Workshop: Fairchild 670 Nachbau, Röhrenkompressor

11. Februar 2018

Nachbau eines legendären Studioklassikers

Der Titel dieses Reports verrät es auf den ersten Blick, ich habe mir einen Fairchild 670 Röhrenkompressor nachgebaut. Der geneigte Leser mag sich sogleich fragen: Wie kommt man nur auf die Idee, einen Fairchild 670, einen Boliden feinster Röhrentechnik, nachzubauen? Keine leichte Frage, denn der spezielle Fairchild-Sound kann sicherlich annähernd auch mit guten Plug-ins erreicht werden. Es gibt ja viele namhafte Software-Schmieden, die solch ein Plug-in im Portfolio haben.

Fairchild 670 Nachbau

Fairchild 670 Nachbau

Warum also einen so riesigen Aufwand betreiben? Bei allen Nachteilen der Hardware, z.B. nur eine Instanz, hoher Stromverbrauch, Wärmeerzeugung, hoher Anschaffungspreis, fehlendem Total Recall usw.

Warum? Ganz einfach: Hardware ist sexy ;-) Es macht Spaß, daran zu drehen, es fühlt sich gut an und es klingt ehrlich gesagt für mich immer noch ein kleines Quäntchen besser als bei einer rein digitalen Lösung.

Fairchild Replikas gibt es übrigens schon einige am Markt, zum Beispiel den Anthony Demaria Labs ADL 670 oder den Mode Machines FairComp 670. Allerdings ist man nach dem Kauf leider auch ca. 20.000 Euro ärmer.

Schritt Eins beim Selbstbau

Daher kam für mich nur die Selbstbau-Variante infrage, bei der die zu erwartenden Materialkosten „nur“ bei etwa 5.000 bis 6.000 Euro liegen. Nun gibt es bei DIY (Do It Yourself) generell zwei Optionen: Entweder man lötet die Teile auf eine speziell für das Modell hergestellte Platine oder es wird alles frei verkabelt. Das nennt man dann P2P, sprich Point to Point, also vom Aufbau sehr nah am Original ohne Platine.

Innenansicht eines original Fairchild 670, P2P Aufbau gut zu sehen

P2P schied aus, da es einfach zu viel Aufwand bei der Verkabelung wäre. Somit musste eine Platine für den Fairchild her. Im Internet bin ich schnell fündig geworden. Es gibt eine kleine Firma in den USA namens Drip Electronics, die sich der Herstellung spezieller Platinen für alte Röhrenklassiker verschrieben hat.

Drip Electronics liefert glücklicherweise nicht nur die Platinen, sondern bietet auch die Listen der benötigten Teile an (BOM = Bill of Material) und nennt auch einige Bezugsquellen für die Beschaffung der Bauteile. Ausführliche Bauanleitungen gibt es als Download.

Planung abgeschlossen, los geht’s

Der erste Schritt war somit getan. Die Platinen für meinen Fairchild Nachbau waren bestellt und die ersten 500,- Euro ausgegeben.

Die riesige Drip 670 Hauptplatine, einige Kabelbrücken (jumper) schon eingelötet

Die unterschiedlichen Bauteile müssen nun bestellt werden, um die Platine damit bestücken zu können. Es gibt sehr viele Bezugsquellen dafür und erfreulicherweise gibt es inzwischen auch alle Teile wieder neu. Man muss daher nicht mühsam nach alten bzw. gebrauchten Teilen suchen. Auf die Hauptplatine kommen nun Kabelbrücken, Widerstände, Kondensatoren, Röhrensockel und die Schraubklemmen für die Anschlusskabel.

Fairchild 670 Pfeffer Nachbau Bild 3

Die fertig aufgebaute Drip 670 Platine (bis auf die sechs Audioübertrager)

Zusätzlich muss noch eine Zusatzplatine mit den 8 Relais für die Umschaltung der MS-Matrix auf die Hauptplatine gelötet werden. Diese dient der Left Right / Mid Side Anwahl, die im Original mit einem teuren und anfälligen Drehschalter realisiert wurde. Die Relais ersetzen alle Schalterfunktionen dieses Drehschalters. Diese Relais-Lösung weicht zwar streng genommen vom originalen Design ab, ist aber deutlich langlebiger und erzeugt weniger Störgeräusche beim Umschalten.

