Aktiver/passiver Bass an aktiver/passiver DI-Box - was klingt denn nun wie? Audio inside!

[OSDrum]

In einem anderen Thread [https://www.bassic.de/threads/suche...z-bass-fuer-besseren-proberaumsound.14923609/] kam die Diskussion auf, ob für einen passiven Bass eine passive oder aktive DI-Box verwendet werden sollte. User @E-A-D-G brachte den physikalischen Effekt der Impedanz-Transformation ins Spiel, die bei einer passiven Standard-DI-Box mit einem Übersetzungverhältnis 10:1 der Übertragers bei 3 kOhm Abschlussimpedanz für eine Eingangsimpedanz von 300 KOhm sorgt. Diese 300 k sind zwar weniger als bei normalen Eingangsstufen von Bassamps (die haben etwas bei 1 Mega-Ohm), aber trotzdem ausreichend für normale Zwecke wie z.B. Proben im Übungsraum mit dem Bass, der über eine solche DI-Box direkt ins Pult geht.

Soviel zur Theorie – was mich interessierte, war, wie sich das ganze in der Praxis verhält. Daher folgende Audiobeispiele mit zwei DI-Boxen, einer passiven Palmer PAN 01 (bei mir im frechen PPC-Music-Kleid) und einer aktiven LD-Systems LDI 02. Beides sind keine High-End-Geräte, aber brauchbare und ordentliche Geräte, die auf vielen Bühnen ihren Job machen.

Folgende Fragestellungen kamen mir in den Sinn:

1. Unterschied im Sound eines passiven Basses an a) passiver und b) aktiver DI-Box – beide DI-Boxen am Mic-Eingang eines Focusrite Clarett Interfaces mit 3 KOhm Impedanz.
2. Klangunterschied eines Basses im a) aktiven und b) passiven Modus an einer passiven DI-Box.
3. Klangunterschied eines Basses im a) aktiven und b) passiven Modus an einer aktiven DI-Box
4. Unterschied im Sound eines passiven Basses an einer passiven DI-Box, die an einen Preamp mit veränderbarer Eingangsimpedanz (1200 Ohm und 300 Ohm) angeschlossen ist.
5. Unterschied im Sound eines passiven Basses an einer aktiven DI-Box, die an einen Preamp mit veränderbarer Eingangsimpedanz (1200 Ohm und 300 Ohm) angeschlossen ist.

Folgendes Equipment kam zum Einsatz:

• Passiver Elwood J-Bass mit Delano PUs (Neck Splitcoil, Bridge HH schaltbar parallel-SC-seriell), VVT passiv Elektronik.
• Aktiver SR1345 Bass mit Nordstrand Big Single PUs, vollständig passiv betreibbar per Umschalter, VBT Elektronik im passiven Modus, VB B/M/T im aktiven Modus.
• LD-Systems LDI 02 aktive DI-Box
• Palmer PAN 01 passive DI-Box
• Focusrite Clarett 4Pre USB Interface
• Sound Skulptor MP 573 Preamp (Neve-Clone im 500er Format) – schaltbare Eingangsimpedanz 1200 oder 300 Ohm, DI-Eingang mit 1M Ohm.

Der ganze Test ist natürlich nicht wissenschaftlich und zeigt tatsächlich nur für das genau bei mir verwendete Equipment die Klangunterschiede auf – einige grundsätzliche Dinge lassen sich aber sicher auf andere Bässe und DI-Boxen übertragen oder Studio-Situationen mit Neve-Preamps (bzw. Klonen davon).

Fangen wir mit 1. an - hier ist immer zuerst die passive DI-Box zu hören, dann die aktive DI-Box:

Elwood (Neck-PU):
Saiten:

Scale:

Deadnotes:

Reggae-Line:

SR 1345 passiv (Neck/Bridge 50/50):
Saiten:

Scale:

Deadnotes:

Reggae-Line:

Dieses erste Frage hatte ich noch mit beiden Bässen aufgenommen und die Erkenntnis ist bei beiden die gleiche: der Sound über einen passive DI-Box ist nicht unbrauchbar, aber es ist ein deutlicher Höhenverlust wahrnehmbar.

