"Butter bei die Spulen"

[J4ckH19h]

Hallo zusammen,

wie vielleicht nicht direkt aus dem Titel zu entnehmen ist, soll es hier um das Thema "Spulenfiepen" oder auch "Spulenbrummen" gehen.

Viele haben es, mehr oder weniger stark, einige stört es sehr, andere gar nicht.

Es wird viel darüber diskutiert, berichtet und geschimpft.
Dass es sich dabei ggf. um minderwertige Bauteile handeln soll die Aufgrund irgendwelcher Resonanzen von anderen Komponenten beeinflusst werden, kann natürlich sein, ist aber auch nur reine Spekulation und meiner Meinung nach nicht die Ursache des Übels.
Sonst müsste das den Herren Ing. ja auch im Labor auffallen und ich gehe mal davon aus, dass diese um ihre teils empfindliche Kundschaft wissen.

Eine wirkliche Erklärung oder Gründe für diesen Umstand habe ich im Internet nirgendwo gefunden ( auf deutsch ).

Mich würden an dieser Stelle klare, technische Aussagen mit Begründung zur Ursache interessieren, wie z.B. schlecht geglättete Ausgangsspannung / Oberwelligkeit vom NT... usw.
( Könnte die Red. vll. mal scopen )

Danke schon einmal für eure Beiträge.

Gruß Alex

 

[Incredible Alk]

Die Ursache ist, dass Spulen bei bestimmten Lastzuständen anfangen sich minimalst mechanisch zu bewegen und am in der Spule meist befindlichen Ferritkern reiben. Geschieht das in einer Frequenz die hörbar ist (also über 20 Hz) nimmt der Mensch das als "fiepen" wahr.

Technisch ist das sicherlich lösbar aber aktuell wohl mit einem Aufwand der zu teuer ist als dass es vor marktwirtschaftlichen Gründen zu rehctfertigen wäre - denn die Zielgruppe die sowas kennt/hört und auch noch weiß dass es vermeidbar wäre ist dermaßen klein dass es sich einfach nicht lohnt. 99,9% aller Käufer sind eben auch mit einer Grafikkarte zufrieden, die ein leises zirpen von sich gibt bzw. sie hören es nicht oder gehören zu der sehr sehr großen Gruppe von Leuten die Einsteiger/Mittelklassekarten kauft die das Problem meist gar nicht haben.

 

[J4ckH19h]

Danke für die Antwort,

ich verstehe deine Aussage.

Weißt du auch woher die dafür verantwortliche Frequenz stammt, auf welcher Seite ( el. gesehen ) sie entsteht?
Also ist es die Eingangsspannung bei hoher Last die Ursache oder der/die Verbraucher?

 

[Incredible Alk]

Woher/warum die Frequenz da ist kann ich dir auch nicht sagen, sie ist aber offensichtlich direkt proportional zur Bildwiederholfrequenz, denn mehr fps erzeugen höheres (und aufgrund der höheren Energiemenge bei höheren Frequenzen auch lauteres) Fiepen. Deswegen kann man das Fiepen auch meist schlicht durch vSync beseitigen weil 60Hz erstens sehr tief sind und zweitens hier die Energie anscheinend nicht ausreicht um ein wirklich lautes Fiepen zu erzeugen (nebenbei hört der Mensch solche Frequenzen auch wesentlich schlechter als höhere).

 

[Kerkilabro]

Kilo Herz nicht nur Herz in dem Fall. Ansonsten hätten wir ja eine gigantische Hummel im PC: brrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr Presslufthamma.

 

[Research]

Und Festkleber aus der Schmelzpistole hilft nicht?

 

[Fried_Knight]

Der hilft nur, wenn es sich um "offene" Spulen handelt, die auch zugänglich sind (was nicht oft der Fall ist).
Aber auch das ist nicht immer der Weisheit letzter Schluss.
Es gibt auch noch das lastbedingte Zirpen (hierbei genügt einfach genug Saft/Last, die Fps können niedrig sein; das Geräusch unterscheidet sich auch vom normalen Spulenfiepen, es ist eher ein tieftonales Knistern) und eines, das vom Netzteil in die Grafikkarte "übertragen" wird (in diesem Fall können Netzteil und Grafikkarte einfach nicht miteinander und ein Tausch des Netzteils behebt das Problem; dasselbe kann auch genau umgekehrt der Fall sein).
Die Zusammenhänge soll dir aber ein E-Techniker erklären.

