erwerben, bei der dann am Ende die gleichen oder noch höhere Kosten fällig werden. Die verbauten Kapseln des OEM sind auch in zig anderen Modellen verbaut und man zahlt wirklich für Brand und Vorabselektion dreistellige Beträge, um dann am Ende trotzdem nur das Gleiche zu erhalten. Solltes Du als Profi eigentlich wissen.

    Ansonsten hier weiterlesen:
    http://www.thomann.de/de/behringer_ecm_8000_reviews.htm

    Überheblichkeit, nur wegen eines vermeintlich niedrigen Preises, steht niemandem gut zu Gesicht. Und wie es auch auf Seite 3 steht - für Audiomessungen hochwertigerer Geräte nehme ich das NTI. Oder rauscht das auch mit 30dBA?
    0
  • kermit_nc
    Vielen Dank FormatC. Ich wollte dass schon kommentieren aber habe es gelassen.
    Jedes Mikro hat seinen Anwendungsbereich und so auch das Behringer.
    Dieses Rauscht zwar auf einem Niveau dass eine Anwendung im Zeitbereich (z.B. Aufnahme einer Stimme) weniger geeignet ist aber dafür sehr linear mit großem Arbeitsbereich. Die Messungen finden aber im Frequenzbereich statt, wo durch die DFT (FFT) ein stochastisches Rauschen nicht ins Gewicht fällt (jede Verdoppelung -3dB durch Integrationsgewinn) 1k FFT --> 30dB.
    Mehr zu diesem Thema: http://www.sengpielaudio.com/
    0
  • FormatC
    Endlich mal einer, der Ahnung hat. Ein Messmikrofon heißt nun mal so wie es tut, zweckmäßig eben.

    Ich habe hier eine nette Sammlung von diversen Mics, bis hin zur guten Studio-Großmembran für Vocals und ein hornaltes Neumann (Gefell) - nicht eines ist auch nur annähernd geeignet, dem 50€-Messmikrofon den Rang abzulaufen. :)
    0
  • Gnubbel
    Ahnung haben immer nur die, die mit der eigenen Meinung übereinstimmen...

    Eure ganzen Ausführungen hättet ihr euch sparen können, denn sie gehen an meinem Post vorbei. Es geht darum, dass FormatC mit diesem Micro einen Geräuschpegel von 20 dBA gemessen haben will und das geht einfach nicht.

    Ist ja super das Profis das Mic benutzen zum Einmessen von PA Anlagen. Nur spielt da das Grundrauschen bei der Lautstärke eben auch keine Rolle, wie Kermit richtig anmerkt. Nur ist das auch am Thema vorbei.

    Es geht um Lautstärke! Und dazu taugt das Behringer ECM-8000 nun mal kein Stück, weil es ein viel zu starkes Eigenrauschen hat. Der wohl einzige Grund wieso dieses Teil ständig benutzt wird, ist weil es ein 1/2 Zoll Gehäuse hat so das gängige Kalibratoren drauf passen.

    Dass du jetzt im Nachhinein noch ein "NTI Leihgerät" hast, schön....
    Als ich meinen Kommentar geschrieben habe, stand das definitiv nicht so im Artikel. Es wurde nachträglich eingefügt. Auf dem Bild ist es auch nicht zu sehen.

    Ich kenne die Geräte von NTI Audio. Und zwar das gesamte Programm mit XL2 Analyzer usw.

    Das M2211 ist immer noch nicht wirklich ausreichend für eine gescheite dBA Messung von sehr leisen Geräten. Schon gar nicht wenn man sonst so einen Aufwand betreibt.

    Einfach mal die Technischen Daten des M2211 anschauen

    http://www.nti-audio.com/Portals/0/data/en/Measurement-Microphones-Specifications.pdf
    http://www.akustiktest.de/pdf/NTI-XL2-NTI-Audio-SPEZIFIKATIONEN.pdf
    0
  • FormatC
    Zitat:
    Dass du jetzt im Nachhinein noch ein "NTI Leihgerät" hast, schön....
    Als ich meinen Kommentar geschrieben habe, stand das definitiv nicht so im Artikel. Es wurde nachträglich eingefügt. Auf dem Bild ist es auch nicht zu sehen.


    Das NTI stand, seit ich den Artikel geschrieben habe und noch bevor er veröffentlicht wurde, schon immer auf Seite 3. Wenn Du nicht lesen kannst (oder willst), ist es nicht mein Problem. Nur mir im Nachhinein zu unterstellen, ich hätte es erst später eingefügt, ist geradezu absurd und reichlich albern. Da hier einige Leute Korrektur lesen, wäre sowas auch intern aufgefallen :)

    Das Leiseste, was wir an Hardware bisher praxisrelevant messen konnten, waren reichlich 25 dBA. Den gleichen Wert, wie eine vergleichende Messung in einem anderen Messraum. Dafür reicht auch das Behringer locker, denn die Abstände sind recht gering (50 cm).

    Im Übrigen verweise ich auch noch auf die vielen, immer wieder auftauchenden Kästchen, in denen wir definitiv keinen Anspruch auf professionelle Messergebnisse erheben. Es ist und bliebt im semi-professionellen Bereich. Extra angemeldet, nur um zu bashen? Auch eine Art der Beschäftigung. Mehr als das NTI ist nicht drin, ich bin kein Krösus.
    0