Lineare passive Lautstärkekontrolle
Heritage Audio Baby RAM, passiver Monitorcontroller
Heritage Audio Baby RAM ist ein 2 x 2 Monitorcontroller in passiver Bauweise und das kleinste Mitglied der RAM-Serie der spanischen Firma. Heritage Audio versprechen damit einen absolut färbungsfreien Baustein in der Signalkette auf dem keineswegs trivialen Gebiet der Lautstärkeregelung. Ob sie halten können, was sie versprechen, spüren wir im Test nach.
Heritage Audio Baby RAM: Auspacken
Heritage Audio Baby RAM – Top
Der Monitorcontroller ist erstaunlich groß bei einer Standfläche einer DVD-Box von ca. 14 x 19,5 cm und einer Gehäusehöhe von 8,5 cm. Der riesige Lautstärkeabschwächer (da passiv) im Vintage-Look ragt sogar noch etwas darüber hinaus.
An Anschlüssen gibt es je zwei 6,35 mm Klinkenbuchsen für die Eingänge und dasselbe noch einmal für die Ausgänge. Es können also gleichzeitig zwei Dual-Mono-Signalquellen und Signalabgriffe angeschlossen werden und in einer 2 x 2 Matrix beliebig verschaltet werden. Die Buchsen können zwischen symmetrischen (+4 dBu) und unsymmetrischen (-10 dBv) Signalen umgeschaltet werden.
Das Gerät ist mit 1,34 kg im Übrigen nicht ganz so schwer wie es aussieht.
Heritage Audio Baby RAM – Back
Das Heritage Audio Baby RAM ist komplett in passiver Bausweise aufgebaut und benötigt daher auch keine Stromversorgung. Den Signalverlust beim Einschleifen in die Signalkette geben Heritage Audio mit 0,2 dB an.
Das Gehäuse an sich ist aus ca. 1 mm dickem Stahlblech und Ober- und Unterteil sind absolut plan und verzerrungsfrei gebogen. Da wackelt gar nichts und das Gerät steht fest auf dem Tisch – was heutzutage auch nicht mehr immer anzutreffen ist.
Durch sechs Torx-Schrauben, die in keiner Weise „tamper resistant“ sind, kommt man leicht an das wartungsfreundliche Innere des Baby RAM.
Heritage Audio Baby RAM Innen
Man könnte hier zwar bemängeln, dass die hochwertigen Signale über ein simples Flachbandkabel geführt werden und nicht über high-endige Solid-Core-Kabel oder ähnliches, aber bei dem Preis musste ja irgendwo kalkuliert werden. Die Verarbeitung ist aber insgesamt sehr sauber, hier wurde nicht gespart. Zum Vergleich kostet der äquivalente im Goldpoint SA verbaute vierkanalige V24-4 Widerstandskaskadenschalter alleine schon 279,- USD.
Auch hier bietet der Lautstärkeabschwächer 24 Schritte in 3 dB Abständen ( +/- > 0,1 dB), wobei die niedrigste Lautstärke vor minus-unendlich ist (-66 dB Abschwächung) und fest mit dem Gehäuse verschraubt ist.
Die Taster schalten zwar einwandfrei, allerdings handelt es sich hier doch um sehr rudimentäre einfache mechanische Schalter. Auch wenn sie eine völlige Kanaltrennung zwischen den Buchsenpaaren garantieren, wäre hier vom Qualitätsgefühl noch Luft nach oben. Aber sie versehen zuverlässig ihren Dienst, von daher kann man nicht meckern.
Heritage Audio Baby RAM – Side
Bedienung des Heritage Audio Baby RAM
Heritage Audio haben sehr genaue Vorstellungen was sie mit dem Baby RAM erreichen wollen: färbungsfreies Monitoring und das Vergleichen von je zwei Kabeln und/oder Interfaces und Lautsprecherpaaren. Hierfür verfügt das Baby RAM über je zwei umschaltbare Ein- und Ausgangspaare, von denen jeweils immer nur eines aktiv sein kann.
Ein DIM-Schalter schwächt das Ausgangssignal um 20 dB ab, der Mute-Schalter um mindestens 100 dB und mit dem MONO-Schalter wird aus einem Stereosignal ein Monosignal, das sich sehr sauber anhört.
