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April 2020 - Informationen zu unserem AUDIO-Meß-PC

preiswert, klein und fein
senkrecht platzsparend
Der elektronisch geregelte sehr leise CPU-Lüfter steht senkrecht auf der CPU zischen den zwei Kühlrippen
Noch ein weiterer gleichartiger Labor-PC offen

Wir schreiben April 2020 und die ganze alte Meßtechnik ist seit Jahren obsolet. Die moderne PC basierende Digital-Meßtechnik hat das alles übernommen.

Erstmalig habe ich - zur wirklich großen Enttäuschung und Überraschung des uns besonders wohlgesonnenen und großzügigen Spenders - eine ganze Schrankwand voll mit ehemals teuersten Bruel & Kjaer Meßgeräten - als Geschenk / Spende - abgelehnt. Es belastet nur und ich möchte die historischen Geräte nicht aus Platzgründen in ebay verkaufen müssen, das kostet viel zu viel Zeit (und es hätte den Spender enttäuscht bzw. verärgert).

Mit der Installation des "neuen" Audio-PC habe ich schon genügend zu tun. Es gibt jede Menge gute kostenlose und auch niederpreisige Software von erlesener Qualität und vor allem mit erstaunlich großem Nutzwert.

Die Programme Winamp 5.66 und fobar2000 zum Abspielen von gespeicherten Musikkonserven aller Art sind Beispiele unter Windows und sie sind Standard.

Doch dazu braucht der PC einen hochqualitativen verzerrungsfreien (niederpegligen) Line-Ausgang, der sogar Endstufen ansteuern können müsste. Im Gegenzug müsste der PC auch beliebige Audio-Quellen über einen Line-Eingang herein holen und aufzeichnen können.
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Unsere Ohren sind unser letztes und bestes "Meß"-Instrument

Und mit diesem Vorwort kommen die Vorgaben für solch einen Meß-PC zusammen. Denn ich brauche zum Abhören von hochwertigen Audio-Geräten absolute Stille. Bereits der Regel-Trenntrafo mit seinem leichten Gebrumm muß stromlos sein. Die Lüfter des PC darf man nicht hören und die Audio-Interfaces müssen auch von möglichst hoher Qualität sein. Hier ist angeblich ein Conexant CX20642 Audio-Chip on Board. - Bislang bekam man das nicht alles unter einen Hut - jedenfalls nicht für akzeptables Geld. Das Ganze ist nämlich lediglich unser Hobby. Die Profis sehen das (mit dem Geld) natürlich anders.

Mit dem Esprimo E900-E90+ bekommt man sehr vernünftige gebrauchte Hardware für ganz wenig Geld mit allen diesen benötigten Eigenschaften. Beginnen wir bei den nutzbaren Betriebsystemen.
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WIN XP/32 und WIN 7/64 und WIN 10/64 werden benötigt

CPU und Sockel Information
Grafik-Chip Information
aktuell gestartetes Betriebssystem
Chipset-Information
mit der Intel i7 CPU

WINDOWS XP/32 Bit - Es gibt nach wie vor hervor- ragende Audio-Programme (und natürlich auch viele andere Programme) unter WINDOWS XP/32, die ich nicht mehr missen möchte. Es gibt nämlich eine völlig irre Vielfalt an freien Audio-Progammen. Mit dem 32bit ASIO Treiber für XP sind auch die Audio-Beschränkungen bei der digitalen Verarbeitung weggefallen. XP-Treiber von Intel für Netzwerk, Chipsatz und Grafik sind auch verfügbar.

Windows 7/64 Bit
hat zwar einige Vorteile bei der 8GB RAM Belegung, aber nicht jede Audio-Software läuft damit problemlos. Die alten XP-Audio-Programme laufen im 32Bit Emulator nur bedingt. Es gibt da Probleme mit "Stocken" und Aussetzern. Die WIN7 Treiber für den PC sind auf der Fujitsu-Seite.

Windows 10/64 Bit ist der aktuell noch unterstütze Microsoft Standard (April 2020) und laut Microsoft die Zukunft. Hier tun sich die Software-Anbieter recht schwer und es wird immer noch etwas dauern, bis die Highlights der AUDIO- Programme unter WIN 10 problemlos laufen. Ich muß es also sowieso haben und dennoch brauche ich es (noch) nicht.
(Nachtrag: Alle unsere Daten (und Musiken) wohnen sowieso nur auf unseren NAS Servern.)

Unter 64 Bit Linux soll es eine größere Anzahl sehr guter Audio-Programme geben, die einen Teil der geforderten Funktionen auch können sollen. Die 4. Linux Boot-Platte mit Ubuntu oder Opensuse ist auch im Werden, jedoch ist das alles extrem zeitaufwendig und damit für uns hier ineffizient.
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3 oder mehr Betriebsyteme unter einen Hut zu bekommen

Da die 128 GB SSDs so billig (preiswert) geworden waren, kann ich 3 oder 4 davon problemlos in den PC einbauen (6 SATA Ports sind vorhanden) und mit der F12 Taste beim Booten eine dieser SSDs ganz gezielt auswählen. Der Stromverbrauch der jeweils nicht benutzten SSDs ist "fast" nicht wichtig.
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Der (gebrauchte) Esprimo E900-E90+ ist leistungsfähig

läuft ab WIN XP
die 4 Kerne des i5

Mit seinen 4 echten Kernen arbeitet er alle mir bekannten und benutzten Audio-Programme spielend ab. Es sollte jedoch mindestens ein i5, besser ein i7 Prozessor sein. Der i7 - auch mit 4 Kernen - verbraucht noch weniger Strom und wird noch weniger heiß. Den letzen i5 samt 8GB und WIN 10 pro habe ich für 70 Euro samt Fracht erstanden. Die 8GB RAM werden unter XP noch gar nicht angesprochen. Selbst ein zusätzlich geladener Firefox Browser, ein PDF-Reader, ein Photopaint und ein Screen-Capture Program bringen eine analoge oder digitale Aufnahme-Session nicht aus dem Lot.

