Der mächtigste passive Equalizer aller Zeiten
Der Passeq übertrifft mit 72 passiven Filtern pro kanal (36 x Boost, 36 x Cut) alle bisherigen Geräte dieser Gattung bei weitem. Jeder Kanal ist in drei Cut- und drei Boost-Bänder aufgeteilt, die jeweils 12 schaltbare Frequenzen anbieten. Cut- und Boost-Frequenzen sind nicht identisch; die Übergänge greifen wie Zahnräder ineinander, so dass mit der hohen Zahl an Frequenzen umfangreiche S-Kurven mit variierbaren Flankensteilheiten eingestellt werden können.
Eine weitere Besonderheit des Passeq ist die individuelle klangliche Gestaltung jedes induktiven Filters durch eigene Spulen-/Kondensator-/Widerstands-Kombinationen: im Gegensatz zu ursprünglichen Gerätekonzepten sind beim Passeq für jedes Filter die Induktivitäten speziell auf die jeweilige Frequenz angepasst.
Die Spulen für die kritischen Stimmfrequenzen werden sogar speziell für den Passeq hergestellt, um hier eine besonders warme, reichhaltige und musikalische Bearbeitung zu ermöglichen.
So ergibt sich insgesamt die breiteste und schönste Palette an Frequenzklangfarben, die je mit einem passiven EQ erreicht werden konnte.
Vorteile passiver Filter
- Die Induktivität der Spule wird in fast allen Fällen aktiver Filterung nur simuliert. Ein passives Spulenfilter hingegen liefert die echten, klanglich entscheidenden Resultate dieses Bauteils.
- Die Verzerrungsanteile aktiver Filter sind bei passiven Filtern ausgeschlossen.
- Aus den Unterschieden hinsichtlich Aufbau und Komponenten gegenüber aktiven Filtern ergeben sich natürlich auch andere harmonische Strukturen (THD, Verzerrungen, Phasenlagen etc.), so dass passive Filter zumindest immer eine klangliche Alternative darstellen — in unseren Ohren allerdings oft eine hervorragende Alternative.
- Das gesamte passive Filter (variabler Widerstand, Kondensator und Spule) liefert eine sehr schöne Klangcharakteristik. Wesentlichen Anteil daran hat neben der Komponentenauswahl das Ladeverhalten der Kondensatoren und Sättigungsverhalten der Spulen. Die dadurch hervorgerufene relative Trägheit oder Latenz gegenüber potentiell sehr schnellen aktiven Filtern ist der Grund für eine angenehme, musikalisch sehr vorteilhafte Klangcharakteristik. Wir würden Geschmeidigkeit und Transparenz sowie auffallend seidige Höhen und kernige Bässe als für unser Empfinden passende Attribute halten.
Filterarten
Im Passeq kommen zwei Arten von Filtern zum Einsatz: Filter mit zu Kuhschwanz- oder Shelf-Filtern vergleichbaren Charakteristiken sowie Glocken- bzw. Peak-Filter. Diese beiden Charakteristiken kombinieren breitbandiges Arbeiten im Tief- und Hochtonbereich mit punktuellen Eingriffsmöglichkeiten im Mittenbereich auf ideale Weise, da gegenseitige Beeinflussungen weitgehend reduziert werden.
Mid-Boost und -Cut sowie die HF-Boost-Filter sind als Peak- bzw. Glocken-Filter ausgelegt, während Hi-Cut, Low-Cut und Low-Boost mit zu Shelving- bzw. Kuhschwanz-Filtern vergleichbaren Charakteristiken arbeiten. Das HF-Boost-Band bietet variable Güteeinstellungen von Q = 1 bis 0,1.
Einzelkern-Spulen
In bisherigen Konzepten beruhten die Filter zwar auf unterschiedlichen Wicklungen, aber auf einem gemeinsamen Spulenkern. Beim Passeq sitzt jede Wicklung auf einem eigenen Kern, so dass gegenseitige Beeinflussungen ausgeschlossen sind — u. a. verbesserte THD-Werte sind die Folge.