Kernstück der Bedienung des Heritage Audio Baby RAM ist aber der Lautstärkeabschwächer, der kein herkömmliches Potentiometer ist, sondern über Widerstandskaskaden die Lautstärke in gestuft definierten 3 dB Abständen reduziert. Das hat zusätzlich den Vorteil, dass die Phasenlage und damit das Stereobild sich nicht ändern, wenn die Lautstärke eingestellt wird, wie es mit üblichen aktiven Potentiometern der Fall ist. Und bis auf das Wärmerauschen der Widerstände gibt es auch kein Grundrauschen. Eine genaue Betrachtung von analoger und digitaler Lautstärkeregelung folgt gleich.
Diese passive Bauweise ist im Studiobereich eher selten anzutreffen und das einzige mir bekannte Konkurrenzprodukt ist der schon erwähnte amerikanische Goldpoint SAx, der allerdings je nach Ausführung vier- bis fünfmal so teuer ist wie das Heritage Audio Baby RAM, was meine besondere Aufmerksamkeit erregte.
Heritage Audio Baby RAM – Angle
Analoge vs. digitale Lautstärkeregelung
Um zu erklären, warum der Heritage Audio Baby RAM etwas Besonderes ist, sollten wir erst einmal die Probleme beleuchten, die bei analoger und digitaler Lautstärkeregelung auftreten, denn das Problem ist alles andere als trivial.
Es beginnt mit den allermeisten verbauten Potentiometern zur Lautstärkeregelung an sich. Potentiometer tendieren dazu, ihre Impedanzwerte über den Reglerweg hinweg zu verändern, was zu Veränderungen der Phasenlage und damit des Stereobildes führt.
Eine Abhilfe stellt eine gerasterte Regelung über fixe Widerstandskaskaden für definierte Lautstärkewerte dar. Der Nachteil hier sind Lautstärkestufen in Schritten von 2 dB oder mehr. Als deutlich größeren Vorteil zu verzeichnen sind aber die Widerstände, die von Haus aus eine erheblich geringere Toleranzstreuung haben als Potentiometer und in der passiven Bauweise das Signal nur durch das Wärmerauschen der Widerstände beeinflusst wird.
Ein weiterer Vorteil ist der quasi unbegrenzte Headroom, denn je nachdem, welche Art von Widerständen gewählt werden, können die erheblich mehr Spannung vertragen als aktive (transistorbasierte) Bauweisen und können damit auch niemals übersteuern und das Signal verzerren.
Es ist zwar bei passiven Bauweisen nicht möglich, ein Signal zu verstärken, aber wenn wir uns ansehen, an welcher Stelle das Baby RAM in der Signalkette sitzt, dürfte das auch nicht notwendig sein.
Heritage Audio Baby RAM DVD
Es gibt auch noch die Möglichkeit, die Lautstärke digital zu regeln. Dieser Möglichkeit hängt jedoch ein schlechter Ruf an, der noch aus der 16 Bit Ära stammt. 1 Bit in der Position nach vorne oder hinten in der digitalen Lautstärkekodierung entspricht einer Lautstärkeanhebung/-abschwächung von 6 dB.
Bei 24 Bit ergibt sich ein Dynamikumfang von 144 dB, den kein verfügbares Studiogerät erreicht, das mit analogen Signalen arbeitet. Man kann davon ausgehen, dass die unteren 1 bis 4 Bit so oder so schon mal allein durch die analoge Zuspielung verloren gehen, die hier eine deutlich kritischere Rolle spielen.
Mit den verbleibenden 120 bis 130 dB lägen wir dann im Bereich des Dynamikumfang des menschlichen Hörvermögens, was aber auch nur für den Bereich von 1 bis 2 kHz gilt. Nach oben und unten im Frequenzspektrum nimmt die Empfindlichkeit ab.
Jedoch beginnen schon Lautstärken ab 90 dB das Gehör zu schädigen und unterhalb von 40 dB ist die Lautstärke ein gehauchtes Flüstern in drei Meter Entfernung. Der ideale Lautstärkebereich liegt also grob so zwischen 50 und 85 dB Endlautstärke in größeren Räumen und 75 dB in kleineren Räumen (von diversen Mastering-Ingenieuren empfohlene Werte). Das ist also effektiv ein eher schmaler 50 dB Bereich, in dem beim Musikmachen und -hören sinnvoll gearbeitet werden kann.
Das bedeutet, dass bei einer 24 Bit Wandlung ein verwertbares 16 Bit-Full-Scale Signal erstmal um 48 dB heruntergeregelt werden muss, bevor die 16 Bit der Signalinformation überhaupt angetastet werden. Da befindet sich das Signal dann in einem Bereich, der schon sehr, sehr leise ist. Bis man die effektive HiFi-Qualitätsgrenze von 12 Bit erreicht, ist das Signal um 72 dB leiser und liegt damit in Bereichen, die musiktechnisch keine Rolle spielen.