Bei 2. geht es weiter mit der Frage, wie sich ein Bass im passiven und aktiven Modus an einer passiven DI-Box verhält - hier nur noch der SR1345. Es ist zuerst der passive Modus, dann der aktive zu hören:

Saiten:

Scale:

 

[OSDrum]

Deadnotes:

Reggae-Line:

Hier fällt auf, dass der Bass im passiven Modus an einer passiven DI-Box Höhen verliert, im aktiven Modus jedoch nicht. Der Preamp im Bass wandelt das Signal im aktiven Mode in ein niederohmiges Signal, dass auch mit niedrigen Eingangsimpedanzen klarkommt.


Bei 3. geht es weiter mit der Frage, wie sich ein Bass im passiven und aktiven Modus an einer aktiven DI-Box verhält - hier nur noch der SR1345. Es ist zuerst der passive Modus, dann der aktive zu hören:

Saiten:

Scale:

Deadnotes:

Reggae-Line:

Was soll diese Fragestellung ergeben: es gibt viele Leute, die sagen, ein aktiver Bass dürfe nicht an eine aktive DI-Box - diesen Mythos zerlegen die obigen Beispiele denke ich ganz gut.


Bei 4. geht es weiter mit der Frage, wie sich ein Bass im passiven Modus an einer passiven DI-Box verhält , die einen Neve-Clone mit wählbarer Eingangsimpedanz (300 oder 1200 Ohm oder 1M Ohm über den integierten DI-Eingang) befeuert. Hier auch der SR1345. Es ist immer zuerst 300 Ohm, dann 1200 Ohm, dann der Bass direkt in den DI-Eingang des Neve-Clone zu hören:

Saiten:

Scale:

Deadnotes:

Reggae-Line:

Hier geht es jetzt ein bisschen ins eingemachte - die von @E-A-D-G eingebrachte Impedanz-Transformation lässt sich hier nachvollziehen. Bei 300 Ohm Eingangsimpedanz des Neve-Clones hat der Eingang der passiven DI-Box nur noch 30K Ohm Impedanz - das kann man gut hören, es mumpft mächtig.
Bei 1200 Ohm am Eingang des Neve-Clones sind es immerhin schon 120K Ohm Eingangsimpedanz der passiven DI-Box - klingt schon besser, aber immer noch gedämpft in den Höhen.
Zum Vergleich dann der passive Bass direkt im DI-Eingang des Neve-Clones mit 1M Ohm Impedanz.

 

[OSDrum]

Bei 5. geht es weiter mit der Frage, wie sich ein Bass im passiven Modus an einer aktiven DI-Box verhält , die einen Neve-Clone mit wählbarer Eingangsimpedanz (300 oder 1200 Ohm oder 1M Ohm über den integierten DI-Eingang) befeuert. Hier auch der SR1345. Es ist immer zuerst 300 Ohm, dann 1200 Ohm, dann der Bass direkt in den DI-Eingang des Neve-Clone zu hören:

Saiten:

Scale:

Deadnotes:

Reggae-Line:

Dei Beispiele hier zeigen, dass eine aktive DI-Box den Bass von folgenden niedrigen Impedanzen entkoppeln kann - das Signal ist bei allen Eingangsimpedanzen des Neve-Clones mit reichlich Höhen bestückt. Daraus ergibt sich, dass man bei Preamps mit veränderbarer Eingangsimpedanz, die keinen Hi-Z DI-Eingang haben, immer eine aktive DI-Box davorschalten sollte bei passiven Instrumenten.

Noch ein paar Anmerkungen: Besonders bei der H- und E-Saite des SR1345 klackert es manchmal - das ist mechanisch und kein Clippen in der Aufnahmekette. Sorry dafür... Die Audiofiles sind nur normalisiert, um die Lautstärke vergleichbar zu machen. Ansonsten ist alles unbearbeitet bis auf einen True-Peak-Limiter im Master, der aber nur äußerst selten ins Signal eingreift, wenn eben die lauteste Stelle durch die Normalisierung bei 0 dBFS liegt.