120-V-Aufholverstärker
Für die Aufholverstärkung der durch passive Filterung zwangsläufigen Pegelabsenkung kommen SPLs SUPRA-OPs zum Einsatz, die mit in der Analogtechnik einzigartigen 120V Betriebsspannung arbeiten. Mit einem Rauschspannungsabstand von 116dB und einer Übersteuerungsfestigkeit von +34dB verarbeiten sie einen Dynamikumfang von ca. 150dB, womit sie die mit Abstand besten technischen Daten in der gesamten analogen oder digitalen Audiosignalverarbeitung aufweisen.
Die enorm hohe Anstiegsgeschwindigkeit der Aufholverstärker von 2ooV/ms erlaubt eine extrem exakte Verarbeitung der Filterausgangssignale, die insbesondere dem klanglich enorm wichtigen Aspekt der Transientenverarbeitung Rechnung trägt. Die hohe Qualität der Aufholverstärker gestatten also eine extrem gute Übertragung der klanglichen Eigenschaften der passiven Filter, bei der Nebeneffekte und Einschränkungen mit Mitteln reduziert sind, welche die Grenzen des technisch machbaren ausreizen.
SPL SUPRA-Operationsverstärker
Die für Audio-Anwendungen hochoptimierten, diskreten SUPRA-OPs sind dreistufig und mit extrem leistungsfähigen und rauscharmen Transistoren aus der HF-Technik aufgebaut.
SUPRA-Eingangsstufen
Bei der Konzeption der SUPRA-Bausteine wurde insbesondere auf eine hohe Schleifenverstärkung, geringe Phasenverschiebung und einen geringen Klirrfaktor bei hoher Verstärkung sowie eine Frequenz-Übertragungsbandbreite bis 200 kHz geachtet. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber gebräuchlichen Operationsverstärkern liegt bereits darin, dass für andere Industriebereiche erforderliche, für die Audio-Bearbeitung aber überflüssige Schaltungssektionen nicht vorhanden sind.
Die Eingangssektionen sind als symmetrische Differenzstufen ausgeführt und bestehen aus sechs selektierten, rauscharmen und parallel geschalteten Hochspannungstransistoren. Die Konzeption der Eingangsstufe nutzt die Gesetzmäßigkeit, dass sich die Spannungen von parallel geschalteten und untereinander nicht korrelierten Rauschquellen geometrisch addieren, wodurch das Gesamtrauschen der parallelen Eingangsschaltung abgesenkt wird. Die Eingangsstufe der SUPRA-Bausteine ist koppelkondensatorfrei, um eventuelles Rauschen der Kondensatoren auszuschließen. Die symmetrische Arbeitsspannung für die Hochvolt-Verstärkungshybride von +/- 62 Volt wird aus einem rauscharmen, linearen -80 dB Hochvolt-Netzteil gewonnen.
SUPRA-Zwischenstufen
Das Audiosignal wird symmetrisch zu einer weiteren Differenzstufe geführt. Von dort wird es über verschiedene Arbeitsstufen (Konstantstromquelle, Stromspiegel und Ruhestromeinstellung) auf eine sehr verzerrungsarme Class-A-Ausgangsstufe geleitet. Zum Aufbau der passiven Bauteile werden ausschließlich audiophil bewährte Komponenten eingesetzt.
SUPRA-Class A-Ausgangsstufen
Die extrem rauscharmen Ausgangstransistoren in Hochvolt-Ausführung werden mit einem hohen Ruhestrom eingestellt, die überschüssige Wärme wird über Leistungstransistoren auf Spezialkühlbleche abgeführt.
Lundahl-Übertrager
Die schwedische Firma Lundahl ist weltweit anerkannt für ihre handgefertigten, hervorragend klingenden Übertrager. SPL verwendet Lundahl-Produkte seit vielen Jahren, für die meisten unserer Produkte werden sie als optionale Ein- und Ausgangsstufen angeboten. Beim Passeq allerdings erübrigt sich die Frage, ob elektronische oder trafobasierte Ein- und Ausgänge die bessere Wahl sind: die Lundahl-Übertrager passen klanglich hervorragend zu diesem EQ und unterstreichen den warmen, runden und ausgeglichenen Klangcharakter des Passeq.