Der Vollständigkeit halber sei noch (mal) erwähnt, dass inzwischen zwar empfohlen wird, „lautestenfalls“ mit einem K14-Metering zu arbeiten ( = 0 dB Eichung bei -14 dBFS) aber musikalisch verwertbares Material spielt sich dennoch eher in einem Dynamikumfang ca. 40 dB ab, d. h. man kann schon in ordentlichem Maße verlustfrei digital die Lautstärke regeln.
Und auch einer 24 Bit DA-Wandlung kann also alles in allem unterm Strich eine analoge Lautstärkeregelung nur noch bestenfalls geringe Vorteile bieten. Einziger echter Nachteil ist hier, dass man dafür oft genug zur Maus greifen muss und kein handfestes Gerät auf dem Tisch stehen hat.
Heritage Audio Baby RAM – DVD
Bei einer digitalen Wandlung mit 32 Bit, also mit einen Dynamikumfang von 192 dB (32 x 6 dB), ist ein 16 Bit Signal bei einer Absenkung um 16 Bit bzw. 96 dB schon lange nicht mehr hörbar, bevor dessen Bits überhaupt angetastet werden. So verhält sich eine 32 Bit Regelung ununterscheidbar bis überlegen zur einer analogen Lautstärkereduktion, ganz ohne Phasen- und Impedanzprobleme, bis das Grundrauschen des DACs erreicht ist. Und wenn es unterscheidbar ist, dann ist das das eine Färbung in der analogen Signalregelung.
Das prinzipielle Problem der digitalen Lautstärkeregelung liegt jedoch darin, dass sich der relative Signal-/Rauschabstand ändert, wenn die Lautstärke reduziert wird. Das heißt je leiser das digitale Signal wird, desto lauter wird im Verhältnis dazu der Rauschanteil, weil das Grundrauschen gleich bleibt.
Im Gegensatz dazu wandert im Analogen der Signal-/Rauschabstand mit der Lautstärke und das Verhältnis zwischen beiden bleibt gleich. Ein analoger Lautstärke-Controller könnte immer noch besser sein kann als ein digitaler, wenn sein Signal-/Rauschabstand höher ist als der des Digitalwandlers. Mit aktiver Lautstärkeregelung in einem Monitorcontroller ist das aber nur recht teuer realisierbar, während in passiver Bauweise ein Grundrauschen effektiv nicht existent ist.
Arbeiten mit dem Heritage Audio Baby RAM
Kurz: Es funktioniert wunderbar. Sowohl das Umschalten zwischen den Ein- und Ausgängen als auch das Dimmen und Stummschalten verlief ohne nennenswerte akustische Nebengeräusche.
Bei den ersten Modellen gibt es Berichte über lautes Knacksen beim Kanal- und Lautstärkewechsel, aber da haben Heritage Audio wohl inzwischen die Qualitätskontrolle in den Griff bekommen, denn in meinem Testgerät gab es das nicht. Sollte einem also ein Heritage Audio Baby RAM unter die Finger kommen, das Nebengeräusche produziert, dann ist es defekt und sollte umgetauscht werden.
Auch im Hörtest kann das Baby RAM überzeugen und liefert eine unverfärbte Abbildung des Originalsignals bei abgeschwächtem Signal.
Da stellt sich die Frage, warum dann einen Monitorcontroller? Nun, zum einem haben manche Interfaces und DACs nicht genügend Buchsen, um solche Vergleichstests durchzuführen und zum anderen ist das Setup jener Tests handlicher. Einfach Kabel einstecken, anstatt in der DAW Kanäle und I/Os zuzuweisen.
Es kann auch manchmal besser sein, die Lautstärkeregelung an anderer Stelle vorzunehmen als an der Endstufe oder den Aktivboxen, aber letzten Endes ist ein Monitorcontroller meistens einfach nur eine praktische Workflow-Hilfe.
Messungen
Die Messungen zeigen, ausgehend von einem -4 dBFS Signal, dass die Phase (bei 0 dBFS Lautstärke = +26 dBu beim Metric Halo 2882 3D) bis ca. -24 dB absolut stabil bleibt. Darunter zeigen meine Messungen mit DDMF Plug-in Doctor aber ein zunehmend erratisches Phasenverhalten und lassen keine weiteren Schlüsse zu.