So - das war es erstmal mit den Audiobeispielen - Feuer frei für eure Kommentare!

 

[E-A-D-G]

Vielen Dank für deinen Beitrag und vor allem die Mühe die du dir gemacht hast. Ich denke das ist alles sehr aufschlussreich und eine sehr gute informative Diskussiongrundlage

Wobei ich hier zu meiner Schande trotzdem (und leider) gestehen muß, die Palmer kommt über ca. 60k Eingangsimpedanz leider nicht hinaus.
Der Grund dafür ist das Widerstandsnetzwerk für den -30dB Pad das am Eingang parallel zur Primärwicklung sitzt.

Ich denke, wenn man sich die "goldene Mitte" denkt zu den vielen Samples die du gemacht hast, dann kommt das gut hin wenn eine passive DI die Eingangsimpedanz auf ca. 200k hochtransformiert und nicht auf maximal 60k begrenzt.

Aber was soll's, das ist dennoch alles sehr aufschlußreich was du hier gemacht hast. Vielen Dank dafür!

 

[cfortner]

Tolle Arbeit!

Das deckt sich mit meinen Erfahrungen, noch viel stärker bei Gitarren.

Wenn man einen Old School-Sound braucht, mag eine einfache billige DI-Box reichen, auch als Notnagel bei Amp-Versagen.

Wenn es aber um in Mitten und Höhen differenzierte Sounds z. B. aus einem guten Jazzbass geht, geht m. E. nichts an einem hochohmigen Eingang vorbei.

 

[OSDrum]

Wobei ich hier zu meiner Schande trotzdem (und leider) gestehen muß, die Palmer kommt über ca. 60k Eingangsimpedanz leider nicht hinaus.
Der Grund dafür ist das Widerstandsnetzwerk für den -30dB Pad das am Eingang parallel zur Primärwicklung sitzt.

Stimmt, hab meine mal eben aufgeschraubt, die Widerstände liegen immer in Serie zwischen Hot und Masse. Könnte man recht einfach modden mit einem Extraschalter, den hätte ich noch hier. Der würde dann die Widerstände aus dem Weg nehmen, wenn kein Pad gewünscht ist. Das probiere ich mal, wenn Zeit und Lust ist…

 

[LaFaro]

Tolle Arbeit!

Das deckt sich mit meinen Erfahrungen, noch viel stärker bei Gitarren.

Wenn man einen Old School-Sound braucht, mag eine einfache billige DI-Box reichen, auch als Notnagel bei Amp-Versagen.

Wenn es aber um in Mitten und Höhen differenzierte Sounds z. B. aus einem guten Jazzbass geht, geht m. E. nichts an einem hochohmigen Eingang vorbei.

Der Effekt verstärkt sich noch bei (passiven) Piezos...

 

[E-A-D-G]

Der Effekt verstärkt sich noch bei (passiven) Piezos...

Muss ja auch, denen sind 1 Meg schon deutlich zu wenig.

 

[OSDrum]

Hier kommt als Ergänzung zu den im Podcast angesprochenen Themen das Audiomaterial, das dort nur teilweise vorgestellt wurde...

Zunächst eine kurze Erklärung zum Hintergrund dieser folgenden Versuche: @E-A-D-G hatte zurecht darauf hingewiesen, dass bei der Palmer PAN 01 durch eine etwas unglücklich beschaltete PAD-Schaltung immer ein 68 kOhm-Widerstand parallel zum Eingangssignal liegt und damit die Impedanz der Box auf eben diesen Wert eingangsseitig limitiert ist. Dies war mir so auch nicht klar gewesen - die Versuche unter Punkt 4 oben sind damit verfälscht, weil sich schon bei einer Impedanz von 1200 Ohm des Mic-Preamps am Eingang nicht die rechnerischen 120 kOhm einstellen können, sondern eben nur die 68 kOhm mit entsprechend hohem Verlust an hohen Frequenzen.
Um diesen Effekt näher zu beleuchten, habe ich daher eine von meinen beiden PAN 01 so modifiziert, dass der Widerstand der PAD-Schaltung aus dem Eingangspfad entfernt ist.