 

[Brehministrator]

Ich kann die Erklärung noch etwas präzisieren Die Spulen sind Bestandteil der Spannungsregelung für die GPU, also der ganze Strom, den die GPU zieht, fließt durch diese Spulen. Je nachdem, ob die GPU gerade sehr viel rechnen muss, oder Leerlauf hat, zieht sie unterschiedlich viel Strom. Wärend also gerade ein Bild berechnet wird, ist der Stromverbrauch hoch. Ist das neue Bild fertig berechnet, wird eine kurze Pause eingelegt, und der Stromverbrauch geht kurzzeitig zurück. Wenn durch eine Spule ein Strom fießt, entsteht ein Magnetfeld, ist ja klar. Wenn sich der Stromfluss durch eine Spule ändert, wird das Magnetfeld größer oder kleiner. Dadurch wirkt eine mechanische Kraft auf die Spule, das sich ändernde Feld "zieht" also an der Spule. Wenn sich der Stromfluss nun regelmäßig mit einer bestimmten Frequenz ändert, kann durch diese Krafteinwirkung die Spule anfangen zu schwingen, und strahlt dann wie eine Lautsprecher-Membran Schall ab, den wir als Fiepen/Zirpen wahrnehmen.

Eine interessante Frage bleibt noch aufzuklären: Wieso hören wir ein Zirpe/Fiepen (Kilohertz-Bereich), obwohl die Frame-Ausgabe in der Größenordnung von 50-100 Hz stattfindet? Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass die Stromänderung nicht kontinuierlich (Sinus-Signal) stattfindet, sondern sprunghaft (Rechteck-Signal). Wenn man sich mal das Spektrum eines Rechteck-Signals von z.B. 100 Hz anschaut, wird man sehen, dass darin auch sehr hohe Frequenzanteile im Kilohertz-Bereich auftreten. Das liegt an den "scharfen Ecken" des Rechtecksignals. So kann also eine Stromänderung, die nur 100 Mal pro Sekunde auftritt, trotzdem ein hochfrequentes Fiepen erzeugen, wenn sie sprunghaft genug stattfindet.

Die Sache mit dem Kleber kann ggf. helfen, muss aber nicht. Dadurch kann man z.B. die Eigen-Resonanzfrequenz der Spule ändern (durch das Hinzufügen zusätzlicher Masse), so dass sie hinterher vielleicht nicht mehr in diesem Frequenzbereich schwingen kann.

 

[Incredible Alk]

Sehr schön erklärt!

 

[J4ckH19h]

Klingt plausibel.

Also ist in erster Linie die Berechnung der einzelnen Bilder seitens der GPU der Dirigent des eigentlich stillen Konzerts.

Gehe ich dann recht in der Annahme das erst dank einer "unsauberen" Eingangsspannung an der Spule das Ganze seine asoziale Art entfaltet? Oder ist sind es die natürlichen Spannungsspitzen durch die Induktion?
@ Brehministrator: Ich beziehe mich da auf deine "scharfen Ecken".

Wenn es an der Eingangsspannung liegen sollte (sofern es nicht die SpaWa's der Gk sind ) könnte also ein qualitativ hochwertigeres NT Abhilfe schaffen!?

Tolle Beiträge!

Gruß Alex

 

[Incredible Alk]

Die Eingangsspannung kann da nichts für, das ist ne andere Baustelle. Entsprechend hilft auch ein besseres Netzteil nicht gegen Spulenfiepen.

 

[Intel4770K94]

Die Resonanzfrequenz der Spulen kann man mit Kleber sicher nicht ändern^^Mit Kleber kann mann dass höchstens dämpfen dass nichts mehr Schwinget aber die Resonanzfrequenz bleibt gleich da es eine El. Größe ist.
Die Resonanzfrequenz hängt von der Größe L (Spule) und C (Kondensator) ab (LC -Schwingkreis).
Und bei 60Hz läuft die übertragung mit 67,5kHz. Wenn mann logisch denkt z.B dein Monitor hat 1920x1080 Pixel Hdmi Hat 19 Pins Wären insgesamt 2073600 Pixel die du mit 19 Pins ansteuern kannst. Mit 60 Hz würde das nie funktionieren.
Nur Am ende erhältst du 60 Hz auf allen Pixel. Aber die Übertragung läuft weit schneller da kann ich mir vorstellen das was mit Schwingt.

