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Als HiFi-Fan sollte man auch den Weg des Streaming-Signals im Auge behalten. Wir hatten den PowerSwitch Melco S100 PowerSwitch für 2.000 Euro im Test: Da passiert mehr, als die meisten denken... (Foto: Melco)

Test Melco S100: der audiophile Netzwerk-Switch

Es ist schon wieder passiert! Nach den Erfahrungen mit den Netzwerk-Switches von Silent Angel und Ansuz Acoustics hat sich LowBeats ein weiteres Mal mit dem Thema der Ethernet-Verteilung für Audiostreaming und deren klanglichen Auswirkungen beschäftigt. Der Test des Melco S100 lässt keinen Zweifel mehr: Hier schlummert erhebliches Klangsteigerungspotential.

Aber es gibt auch erhebliche Vorurteile gegen das Thema. Wir befragen den Duden zur Definition von Vorurteilen: „Vor­ur­teil“, das. Bedeutung: ohne Prüfung der objektiven Tatsachen voreilig gefasste oder übernommene, meist von feindseligen Gefühlen gegen jemanden oder etwas geprägte Meinung.“

Auf dem Gebiet der digitalen Audio-Signalverarbeitung sind Vorurteile leider ein weit verbreitetes Phänomen. Nach dem Motto: Was das Schulwissen nicht hergibt, existiert auch nicht. So wird zum Beispiel häufig behauptet, dass es in einer digitalen Audiokette keinerlei Klangverluste geben kann, solange alle „Nullen“ und „Einsen“ am Ziel unverändert ankommen. Zum Beweis werden Computer angeführt, die gar nicht funktionieren würden, kämen die Daten nicht in korrekter Weise an – oder zumindest, wenn sie sich nicht perfekt per Fehlerkorrektur rekonstruieren ließen.

Dabei werden allerdings einige ganz wesentliche Faktoren und Unterschiede zwischen Computern und Audiowiedergabe verkannt. Da wäre zum Einen die Tatsache, dass es so etwas wie „Nullen“ und „Einsen“ in der digitalen Signalverarbeitung eigentlich gar nicht gibt. Diese stehen nur symbolisch für analoge Spannungswerte in Form von Rechtecksignalen.

–> Spannung liegt an (Eins), Spannung liegt nicht an (Null).

Die Abfolge der Spannungswechsel entspricht im Prinzip den klassischen Morsesignalen, nur dass diese Binärcode enthalten und unfassbar viel schneller aufeinander folgen als es jeder Funker umsetzen könnte…

Doch diese Spannungswerte sind allen möglichen elektromagnetischen und auch elektromotorischen Störkräften ausgesetzt, die das in der Theorie perfekte Rechtecksignal „verformen“. Die folgende Grafik dient nur als exemplarisches Beispiel:

Rechteck
(Grafik: Exogal)

Das theoretisch ideale Rechtecksignal (blau) wird hier allein durch die elektromotorische Kraft in dem zu durchfließenden Medium (Verstärker, Kabel etc.) verändert. Entfernt ähnlich, wie durch das Trägheitsgesetz ein Fahrzeug oder Flugzeug in schneller Bewegung keine 90-Grad-Richtungswechsel machen kann, schießt das Signal über sein Ziel hinaus. Es kommt zum sogenannten Ringing, einer Art Nachschwingen, bis es wieder „in die Spur gefunden hat“.

Weitere und noch einschneidendere Veränderungen des Rechtecksignals ergeben sich durch elektromagnetische Einstrahlungen, die auf viele Arten auftreten. Sei es durch die Antennenwirkung von Verbindungskabeln, Einstrahlungen und interne Reflexionen im Gehäuse, oder bei Netzwerkübertragung auch durch andere Signalkomponenten, die ständig das Netzwerk belasten und nichts mit den eigentlichen Audiodaten zu tun haben. Das wohl größte Problem dabei ist die durch die Signalverformung entstehende zeitliche Varianz, aka Jitter, der nichts anderes als ein Timing-Problem für den DAC bedeutet, weil er darin ein „unscharfes“ Signal erkennt.

Jitter DEmo
(Screenshot: Fink Audio Consulting)

Vergleich High Jitter versus Low Jitter: Die obere Messung (cyan) zeigt einen hohen Jitteranteil – zu erkennen an der undefinierten, neblig erscheinenden Flanke. Die grüne Linie hingegen zeigt den gleichen Low-High-Übergang bei geringem Jitter. Näheres dazu finden Sie in unserem Tech-Wiki-Artikel „Jitter – kurz und bündig“ und noch ausführlicher in „Jitter entmystifiziert“, beide von Kollege Jürgen Schröder.