Um die gemoddete PAN 01 (bei mir mit "B" bezeichnet, die andere serienmäßige bei mir "A") genauer zu Untersuchen, habe ich erstmal die beiden DI-Boxen ohne Modifikation bei Box "B" verglichen:


Fragestellung 6 - Soundunterschied passive Bässe an passiver DI-Box Palmer PAN 01 A und B (ohne Modifikation)

Hier die Soundfiles dazu:

Ibanez passiv >> passive DI-Box "A", danach in passive DI-Box "B"

Elwood passiv Neck-Pickup >> passive DI-Box "A", danach in passive DI-Box "B"

Elwood Neck/Bridge-PU 50:50 >> passive DI-Box "A", danach in passive DI-Box "B"

Beide DI-Boxen "A" und "B" klingen sehr ähnlich, geringfügige Unterschiede im Bereich der Höhen abhängig vom Bass und Pickup-Einstellung.
Dann wurde die Box "B" gemoddet und der gleiche Test nochmal aufgenommen:


Fragestellung 7 - Soundunterschied passive Bässe an passiver DI-Box Palmer PAN 01 A und B-modiziert.

Hier die Soundfiles dazu:

Ibanez passiv >> passive DI-Box "A", danach in passive DI-Box "B-gemoddet"

Elwood passiv Neck-Pickup >> passive DI-Box "A", danach in passive DI-Box "B-gemoddet"

Elwood Neck/Bridge-PU 50:50 >> passive DI-Box "A", danach in passive DI-Box "B-gemoddet"

Man kann hier deutlich hören, dass die gemoddete DI-Box "B" deutlich offener im Hochtonbereich ist - der Widerstand der Pad-Schaltung im Eingangsweg ist also für einen guten Teil des "Höhenklaus" verantwortlich. Diese Beispiele wurden über den Mikrofon-Eingang des Focusrite Clarett Interfaces aufgenommen, das eine Impedanz von ca. 2-3 kOhm haben sollte (die genaue Impedanz wird von Focusrite leider verschwiegen). Am Eingang der gemoddeten Box "B" sollte sich daher gemäß dem Faktor N²=100 eine Impedanz von ca. 200 - 300 kOhm eingestellt haben - ein Wert, der für passive Instrumente auf alle Fälle schonmal passabel ist.

 

[OSDrum]

Die letze Fragestellung beleuchtet dann den Unterschied zwischen der gemoddeten passiven DI-Box "B" und der aktiven LDI 01:

Fragestellung 8 - Soundunterschied passive Bässe an passiver DI-Box Palmer B-modiziert vs. aktive DI-Box LDI 02

Hier die Audiofiles dazu:

Ibanez passiv >> passive DI-Box "B-gemoddet" - dann in aktive LDI 2:

Elwood Neck-PU >> passive DI-Box "B-gemoddet" - dann in aktive LDI 2:

Elwood Neck-/Bridge-PU 50:50 >> passive DI-Box "B-gemoddet" - dann in aktive LDI 2:

Hier hört man jetzt deutlich, dass die Unterschiede zwischen der passiven gemoddeten DI-Box und der aktiven DI-Box sehr viel geringer geworden sind durch die Modifikation. Die aktive DI-Box klingt noch etwas frischer, der größere Unterschied ist bei der tiefen H-Saite zu hören, die mit der aktiven Box definierter als mit der gemoddeten passiven Box klingt. Hier im Tiefbassbereich hat die Modifikation keine Wirkung - die aktive DI-Box ist in der Wiedergabe der ganz tiefen Bässe systembedingt im Vorteil.

Was jetzt vielleicht noch fehlt ist der Vergleich der passiven DI-Boxen "A" und "B-modded" an dem Neve-Clone mit umschaltbarer Eingangsimpedanz. Der Theorie nach müsste die gemoddete Box "B" bei 1,2 kOhm Impedanz des Neve-Clones deutlich frischer klingen als die andere Box "A". Wenn ich die Zeit finde, liefere ich das noch nach...


Ein Wort vorab noch zum Podcast:

Was für eine tolle Erfahrung, selber Teil eines Podcasts zu sein… danke Hen, dass ich dabei sein durfte in der Podcast-Folge über DI-Boxen!