Hinweis: Das 2882 hat einen Frequenzgang von 20 Hz bis 20 kHz – die Graphen unter- und oberhalb dieses Bereiches sind also zu vernachlässigen!
Bis 20 Hz ergibt sich eine ansteigende Abweichung von 0,51 Grad bei -24 dB, das liegt aber nicht am Baby RAM sondern ist das exakt selbe Verhalten wie bei der direkten Loop-Verschaltung der Ein- und Ausgänge des 2882.
2882 Phase 0 dB
Baby RAM Phase 0 dB
2882 Phase -24 dB
Baby RAM Phase -24 dB
2882 Phase -36 dB
Baby RAM Phase -36 dB
THD N green & brown = Baby RAM / grey & violet = 2882
Frequenzantwort Baby RAM grün/blau – 2882 violet/hellblau
Das identische Bild der Frequenzantwort zieht sich über den gesamten messbaren Bereich hin.
Insgesamt lässt sich ableiten, dass das Heritage Audio Baby RAM kaum einen messbaren Einfluss auf das Signal und seiner Phasenlage im Vergleich zur direkten Verbindung und digitaler 24 Bit Lautstärkeregelung im Audiointerface hat, egal bei welcher Lautstärke.
Die Harmonischen Verzerrungen – und nur diese – scheinen jedoch um 1 bis 2 dB höher zu liegen, als beim Originalsignal, das kann aber auch an der Methode liegen. Auf jeden Fall sind alle Anforderungen an das Heritage Audio Baby RAM erfüllt.
Der Aufbau ist solide, was mir gut gefällt. Die konkrete Schaltung wird aber nicht wie im Fazit dargestellt keine Signalbeeinflussung haben – oder die haben die Physik auf den Kopf gestellt.
Ein Poti erzeugt keine Phasenverschiebung, sondern die Impendanz des Systems aus Verkabelung (, Trenntrafos) und dem Widerstand (Poti). Im einfachsten Fall ist das ein LPF erster Ordnung, aufgebaut aus dem Widerstand des Reglers und der Kapazität der Audioleitung. Kommen Audio-Transformatoren zum Einsatz, ist zusätzlich noch eine Induktivität mit im Spiel. Der Physik ist es egal, ob es sich dabei um ein Poti oder einen Festwiderstand handelt.
Abhängig von der Qualität der Verkabelung (siehe Test) wird es immer zu einer Reduzierung der Höhen bei Abschwächung des Signals kommen. Um diesen Effekt zu reduzieren, muss sichergestellt werden, dass der Widerstand stabil bleibt – was bspw. mit einem Buffer erreicht wird.
Gitarristen sind für das Thema besonders sensibel, weil ihr Instrument einen schwachen Pegel erzeugt und die Auswirkung einer passiven Schaltung besonders wirkt: Langes Kabel = weniger Höhen, Lautstärkeregler = Einfluss auf den Klang. Dies wird gerne mit Treble Bleed kompensiert.
Lange Rede, kurzer Sinn: Die Eigenschaften Phasentreue und Klangneutralität kann ich bei einer passiven Lautstärkeregelung nur dann erreichen, wenn ich nichts anschließe.
@Django07 Ist ja immer abhängig von den Impedanzen die dran hängen. Audiogeräte, Wandler und Mikrofone haben eine so niedrige Ausgangsimpedanz, dass die Grenzfrequenz von 100 Meter Kabel immer noch oberhalb von 1Mhz liegt.
Grenzfrequenzen haben nichts mit dem Signalpegel zu tun. Jedenfalls nicht im NF-Bereich.
Bei passiven Tonabnehmern ist das was anderes. Das ist auch genau der Fall, wo man wirklich Unterschiede bei Kabeln hören kann.
@digital-synthologie Das ist genau dann richtig, wenn ich keine weiteren Elemente in den Schaltkreis bringe. Die Impedanz ändert sich ja gerade durch den aktuellen Widerstand meines Lautstärkereglers. Also ja – Du hast natürlich Recht – das gilt dann aber genau so für ein normales Poti.
Aber das ist gar nicht mein Punkt: Ich verstehe überhaupt nicht, warum der Widerstand eines Potis Phasenverschiebungen erzeugen soll, während dies bei einem per Drehschalter ausgewählten Widerstands nicht der Fall sein soll. Das ist mein großes Fragezeichen?