 

[Incredible Alk]

Spulen übertragen keine Daten sondern Energie. Die Frequenz mit der eine Spule arbeitet hat nichts mit der Auflösung des Bildschirms zu tun. Dass ein Zusammenhang zwischen fps und Fiepen besteht liegt daran, dass der Energiehunger der GPU sich mit den fps sehr schnell verändert und die Spulen entsprechend reagieren müssen. Die Frequenzen sind entsprechend völlig andere und haben auch nix mit elektrischen Schwingkreisen zu tun die hier garnicht vorliegen (natürlich sind die da weil sie zwangsweise immer da sind aber hier ist das nicht der Sinn der Schaltung).

 

[Brehministrator]

Gehe ich dann recht in der Annahme das erst dank einer "unsauberen" Eingangsspannung an der Spule das Ganze seine asoziale Art entfaltet? Oder ist sind es die natürlichen Spannungsspitzen durch die Induktion? @ Brehministrator: Ich beziehe mich da auf deine "scharfen Ecken".

Es liegt nicht an der Eingangsspannung. Die kann noch so glatt sein, das würde nichts am Effekt ändern. Es liegt, einfach gesagt, daran dass die GPU keinen zeitlich konstanten Stromverbrauch hat, sondern dass deren Stromverbrauch mit der Auslastung schnell schwankt. Da kann das Netzteil gar nix dafür

Die Resonanzfrequenz der Spulen kann man mit Kleber sicher nicht ändern^^Mit Kleber kann mann dass höchstens dämpfen dass nichts mehr Schwinget aber die Resonanzfrequenz bleibt gleich da es eine El. Größe ist.
Die Resonanzfrequenz hängt von der Größe L (Spule) und C (Kondensator) ab (LC -Schwingkreis).
Und bei 60Hz läuft die übertragung mit 67,5kHz. Wenn mann logisch denkt z.B dein Monitor hat 1920x1080 Pixel Hdmi Hat 19 Pins Wären insgesamt 2073600 Pixel die du mit 19 Pins ansteuern kannst. Mit 60 Hz würde das nie funktionieren.
Nur Am ende erhältst du 60 Hz auf allen Pixel. Aber die Übertragung läuft weit schneller da kann ich mir vorstellen das was mit Schwingt.

Bezüglich der Resonanzfrequenz meinen wir einfach zwei verschiedene Dinge. Du meinst die Resonanzfrequenz eines elektrischen Schwingkreises. Eine Spule allein ist aber kein Schwingkreis und hat somit auch keine elektrische Resonanzfrequenz ^^ Ich meine wirklich die mechanische Resonanzfrequenz des Spulengehäuses. Jeder Gegenstand hat eine oder mehrere mechanische Resonanzfrequenzen, das hat gar nix mit Elektrizität zu tun. Deshalb dröhnt es manchmal so im Bus, wenn der Motor eine ganz bestimmte Drehzahl hat Genau so kann auch eine Spule mechanisch schwingen. Und diese Frequenz ändert man, wenn man (z.B. durch Heißkleber) zusätzliche Masse anbringt.

Was das ganze nun mit der Übertragung der Bilddaten zu tun haben soll, verstehe ich nicht Das ist doch dafür völlig irrelevant. Nicht die Übertragung der Daten verursacht das Fiepen, sondern der wechselnde Stromverbrauch der GPU. Und der wechselt natürlich in erster Linie mit der Framerate.

Die Sache mit den 19 Pins bei HDMI gehört zwar thematisch gar nicht hier rein, aber HDMI hat nur 3 Adernpaare für die Bildübertragung Insgesamt sind es 19 Pins, aber die haben noch diverse andere Aufgaben zu erfüllen, außer Bilddaten zu übertragen: Quelle: High Definition Multimedia Interface

Edit: Zu langsam, im Prinzip hat Incredible Alk schon alles beantwortet

 

[J4ckH19h]

Die Eingangsspannung kann da nichts für, das ist ne andere Baustelle. Entsprechend hilft auch ein besseres Netzteil nicht gegen Spulenfiepen.

Doh

Ja stimmt, Kondensatoren sind ja auch noch mit im Spiel...

Also ich denke Ihr habt mir das ganze schlüssig näher gebracht!
Danke!

Evtl. Sollten alle wieder in 600*800 oder 1024*768 zocken damit es aufhört

Gruß Alex

EDIT: OK dann doch nicht ^^