Bevor jemand anderes es hier anmerkt, streue ich gleich selber Asche über mein Haupt: Bei der Erklärung des Begriffes „Impedanz“ (ab 42:20 im Podcast) hatte ich zwar das richtige im Kopf, es aber trotzdem falsch beschrieben. Ich habe im Podcast behauptet, dass Impedanz etwas mit Gleich- und Wechselstrom zu tun hat – das ist so natürlich nicht (ganz) richtig – ein ohmscher Widerstand wie z.B. der erwähnte Glühdraht einer (alten klassischen) Glühbirne ist immer ein ohmscher Widerstand. Bei Gleichstrom genauso wie bei Wechselstrom.

Was ich eigentlich sagen wollte, ist folgendes: eine Spule, wie sie in einer DI-Box als „Empfänger“ des Signals aus unseren Bässen werkelt, ist eine komplexe Last, die frequenzabhängig ist. Dort spricht man dann nicht mehr von einem Widerstand, sondern von einer Impedanz – und letztere ändert sich je nach Frequenz des Eingangssignals. Genauso verhält es sich auch mit den Pickups in unseren Instrumenten – auch dort ist der Widerstand frequenzabhängig und aus diesem Grund sagt eine Messung des Widerstandes mit Gleichstrom vielleicht etwas über die Anzahl der Wicklungen auf dem Kern aus, aber erstmal nichts über das Frequenzverhalten des Pickups.

Auch diese Erklärung des Begriffes Impedanz ist noch recht „roh“ und lässt die technischen und mathematischen Details aus, aber reicht für den Normalgebrauch vielleicht erstmal aus.

Die genaue Definition von Impedanz und komplexen Lasten lässt sich natürlich in jedem Elektrotechnik-Buch sowie auch hier bei Wikipedia nachlesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Impedanz

Ich entschuldige mich nochmal für die Ungenauigkeit – da war dann die Aufregung über die Aufnahme des Podcasts doch größer als die Erinnerung an die Elektrotechnik-Vorlesung von vor gefühlt hundert Jahren…

 

[E-A-D-G]

Was ich eigentlich sagen wollte, ist folgendes: eine Spule, wie sie in einer DI-Box als „Empfänger“ des Signals aus unseren Bässen werkelt, ist eine komplexe Last, die frequenzabhängig ist. Dort spricht man dann nicht mehr von einem Widerstand, sondern von einer Impedanz – und letztere ändert sich je nach Frequenz des Eingangssignals. Genauso verhält es sich auch mit den Pickups in unseren Instrumenten – auch dort ist der Widerstand frequenzabhängig und aus diesem Grund sagt eine Messung des Widerstandes mit Gleichstrom vielleicht etwas über die Anzahl der Wicklungen auf dem Kern aus, aber erstmal nichts über das Frequenzverhalten des Pickups.

Ganz so falsch war dein Gedanke bzw. Ansatz mit dem Widerstand nun auch wieder nicht.
Oberhalb der unteren Grenzfrequenz f3 überwiegt der transformierte Widerstand (rein Ohmsche Komponente) ganz deutlich und da darf man dann durchaus von "Widerstand" sprechen.
Erst in der Umgebung von f3 dort wo der frequenzabhängige Betragswiderstand der Spule in etwa die Größenordnung des transformierten Widerstands erreicht, erst dort wird es dann tatsächlich "komplex" bzw. R+jX=Z

 

[E-A-D-G]

Hier hört man jetzt deutlich, dass die Unterschiede zwischen der passiven gemoddeten DI-Box und der aktiven DI-Box sehr viel geringer geworden sind durch die Modifikation. Die aktive DI-Box klingt noch etwas frischer, der größere Unterschied ist bei der tiefen H-Saite zu hören, die mit der aktiven Box definierter als mit der gemoddeten passiven Box klingt.