Übertrager sind Transformatoren und als klassische analoge Bauelemente in vielen "Vintage"-Geräten zu finden. Neben erhöhter Betriebssicherheit durch die galvanische Trennung, die einen Einfall von Störspannungen über die Ein- und Ausgänge ausschließt, dürfte Ihr Anteil an der "Wärme" vieler klassischer Analoggeräte beträchtlich sein — die häufige Reduktion auf Röhrenschaltungen etwa greift sicher oft zu kurz.
Den Klang der von uns im Passeq verwendeten Lundahl-Übertrager würden wir im Vergleich zu elektronischen Stufen folgendermaßen beschreiben: Der Bass- und Grundtonbereich wird runder, voller und erhält mehr Druck, der Hoch- und Obertonbereich klingt etwas seidiger und präsenter, jedoch ohne den Eindruck einer Betonung oder Anhebung zu vermitteln. Zudem erscheint die Lokalisation der einzelnen Elemente einer Mischung verbessert.
Als Gründe sind reduzierte Anteile ungerader Obertöne (die für harte Hochtoneindrücke verantwortlich sind) und wiederum eine gewisse Trägheit gegenüber elektronischen Stufen festzumachen, wovon hauptsächlich die Tief- und Grundtoncharakteristik klanglich profitieren dürfte.
Anordnung der Bedienelemente
Beim ersten Blick auf den Passeq fällt gleich die kreisförmige Anordnung der Bedienelemente auf. So ungewöhnlich sie zunächst erscheinen mag, so klar und nachvollziehbar ist sie, sobald man sie sich näher anschaut.
Neben der Tatsache, dass uns diese Anordnung einfach gefällt, repräsentiert sie sehr gut das Konzept eines passiven EQs: die Filter zum Absenken und Anheben eines Frequenzbereichs sind grundsätzlich getrennt voneinander aufgebaut. Entsprechend sind die Bedienelemente links vom zentralen Ausgangspegelregler für das Absenken (Cut) zuständig, während die Bedienelemente rechts des Ausgangspegelreglers zur Anhebung (Boost) dienen. Jedem Frequenzbandwahlschalter ist direkt der jeweilige Cut- oder Boost-Regler zugeordnet, die Frequenzbänder sind mit den tiefen Frequenzen beginnend aufsteigend von unten nach oben angeordnet — alles in allem also eine sehr klare Aufteilung, ohne jedoch mit der üblichen Symmetrie zu langweilen.
Die ganze Bandbreite
Der Passeq ist der erste passive EQ, der jeweils drei getrennte Frequenzbereiche für den Verstärkungs- und den Absenkungsbereich bereitstellt. Ein, wenn nicht das klassische Design unter den passiven Equalizer ist der Pulteq-EQ aus den 1950/60er Jahren. Dieser EQ verfügte über jeweils zwei Frequenzbereiche (LF und HF), bot allerdings nur wenige schaltbare Frequenzen an. Beim Passeq sind es dagegen je 12 schaltbare Frequenzen pro Band — macht 36 Frequenzen für die Absenkung und 36 Frequenzen für die Verstärkung. Boost- und Cut-Frequenzen sind dabei nicht identisch, sondern greifen ineinander, so dass mit 72 Frequenzen pro Kanal enorm umfangreiche Frequenzgangskurven eingestellt werden können (siehe auch das nächste Kapitel, „Die Aufteilung der Frequenzen“).
Der Passeq bietet daher erstmals Eingriffsmöglichkeiten mit passiven Filtern über den gesamten relevanten Frequenzbereich — und zwar mit einer unerhörten Fülle an Filtern.
Eine Spule pro Filter, ein Kern pro Spule
Jedes Filter im Passeq ist individuell für seine Frequenz mit jeweils eigenen Spulen aufgebaut, d. h. Spule, Kondensator und variabler Widerstand (also der Boost- oder Cut-Regler) sind jeweils auch klanglich auf ihre Frequenz abgestimmt. Jeder Frequenzfilter hat also eine eigene, musikalisch sinnvolle Klangfarbe.