Bei der Audiowiedergabe kommen diese Dinge vor allem deshalb zum Tragen, weil hier – im Gegensatz zu vielen Bereichen der Computeranwendung – die Daten irgendwann wieder in ein kontinuierliches analoges Schwingungsmuster umgewandelt werden müssen. Der dafür zuständige DAC (Digital to Analogue Converter) ist genau der Punkt in der Kette, an dem es kritisch wird. Hier trifft der Reifen auf den Asphalt, um mal ein im Englischen häufig gebrauchtes und gut passendes Sprichwort zu verwenden. („Where The Rubber Hits The Road“)

Selbst der beste DAC mit der allerhöchsten Auflösung und Abtastrate kann ein verformtes und zeitlich verschliffenes Signal – auch wenn es binärer Code ist – nicht in ein dem Original gleichendes Schwingungsmuster verwandeln. Bestimmte Maßnahmen wie Reclocking können die Symptome mildern, bekämpfen aber nicht die Ursache.

Bei Computern spielen kleinere Abweichungen im Rechteckmuster meist keine Rolle, weil die Daten dort in der Regel nicht in kontinuierliche analoge Schwingungsmuster umgewandelt werden. Soll beispielsweise ein Zeichen auf dem Bildschirm dargestellt werden, reicht es dem Computer aus, eine „Eins“ von einer „Null“ gerade noch unterscheiden zu können, um dann aus seiner Datenbank heraus das zu dem Byte-Wort gehörige Zeichen (etwa einen Buchstaben) auf dem Bildschirm auszugeben. Der Buchstabe sieht somit immer exakt gleich aus. Zudem ist der Buchstabe unveränderlich und nicht in einem kontinuierlichen Fluss wie ein Audiosignal.

Es gibt andere Bereiche, in denen digitale Daten (-Signale) wie bei Audio in allerhöchster Präzision verarbeitet werden und bei denen Jitter und andere Störfaktoren mit großem Aufwand bekämpft oder besser vermieden werden müssen. Etwa in der Partikelphysik. Am Teilchenbeschleuniger CERN und in anderen vergleichbaren Einrichtungen wird hierzu intensiv geforscht.

Trotz aller inzwischen gesammelter Erkenntnisse, die im Detail natürlich noch wesentlich komplexer sind und von denen längst nicht alle vollständig verstanden und aufgeklärt sind, hält sich gerade bei Digital Audio hartnäckig die Meinung, dass die beschriebenen Faktoren wenn überhaupt zu klein sind, um einen hörbaren Einfluss auf den Klang zu haben – womit sich der Kreis schließt und wir wieder am Anfang sind: Beim Vorurteil. Denn eins steht fest: Wer über ein gesundes Gehör verfügt, ausreichend Zeit (!) sowie Zugang zu einem hochwertigen Audio-Wiedergabesystem hat und sich auf das selbst Hören einlässt, der wird Unterschiede in verschiedensten Bereichen der digitalen Signalverarbeitung wahrnehmen, die garantiert nicht als pure Einbildung verbucht werden können. Am Ende ist es höchstens noch eine Frage des persönlichen Anspruchs, wobei im High-End-Audio nun mal auch die (scheinbar) kleinen Unterschiede eine große Rolle spielen.

Der Melco S100

In meinem Test des Melco N10 Streamers hatte ich schon einige Hintergrundinfos zu dem japanischen Hersteller Melco genannt. Beispielsweise die Abstammung des Unternehmens von der Buffalo Inc., einem weltweit operierenden Hersteller für Netzwerk- und Speicherprodukte. Darüber hinaus ist die Melco Firmenphilosophie sehr aufschlussreich, und sogar der exakte Firmenname gibt Hinweise: „Melco Syncrets Inc.“

Synkretismus. Nie gehört? Ich zuvor auch nicht. Der Begriff steht laut Wikipedia für die Synthese von Ideen oder Philosophien zu einem neuen System oder Weltbild. Melco-Spezialist Alan Ainslie betont bei persönlichen Gesprächen gerne, dass Melco sich selbst nicht als Hersteller von Audioprodukten im traditionellen Sinne sieht.