Als nächstes werden die beiden kleinen Platinen bestückt, auf denen sich die Teile zur Anwahl der unterschiedlichen Attack- und Release-Zeiten befinden.

Fairchild 670 Pfeffer Nachbau Bild 4

MS-Matrix Relais-Platine und die beiden Timing Platinen

Das Gehäuse

Natürlich benötigt man für solch einen Fairchild ein passendes und gut aussehendes Gehäuse. Es gibt momentan zwei Hersteller für ein entsprechendes Fairchild Gehäuse. Diese sind collective cases in USA und diy-racked in Slowenien. Ich habe mich für das Gehäuse von collective cases entschieden.

Collectivecases.com – Gehäuse passend für die Drip 670 Platine

Kurzer Technik-Exkurs

Der Fairchild 670 Kompressor hat insgesamt 20 Röhren und 14 Transformatoren. Die Röhren sind bis auf die JJ 6386 LGP relativ gebräuchlich. Das Herz des Kompressors, die acht JJ 6386 LGP Röhren, sind ein Remake der nicht mehr produzierten General Electric 6386. Diese speziellen Röhren haben genau die exponentielle Kennlinie, die eine „VaryMu“ Kompression überhaupt erst ermöglicht. Dadurch wird kein weiteres Regelglied benötigt, wie z.B. einen FET (Feldeffekttransistor) im Urei 1176 oder die optische T4b Zelle im LA2a/LA3a.

JJ 6386 LGP, das Herz des Fairchilds

Das Funktionsprinzip ist so genial wie einfach. Der Bias, sprich der Arbeitspunkt ist auf -6,3 Volt am Gitter der 6386 Röhren eingestellt Ug(V). Die exponentielle Kennlinie definiert das Verhältnis von Eingang zu Ausgang. Bei hoher Kompression wird die Gittervorspannung und damit der Arbeitspunkt der Röhre nach links verschoben. Bei einem Anstieg des Eingangspegels wird somit der Anstieg des Ausgangspegels verringert. Das entspricht der Kompression.

JJ 6386 LGP Kennlinie

Optisch sieht man das an der Röhrenkennlinie ganz gut, der flache Verlauf links im Diagramm bedeutet eine hohe Ratio, die steile Kennlinie rechts im Diagramm erzeugt eine niedrige Ratio. Je weiter links im Diagramm der Arbeitspunkt der Röhre liegt, desto kleiner ist das Ausgangssignal bei gleichem Eingangssignal. Da der Fairchild 670 ein Feedback-Kompressor ist, regelt man die Kompressionsstärke durch Erhöhen des Input-Signals mit dem Input-Gain-Regler.

Fairchild 670 Nachbau Pfeffer Kennlinie 6386

Das Eisen

Die 14 Transformatoren können nach original Spezifikationen von der Firma Sowter Transformers, einer kleinen Edelschmiede in England, bezogen werden.

Die Trafos und Übertrager dieser Firma finden sich übrigens auch in vielen gewerblich verkauften Markengeräten der High End Studio Klasse. So befinden sich zum Beispiel im FairComp 670 Transformatoren von Sowter. Sollten Trafos eines original Fairchild 670 defekt sein, werden diese heutzutage übrigens auch fast immer durch Sowter Trafos ersetzt.

Fairchild 670 Pfeffer Nachbau Bild 7

Trafos / Audioübertrager Set von Sowter Transformers für den Fairchild Nachbau

Dieses Trafo-Set beinhaltet acht Audioübertrager, zwei Netz-Siebdrosseln und vier Netztransformatoren für die unterschiedlichen Spannungen. Die Audioübertrager sind in Mu-Metall gekapselt. Mu-Metal ist eine besonders für magnetische Abschirmung optimierte Legierung, die übrigens von der Firma Sowter erfunden und patentiert wurde. Sechs der acht Audioübertrager werden auf die Hauptplatine gebaut, die Trafos und die beiden restlichen Übertrager an der Rückwand des Gehäuses montiert.