Jede Spule wiederum ist auf einen eigenen Kern gewickelt, um gegenseitige Beeinflussungen wie in klassischen Designs zu vermeiden, bei denen die verschiedenen Wicklungen auf gemeinsame Kerne gewickelt wurden. Der Aufbau jedes Filters mit eigenen Induktivitäten auf eigenen Kernen und die allgemein hohe Bauteilgüte bringt nicht zuletzt hervorragende THD-Werte mit sich.
Die Einteilung der Frequenzen
Eine der größten Herausforderungen beim Passeq war die Bestimmung der wählbaren Frequenzen, da sie ja im Gegensatz zu einem parametrischen Design fixiert sind. Man könnte sich an normierten Frequenzen, so genannten ISO-Frequenzen orientieren, aber damit ginge man eher auf Konventionen aus der Messtechnik oder der Raumentzerrung ein statt auf musikalisch sinnvolle Frequenzen.
Für den Passeq lag es also deutlich näher, bei der Festlegung der Frequenzen auf die fast 30-jährige Erfahrung von SPLs Chefentwickler Wolfgang Neumann als Tontechniker und Musiker zu setzen. Darüber hinaus wurden natürlich auch prominente Toningenieure zu ihren „Lieblingsfrequenzen“ befragt. So haben unter anderen David Reitzas, Michael Wagener, Bob Ludwig, Ronald Prent und Peter Schmidt wertvolle Informationen beigesteuert. Dabei stellte sich zunächst heraus, dass es eine Gemeinsamkeit bei der Bevorzugung bestimmter Frequenzen gibt — und diese lagen zumeist außerhalb der ISO-Frequenzen.
Es zeigte sich auch, dass die Verschachtelung der Boost- und Cut-Frequenzen sehr wichtig und sinnvoll ist. Dadurch kann man einerseits Frequenzen genauer treffen, andererseits ergibt sich die Möglichkeit, die für passive EQs typische, vergleichsweise kleine Güte (geringer Q-Faktor) durch das Bilden so genannter S-Kurven zu beeinflussen.
Dazu ein Beispiel: Angenommen man möchte im Mittenbereich um 320Hz ein Instrument oder eine Stimme hervorheben und gleichzeitig den Frequenzbereich darunter durch die kleine Güte des Filters nicht mitverstärken, sondern im Gegenteil sogar etwas abschwächen. Dazu wählt man nun zunächst das LMF-MHF-Boost-Band und verstärkt die angewählte Frequenz (320 Hz) um sagen wir mal 3dB. Gleichzeitig stellt man 270Hz im LF-LMF-Cut-Band ein und senkt diese Frequenz um beispielsweise 4dB ab. Durch die Nähe beider Frequenzen vergrößert sich jetzt die Steilheit der Flanke (engl. „Slope“), und eine definiertere Trennung wird erzielt. Im Englischen spricht man hier von „S-Slope-EQing“, und der Passeq dürfte durch seinen einzigartigen Aufbau Weltmeister in dieser Disziplin sein.
Bänder: LF-LMF-Cut und LF-Boost
Das tiefe Cut-Frequenzband reicht von 30Hz bis 1,9kHz und ist daher als LF-LMF (Low Frequencies bis Low-Mid-Frequencies) bezeichnet. Im Gegensatz dazu reicht das tiefe LF-Boost-Band von 10Hz bis 550Hz. Die erzielbare maximale Verstärkung im LF-Boost-Band liegt bei 17dB. Die maximale Absenkung des LF-LMF-Cut-Bandes liegt bei 22dB.
Die Filter beider Bänder repräsentieren optisch eine Shelving-Charakteristik mit einer Flankensteilheit von ca. 6dB. Die Steilheit lässt sich bei passiven Filtern nicht direkt bestimmen, da sie sich als feste Größe aus der Wahl der Komponenten ergibt und nicht wie innerhalb einer aktiven Filterschaltung eine definierbare Größe darstellt.