Stimmt, die aktive DI klingt definierter, hat mehr Kontor, insbesondere bei der tiefen H-Saite.
Insgesamt gefällt zumindest mir persönlich die passive DI etwas besser. Die ist zwar weniger "perfekt", klingt aber im direkten Vergleich etwas musikalischer, vergleichbar als wäre etwas "Röhrenwärme" mit im Spiel.
Der Vergleich erinnert mich tatsächlich an einen Röhrenwechsel vor sehr langer Zeit. Ich habe damals in meinem 78er SVT GE 6550 Röhren reingesetzt. Das Ergebnis war vom Klang her vergleichbar wie hier. Wobei die "alten" Röhren damals der passiven DI entsprechen, die GE Röhren der aktiven DI.
Und was habe ich damals gemacht? Die nagelneuen GE Röhren raus und die alten Röhren die vorher drin waren in den SVT wieder reingesetzt!

 

[OSDrum]

Stimmt, die aktive DI klingt definierter, hat mehr Kontor, insbesondere bei der tiefen H-Saite.
Insgesamt gefällt zumindest mir persönlich die passive DI etwas besser. Die ist zwar weniger "perfekt", klingt aber im direkten Vergleich etwas musikalischer, vergleichbar als wäre etwas "Röhrenwärme" mit im Spiel.

Das ist genau der Punkt - nur weil eine DI-Box etwas mehr Tiefgang oder mehr Höhen hat (bzw. bewahrt), muss sie im musikalischen Zusammenhang nicht besser klingen als eine etwas "schmalere". Ich finde die gemoddete PAN 01 eigentlich klanglich auch ganz gut - der damit erzielte Sound passt gut in viele Mixe. Wenn man in der DAW eh noch kräftig dran dreht (z.B. mit dem TSE BOD), dann ist das sowieso egal, solange nicht alle Höhen völlig weg sind wie bei der ungemoddeten PAN 01 mit passiven Bässen.
Wo ich allerdings sofort und ausschließlich zu einer aktiven Box greifen würde, wäre so ein Fretless-Sound wie von Hen präsentiert im Podcast: wenn der in dem Musikstück auch etwas alleine und vorne steht, dann macht das in meinen Ohren einen sehr großen Unterschied vom Klangeindruck aus. Da kann man die verlorene Luftigkeit auch nicht im Mix wiederholen - weg ist weg! (Notiz an mich selbst: ich habe keinen Fretless-Bass!?)

 

[toko42]

Kann jemand sagen, ob dies auch bei der PAN04 der Fall ist?

Ich nutze die idR nur für E-Piano, aber man weiß ja nie.

Falls ja, bräuche ich bitte noch eine Beschreibung (am Besten mit Foto und Teileliste), was ich ändern muß.

Zunächst eine kurze Erklärung zum Hintergrund dieser folgenden Versuche: @E-A-D-G hatte zurecht darauf hingewiesen, dass bei der Palmer PAN 01 durch eine etwas unglücklich beschaltete PAD-Schaltung immer ein 68 kOhm-Widerstand parallel zum Eingangssignal liegt und damit die Impedanz der Box auf eben diesen Wert eingangsseitig limitiert ist. Dies war mir so auch nicht klar gewesen - die Versuche unter Punkt 4 oben sind damit verfälscht, weil sich

 

[OSDrum]

Ja, so wie es aussieht ist die PAN 04 (ohne A) eine doppelte PAN 01 in einem gemeinsamen Gehäuse. Die Eingangsimpedanz wird mit 68 kOhm angegeben - das weist auf die gleiche Schaltung hin!

Wenn es sich bei Deinem E-Piano um ein passives Instrument handelt (z.B. Fender Rhodes), dann macht die Modifikation Sinn. Wenn Dein E-Piano ein elektronisches ist, dann kannst Du die Box so wie sie ist ohne Klangeinbußen verwenden!

Für die Modifikation musst Du auf der Leiterplatte jeweils ein Bein der 68k Widerstände entweder auslöten (dann ist die Mod reversibel) oder mit dem Seitenschneider abknippsen. Die Pad-Schaltung funktioniert dann nicht mehr! Die Luxusvariante wäre es, wenn Du die Verbindung am 68k so auftrennst, dass sie in einen zusätzlichen kleinen Schalter läuft. Dann kann man die Mod ein- und ausschalten.