Fairchild 670 Pfeffer Nachbau Bild 9

Gehäuse Rückwand

Fairchild 670 Pfeffer Nachbau Platine

Fertige Drip 670 Platine ohne Röhren

Fairchild 670 Pfeffer Nachbau Bild 10

Hauptplatine im Gehäuse mit Innenansicht der Rückwand

Die Frontplatte

Die Frontplatte muss mit mehreren Potis, dem Netzschalter, den beiden VU-Anzeigeinstrumenten und einigen Drehschaltern bestückt werden. Die beiden VU-Instrumente sowie die originalen Drehknöpfe kann man bei don-audio erwerben. Anstatt der im Original verwendeten stufenlosen Potis zur Regelung des Input-Gains und der Threshold habe ich 21-stufige Elma Drehschalter verwendet (ebenso bei don-audio erhältlich). Diese erlauben eine schnelle und exakte Reproduzierbarkeit einer Einstellung.

Fairchild-670-Frontplatte

Fairchild 670 Pfeffer Nachbau Bild 11

Frontplatte von hinten

Klangbeispiele
Forum
  1. Profilbild
    pmm  AHU

    DAS ist doch einmal ein Projekt, das mir Respekt abringt. Super Bernd!

    Die Audiofiles muss ich mir dann noch in Ruhe anhören.

  2. Profilbild
    andybee

    Ja, das Projekt ist super, gibts schon seit ein paar Jahren, mittlerweile ist der Platinensatz V3 erhältlich! Schöner Bericht! Klasse!

  3. Profilbild
    tantris  

    Haltet mich für taub, meinetwegen. Ich höre aber zwischen dem unbearbeiteten und den bearbeiteten Sounds keinen Unterschied. Mag sein, dass die Amplitude und Frequenz „optimiert“ sind, aber ist das Ergebnis 5000 Euro wert?

    • Profilbild
      Bernd Pfeffer  

      Hi tantris,
      die klanglichen Unterschiede sind da, sogar auf meinem Laptop hörbar; vor allem bei der Timing Stufe 1. Es sind natürlich keine riesigen Unterschiede, aber die will man ja auch gar nicht, sondern eher subtile & harmonische Klangverbesserungen. Schliesslich ist der Fairchild ja ein Mastering Werkzeug.
      Achte evtl. mal speziell auf die Hihat.
      Mit einem EQ wäre das so nicht darstellbar, da der Fairchild, wie jeder gute Kompressor, auch dynamisch Obertöne hinzufügt, und nicht nur statisch den Frequenzverlauf ändert. Gerade diese Kleinigkeiten machen später dann den gewissen Unterschied aus… Ob jemandem das über 5.000 EUR wert ist wird allerdings jeder für sich selber bewerten müssen ;-) Liebe Grüße, Bernd

  4. Profilbild
    ursomat

    Tolles Projekt und sehr gelungene Umsetzung!

    Was hast du für die Optik investiert? Also Gehäuse, originalgetreue VU und Drehregler?

    Was ich mich auch schon sehr lange frage, warum sind diese Geräte eigentlich unten offen?

    • Profilbild
      Bernd Pfeffer  

      Hi ursomat,
      das Gehäuse kostet in der Form 600 US$. Die VUs jeweils ca.160 EUR und die Drehknöpfe unterschiedlich, z.Teil nur in ebay USA erhältlich für Preise zwischen 5 und 35 US$ pro Drehknopf.
      Tja, und unten offen sind die eigentlich nicht. Es kommt normalerweise noch eine Blende davor, die genau einen Auschnitt für die Frontplatte hat. Mir gefällts so allerdings besser ;-) greets, Bernd

  5. Profilbild
    iggy_pop  AHU 1

    Wow! Rockt!
    Ich bewundere Leute, die sich zur Not ihr Equipment selbst bauen können. Oder reparieren, sollte es notwendig sein.

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    MidiDino  AHU

    Ich persönlich halte den / das Fairchild 670 für das gelungenste Gerät zur Dynamik-Bearbeitung, das je gebaut wurde. Respekt zum Selbstbau-Projekt! Doch ich könnte mir ein solches Projekt nicht leisten, auch weil ich ein technischer Analphabet bin. Ein Lötkolben in meiner Hand würde bei allen, die ich privat kenne, Suizid-Gefahr assozieren lassen ;-) Aber ich bin mit der digitalen Nachempfindung, die ich mir bereits vor Jahren gekauft habe, sehr zufrieden und nutze diese für die Summe.