Die niedrigste Frequenzen beginnt hier bei 10Hz, weiter geht‘s mit 15Hz, 18Hz, 26Hz, 40Hz usw. Nun mag man zunächst denken, dass eine derart üppige Frequenzauswahl für diesen Bereich am Leben vorbei gewählt ist, da sich akustisch wenig aussagekräftiges Audiomaterial unterhalb von 26Hz befände. Diese Auswahl ist jedoch alles andere als willkürlich: Diese Frequenzen stellen immer den -3dB-Punkt einer in diesem Fall abfallenden Frequenzkurve dar. Das heißt, dass die Kurve mit sanften 6dB abfällt und somit auch Frequenzen weit oberhalb von 10Hz mitbearbeitet werden. Wie hier und da bereits erwähnt, sind für alle Frequenzen individuelle Spule-Kondensator-Widerstandsnetzwerke aufgebaut worden. Durch die Wahl einer anderen Induktivität ergibt sich also eine andere Klangfarbe, auch wenn die geringe Frequenzunterscheidung zwischen 10Hz oder 15Hz zunächst eine untergeordnete Rolle spielt. Zudem ist auch das Phasenverhalten anders und somit ebenfalls klangbestimmend. Da besonders beim Anheben von Bassfrequenzen bei modernen Produktionen eine gewisse klangliche Auswahl bestehen muss, um ein optimales Ergebnis zu erzielen, bietet der Passeq hier diese Fülle an tiefsten Frequenzen an.
MF-MHF-Cut und LMF-MHF-Boost
Die Mittenbänder machen den Passeq erst komplett — die klassischen passiven EQs bieten diese Filter gar nicht an. Beide Mittenbänder sind als Peak- oder Glockenfilter ausgelegt. Das heißt, bezogen auf das Boost-Band sieht die Frequenzkurve aus wie eine Glocke, deren Flanken oberhalb und unterhalb der gewählten Mittenfrequenz abfallen. Die Steilheit bzw. die Güte (Q) ist durch den Aufbau und die Komponenten des passiven Filternetzwerks fest definiert und daher nicht variabel, aber von Entwickler Wolfgang Neumann auf höchste musikalische Effizienz abgestimmt. Die Peak-Struktur wurde für die Mittenbänder gewählt, um sie von den LF- und HF-Bändern sauber zu trennen. Ein Shelving-Filter würde zu viele Nachbarfrequenzen mitnehmen und somit deutlicher auf die LF- und HF- Frequenzbänder einwirken, die bereits über die breitbandigen Filter dieser Bänder bearbeitet werden. Hinzu kommt die Tatsache, dass mit den Mittenfiltern in Peak-Charakteristik eine Schwerpunktbearbeitung in den kritischen Frequenzbändern für Stimmen und Grundtöne vieler Instrumente erleichtert wird.
Das MF-MHF-Cut-Band überlappt mit seiner untersten Frequenz von 1kHz das LF-LMF-Cut-Band um etwa eine Oktave. Ähnlich verhält es sich mit dem LMF-MHF-Boost-Band und dem LF-Boost-Band. Die unterste Frequenz des LMF-MHF-Boost-Bands liegt bei 220Hz und damit anderthalb Oktaven unter der höchsten Frequenz des LF-Boost-Bands. Die maximale Absenkung der MF-MHF-Cut- und LMF-MHF-Boost-Bänder beträgt 11,5dB, die maximale Verstärkung liegt bei 10dB.
An der Überlappung der Bänder lässt sich die mögliche Präzision der Frequenzeinstellung gut erkennen: im LMF-MHF-Boost-Band kann beispielsweise bei 220Hz angehoben werden, im LF-Boost-Band dann 240Hz gefolgt von 320Hz im LMF-MHF-Boost-Band und 380Hz im LF-Boost-Band, dann kommt 460Hz im LMF-MHF-Boost-Band und 550Hz im LF-Boost-Band ...