Mit der in der CPU enthaltenen Intel Onboard-Grafik lassen sich zwei 27" LCDs (ein HDMI/DVI und ein Display-Port) problemlos anschließen und belasten das ganze Audio-Meßsystem auch nicht merklich. Ein DVD Brenner ist ebenfalls an Bord.

Der Gigabit Netzwerkport verbindet den PC mit unseren Servern und die 12 USB2 Ports an zwei 6-Port Hubs jeweils vorne und hinten reichen wirklich für alles Erdenkliche aus.
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Und er ist wirklich leise - direkt neben mir hört man ihn nicht

Dieser PC ist der erste, der bei geringer bis mittlerer Belastung wirklich ohne Lüfter auskommt. Ich habe vorher mehrere HP Slimline PCs und mehrere DELL Slimline PCs ausprobiert, die aber alle - nach wie vor - ein hörbares Lüfter-Geräusch abgeben, das ich auch nicht zum Schweigen bringen konnte. Auch der AMD64 Eigenbau PC war immer noch deutlich hörbar. Mit passiver Kühlung wird er selbst im Leerlauf sehr heiß.

Mit zwei freien Diagnose-Programmen lassen sich die Belastungen der 4 Kerne darstellen und auch die CPU-Temperaturen einsehen, das ist genial. Bilder kommen noch.

Diese leise (normale) Betriebsart wird im Bios eingestellt und läßt sich für extrem leistungfressende Jobs umstellen. Man muß nur wissen, wo.
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Wir benutzen die Anschlüsse hinten


Das Buchsen-Türmchen ist direkt auf der Haupt-Platine direkt am Chip, also optimal gelegen. Die Anschlüsse vorne werden mit einem Kabelbaum nach vorne geführt, das ist nicht so optimal, wird also nur hilfsweise benutzt..
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Die Beschreibung ist eindeutig - nur A und B sind wichtig

Mit dem überempfindlichen Mikrofoneingang können wir so gut wie nichts anfangen. Die Line- Ein- und Ausgänge sind für unsere Zwecke ideal.

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Die beiden Stereo-Anschluß-Leitungen

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Die erste Prüfung - im sogenannten "Kurzschluß-Verfahren"

Raus und gleich wieder rein - das analoge Kurzschlußverfahren
SPDIF optisch - rein und raus

Die Amerikaner nennen das eine "Closed Loop" Schaltung oder Verbindung, weil der Line-Ausgang des Sound-Chips direkt auf dessen Line-Eingang gestöpselt wird. Der Software-Tongenerator schickt das Testsignal auf den Line-Ausgang und der Software-Analyser zeigt die Pegel für beide Kanäle an, was von dort am Line-Eingang ankommt - also wieder zurück kommt.

Schalte ich den Ton-Generator aus/ab, zeigt der Analyser an, wie groß der Störspannungsabstand im optimalen Zustand wäre. Bei der Verwendung von ganz normalen Coaxial-Verbindungen kann natürlich ein überlagertes (klitze-kleines) Störsignal aus den Spannungswandlern an der CPU oder vom Netzteil diese Messung verfälschen. Ein Test mit einer optischen SPDIF "In-Out" Karte steht noch aus.

Bei guten bzw. professionellen analogen Soundkarten kann das Ergebnis durchaus bei -90 Dezibel liegen. Der moderne Handheld Digitalrecorder - zum Beipsiel unserer von Tascam, aber auch von Zoom und von SONY oder Yamaha hat ein noch geringeres Eigenrauschen.
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Welche Messungen/Meßreihen sind notwendig ?

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  1. Zuerst mal die Eigenmessung des Chips auf dem Mainboard. Dort sind im Kurzschlußverfahren die maximalen Grenzwerte zu ermitteln.
  2. Minimal- und Maximal- Pegel der hinteren Line-Buchsen bei 1.000Hz
  3. Frequenzgang von 10 bis 100 kHz
  4. Klirrfaktor bei verschiedenen Frequenzen und Pegeln
  5. Aufzeichnen der Meßergebnisse als Screen-Shot oder Wave-Datei
  6. Überprüfung der Angaben mit Hilfe des DTC 55 ES Recorders

    Dann erst kommen die externen Probanden dran :
  7. Gleichlauf der Regler des extern angeschlossenen Probanden
  8. Frequenzgang der Probanden (z.B. BOSE Equalizer oder BRAUN Regie Loudness)
  9. Geräuschspannungsabstand der Probanden
  10. Klirrfaktor bei verschiedenen Frequenzen und Pegeln

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Welche Software ist bereits installiert ?

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Ein paar Audio- Meß-Beispiele

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Die Aufrüstung mit einer 5+1 Soundkarte

Die Erfahrung  hatte gezeigt, der Onboard Chip ist bereits recht gut und für Edel-Hifi haben wir weitere PCs oben im Studio. Hier in der Werkstatt gelten andere Maßstäbe wie Störabstand und eine sogenannte Latenzfreiheit. beim Messen der Signale.
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Diese Seite ist natürlich noch nicht zuende .....

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