  7. Profilbild
    Armin Bauer  RED

    Hallo Bernd,

    super Projekt und allergrößten Respekt für Recherche und Ausführung.
    Habe ja auch schon mit dem Gedanken gespielt mir mal Preamps selbst zu löten, habe dann aber die Investition bei einer reellen Chance von 50:50, dass es dann auch spielt, lieber gelassen.
    Hätte dir jetzt empfohlen, ran an die nächsten Klassiker, aber wenn ich dein Profil anschaue, du hast ja soweit Alles durch. Oder was liegt als Nächstes an?

    Grüße
    Armin

    • Profilbild
      Bernd Pfeffer  

      Hi Armin,
      danke fürs Lob ;-) Och, ich finde schon noch was. In der näheren Betrachtung für meinen nächsten Nachbau liegen momentan z.B. der Neve 33609, der Altec 436c, oder ein REDD 47 Preamp. Mal sehen… ;-) Liebe Grüße, Bernd

  8. Profilbild
    steme  

    Na, das ist doch mal was: Ein Super Projekt und ein Super Bericht mit lecker Photos ! Ganz grosser Respekt Herr Pfeffer ! Ich bin echt beeindruckt. Und bevor jetzt wieder jemand die Nase ruempft und sich beschwert warum so ein exobitantes Projekt hier vorgestllt wird: Einfach mal lesen zum geniessen und sich unterhalten lassen. Ich werde das bestimmt niemals nachbauen, aber darum geht es auch gar nicht. Sondern nur darum, wie jemand mit viel Herzblut und Leidenschaft einen Traum in unserem Genre realisiert. Unter dem Aspekt finde ich das sogar direkt inspirierend. Danke.

  9. Profilbild
    Marco Korda  

    Hallo Bernd,
    das ist wirklich fantastisch, was Du da geleistet hast. Ich bin sehr beeindruckt. Ich habe noch nie jemals mit dem Lötkolben hantiert, bin aber nicht uninteressiert. Was würdest Du denn einem Rookie raten? Womit kann man anfangen/experimentieren, ohne sein Haus zu verpfänden für „nothing at the end“ und trotzdem mit ansprechendem Resultat?
    Lieben Dank für Deine Antwort

  10. Profilbild
    Joghurt  AHU

    Erstklassige Geschichte Bernd! Gut geschrieben und ein geniales Gerät. Den ein oder anderen Synth habe ich selbst bereits zusammengelötet, von Röhren lasse ich aber beherzt die Finger, da hört bei mir der Spass auf.

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    AMAZONA Archiv

    Dieser Artikel steckt an, aber ich nutze die Zeit lieber fürs musizieren und mein Antrag bei Petrus den Tag 34h lang werden zu lassen wurde bis heute nicht bearbeitet. Schönes Gerät mit subtiler Wirkung für viel Geld und Arbeit zeigen mir, leider nicht für mich. Schade. Trotzdem ein Traum.

  12. Profilbild
    AMAZONA Archiv

    500,-EUR für die Platine?
    Da werden dann sicher 4/5 Entwicklungskosten bei sein. Ich kenne Hobbyprojekten wo Platinen von alten Heimcomputern in extrem kleinen Stückzahlen bestellt wurden und da waren die Kosten immer unter 100,-EUR. Die Größe der Platine war ähnlich aber bei Hobbyprojekten kommen keine Entwicklungskosten dazu. Dort macht sich dann einer allein die ganze Arbeit die Platine in Eagle oder KiCad nach zu zeichnen und nimmt dann nichts dafür.

    • Profilbild
      Bernd Pfeffer  

      Wenn einer nichts für seine Arbeit nimmt, ist sie theoretisch auch nichts wert. Wenn einer gute Arbeit macht ist er auch durchaus berechtigt einen angemessenen Preis dafür zu fordern. Im Preis der Platinen ist ja auch das ca. 150 seitige Baumanual incl mehrerer Teilelisten je nach Budget . Daher finde ich den Preis absolut in Ordnung. Im übrigen ist die Hauptplatine eine mehrschichtige Platine die mit sehr viel Grips erstellt wurde. Eine Platine zum „nachzeichnen“ gab es beim Fairchild leider nicht, denn der war, wie im Text ja auch gezeigt als „Point to Point“ aufgebaut.

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