MHF-HF-Cut und HF-Boost
Die Hochtonbänder des Passeq sind für den Cut-Bereich und den Boost-Bereich wiederum unterschiedlich ausgelegt: das MHF-HF-Cut-Band ist breitbandig und kuhschwanzähnlich aufgebaut, wohingegen das HF-Boost-Band als Peak-Filter mit variabler Güte (Q) arbeitet.
Wie schon im LF-Boost-Band kann man auch im HF-Boost-Band eine Verdichtung der wählbaren Frequenzen im Hochtonbereich feststellen. Hierfür gelten im Grunde die gleichen Gründe, wie schon oben beschrieben: Die individuell aufgebauten Spule-Kondensator-Widerstands-Netzwerke produzieren auch hier immer ein leicht unterschiedliches Hochtonklangbild. Daher sind ab 10kHz sieben weitere Frequenzen schaltbar. Durch die variable Güte, die mit dem HF-Boost-Q-Regler zwischen Q=0.1 und Q=1.0 einstellbar ist, lassen sich enorm flexible Hochtonverstärkungen erzielen.
HF-Boost-Güteeinstellung mit dem Proportional-Q-Prinzip
Beim Proportional- oder Variable-Q-Prinzip wird die eingestellte Verstärkung am Boost-Regler nur dann erzielt, wenn der HF-Boost-Q-Regler auf Q=1.0, also im Rechtsanschlag steht. Wird die Güte verkleinert, also die Bandbreite vergrößert, dann sinkt auch die Verstärkung ab. Das kann dazu führen, dass man beispielsweise bei einer Einstellung des HF-Boost-Q-Reglers von Q=0.1 und einem Boost von 3dB fast keine Anhebung der angewählten Frequenzen hört. De Facto liegt bei diesem Q-Wert die Verstärkung um 0,3dB. Drehen Sie daher bei einer Güte von 0.1 den Boost-Regler des HF-Bandes ruhig mal auf: bei vollen 12,5dB liegt die Verstärkung in Wirklichkeit bei etwa 3,5dB. Bei engeren Güte-Einstellungen (z. B. 0.6) erhöht sich auch wieder die Verstärkung. Der Vorteil des Proportional-Q-Designs liegt in der musikalischeren Arbeitsweise gegenüber dem Constant-Q-Design. Die Schallenergie unterhalb der Verstärkungsglocke bleibt quasi gleich und damit bleibt die Balance der Hochtonfrequenzen zum gesamten Frequenzspektrum erhalten, wenn man mit der Güte experimentiert. Zwar muss man sich von den angezeigten dB-Werten am HF-Boost-Regler lösen, da diese nur für die Güte von 1 zutreffen, dafür wird man aber mit einer einfacheren Bedienung und der musikalisch sinnvolleren Arbeitsweise belohnt, die nicht zur ständigen Nachregelung der Güte zwingt.
MHF-HF-Cut
Das MHF-HF-Cut-Band ist ein Shelving-ähnliches Filter, um im oberen Frequenzbereich breitbandig senken zu können. Entsprechend groß ist der Frequenzumfang für dieses Band: beginnend mit 580Hz bis hinauf zu 19,5kHz überstreicht dieses Band über fünf Oktaven und überlappt sogar mit dem untersten Band, dem LF-LMF-Cut-Band um knapp zwei Oktaven. Somit kann man sehr breitbandig senken, und mit den Peak-Filtern der Mittenbänder gezielt Bereiche weiter absenken oder auch anheben. So lassen sich sehr interessante Kurven erzeugen. Die maximale Absenkung beträgt 14,5dB, die maximale Verstärkung liegt bei 12,5dB.
Der Passeq ist auf keine bestimmten Anwendungsbereiche festzulegen und beispielsweise auch hervorragend bei der Aufnahme und Bearbeitung einzelner Instrumente einzusetzen. Dabei macht das weit herunterreichende MHF-HF-Cut-Band ausgesprochen viel Sinn. Einzelne Instrumente können hervorragend nach oben hin begrenzt werden, etwa um sie kompakter werden zu lassen oder wenn der Hochtonbereich beispielsweise mit einem anderen Mikrofon abgenommen wird — oder weil es sich im Mix einfach anbietet.