@Django07 Der Teil im Testbericht ist ja auch quatsch. Es ändert sich nur die Balance.
Klar, auf dem Phasenmeter ist es kein schöner senkrechter Strich mehr.
Es wird aber heutzutage eh viel zu viel nach Auge gemischt, als nach Ohr.
Der Klassiker dieser passiven/diskreten Bauart ist wohl der „Big Knob passive“ von Mackie, den es sogar noch neu ab 65EUR gibt. Ob der qualitätsmäßig hier mithalten kann, wäre interessant…
https://www.thomann.de/de/mackie_big_knob_passive.htm
Ich benutze einen Mackie Big Knob, der sich wunderbar unauffällig einfügt, um zwischen zwei Monitor-Sets umzuschalten, sowie für schnelle Pegel-Anpassungen bei Bedarf – und habe keinerlei alltagsrelevante Probleme damit. Kritisches Abhören führe ich meist mit ähnlicher Pegel-Höhe durch. Und da es in meinem Homestudio nur brauchbare statt ideale Abhörbedingungen gibt, wechsle ich ohnehin regelmäßig zwischen Monitor-Abhöre und Kopfhörer-Abhöre für einen zuverlässigen Gesamteindruck.
Ein so klobiger Heritage Audio Regler wäre für mich daher von minimalem Nutzen und wäre mir nur optisch und räumlich im Weg. Ich kann aber verstehen, dass er für manche User genau das passende Werkzeug sein kann. Das einzige, was mir beim Mackie fehlt, ist ein separater Sub-Ausgang, der jeweils denselben Pegel bekommt wie die beiden Monitor-sets – aber das bietet auch der Heritage Audio Regler nicht.
@defrigge Den Big Knob hab ich schon seit ca. 2005 oder so und ist immer noch topfit. Das ist es was ich von so einem idealen Werkzeug das mal richtig Geld gekostet hat erwarte. Klanglich 1a.
Auch spannend zum Vergleich:
https://tinyurl.com/8pzuhbka
„Goldpoint SA1X and SA2X passive attenuator technical measurements “ von Super Best Audio Friends
Der Goldpoint gegen den analogen Lautstärkepotentiometer des Dangerous Music Convert-2:
Ergebnis: der Goldpoint gewinnt.
:)
@Markus Schroeder Beim Messen ist die Vor- und Nachbetrachtung immer sehr wichtig.
Was misst man da überhaupt? In deinem Fall hast du einfach das Zusammenspiel deiner Audiokarte mit dem Widerstandsnetzwerk des Controllers gemessen.
Das Ergebnis sieht mit einem anderen Wandler eventuell völlig anders aus. Weil die Impedanzen des Wandlers hier den größten Einfluss haben.
@digital-synthologie Ja, natürlich sind sämtliche Loop-Messungen absolut abhängig vom Audio interface, wie sollte es denn anders sein.
:)
Sobald diese komischen Knöpfe an einem Gerät dran sind wirds meist sehr teuer. Ich würde in jedem Falle sehr kritisch vergleichen. Ich zumindest bin ja kein Grössus und auch ein schlechter Angeber. Es muss mir wirklich Sinn geben.
Sorry für die blöde Frage: Gehen da auch beide Outputs gleichzeitig? Oder muss immer genau ein Output gewählt werden?
@zirkuskind hi zirkuskind,
es kann nur ein Ausgang/ Eingang auf einmal benutzen werden.
Habe ich hier was falsch verstanden, oder wird durch die verwendete Widerstandskaskade wirklich in 3dB-Schritten der Pegel geregelt ?
Bei allen theoretischen Vorteilen derselben (findet im HiFi-Bereich auch bei einigen wenigen HighEnd-Herstellern Verwendung), aber 3dB sind „gigantisch“. Mir ist schon eine Regelung in 1dB-Schritten zu grob. 0.5 dB wären für mich schon notwendig.
Und wenn schon „highendige“ Lösung der Pegelregelung, warum dann auch hier wieder keine XLR-Anschlüsse ?
Bei der Größe des Gerätes wären die ja wohl sicherlich drin gewesen.
@SoundForger2000 Hi oundForger2000,
Yup, 3 dB-Schritte und ich hatte wären der Testzeit keine Probleme mit dieser „Einschränkung“. Aber wie Du sagt, sind die individuellen Ansprüche verschieden.
Guter Artikel! Insbesondere den Vergleich zur digitalen Lautstärkeregelung fand ich aufschlussreich – ich hatte die bislang noch nie so hinterfragt…