Vielmehr ist Melco-Hardware darauf spezialisiert, Audiodaten – vereinfacht ausgedrückt – so unbeeinflusst wie physikalisch möglich zu transportieren. So nennen sich die Melco-Mannen selbst lieber „Dateningenieure“. Darüber hinaus ist es Melcos Ziel, saubere und exakte Daten schon von Anbeginn der Aufzeichnungskette sicher zu stellen. Denn ausgerechnet im Tonstudio, wo die Musik in Daten verwandelt wird, ist dieses Thema noch nicht überall angekommen. Dabei wäre es enorm wichtig, gerade dort verstärkt auf bestmögliche Datenintegrität im Audio-Sinne zu achten. Die Zweige Aufzeichnung und Wiedergabe gehören schließlich untrennbar zusammen, doch leider wird hier oft eher gegen- als miteinander gearbeitet. Oder zumindest auf getrennten Pfaden. Hier kommt der Begriff Synkretismus wieder ins Spiel.

Kurz gesagt: Melco will dafür sorgen, dass digitale Daten für Audio nicht länger wie in der IT-Technik behandelt werden, sondern in einer für Audio optimierten Weise.

Speziell für Audio konzipierte LAN-Netzwerk-Switches, wie der hier besprochene Melco S100, führen zu ganz besonders großem Skeptizismus. Und davon nehme ich mich nicht aus! Es gab eine Zeit, in der ich ebenfalls starke Bedenken hatte, wieso ein „Netzwerkverteiler“, der noch weit vor dem besonders klangkritischen DAC zum Einsatz kommt und für den Betrieb an sich gar nicht nötig ist (wo doch ein direkt angeschlossenes Kabel reicht), auf die Klangqualität bei Audio-Streaming Einfluss haben sollte. Erst recht, wenn dafür deutlich mehr Geld als für einen herkömmlichen Switch gezahlt werden soll. Klar wird man da misstrauisch.

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Melco verrät keine konkreten Details zur Funktionsweise des S100. Der Blick ins Gehäuse offenbart nur, dass hier deutlich mehr Komponenten verbaut sind als in einem herkömmlichen Ethernet Switch (Foto: F. Borowski)

Spätestens nach meinen ersten Erfahrungen mit Komponenten dieser Art, namentlich dem Silent Angel Bonn N8 (ca. 300 Euro) und dem Ansuz Acoustics LAN PowerSwitch X-TC (ca. 2.000 Euro), war der Klangeinfluss für mich aber nicht mehr von der Hand zu weisen, wobei insbesondere der Ansuz Switch einen signifikanten Klangvorteil in meiner Kette erbrachte.

Zu dem Zeitpunkt stand der Melco S100 eigentlich auch schon in den Startlöchern, doch dann kam es zu einigen Verzögerungen, die nur teilweise durch die Corona-Krise bedingt waren. Geringe verfügbare Stückzahlen bei zugleich hoher Nachfrage haben den hiesigen Melco-Importeur, die DREI H Vertriebs GmbH, dann doch kalt erwischt und man musste mich eine Zeitlang vertrösten. Doch nun ist der Melco S100 endlich da. – Und er kam nicht allein.

Drei-H-Vertriebschef Mika Dauphin schickte mir passend zum S100 auch gleich ein weiteres klangrelevantes Bauteil in Form eines externen Netzteils der Marke Sbooster mit. Der Melco wird nämlich mit einem relativ simplen externen Power-Brikett ausgeliefert. Netzteile unterliegen strengen Vorschriften, deren Einhaltung und Genehmigung viel Geld kostet. Schon die kleinste Anpassung an der Schaltung erfordert eine erneute Zulassungsprozedur.

Genau deswegen kauft Melco für den S100 bereits zugelassene, auf dem Markt günstig verfügbare Netzteile ein, preist uns dieses aber nicht als Goldstandard mit Marketing-Sprüchen, wie „Medical“ oder „Military Grade“ an. Stattdessen schreiben sie schlicht: „Power supplies are external to the S100 giving good isolation and allowing for future upgrade to external linear power supplies.“ Und genau das ist hier mit dem rund 300 Euro teuren Linearnetzteil BOTW P&P ECO 12-13V MKII von Sbooster der Fall.

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Sbooster Netzteile sind für viele unterschiedliche Komponenten verfügbar, technisch sehr aufwendig und den typischen Beipack-Briketts klanglich haushoch überlegen (Foto: F. Borowski)

Anschluss und Bedienung des Melco S100

Im Gegensatz zu so manchem Streaming-Alleskönner kann das Kapitel Bedienung und Komfort beim Melco S100 eigentlich recht kurz ausfallen, denn es gibt hier schlicht nicht viel zu berichten. Netzteil anschließen, LAN-Kabel (Upstream vom Router und Downstream zu den Endgeräten) verbinden und läuft. Bedienung? Gibt es nicht. Der S100 verrichtet seinen Dienst vollkommen autark im Hintergrund und benötigt im Betrieb keine Benutzerintervention.

Aber es gibt ein paar Nutzungsempfehlungen seitens des Herstellers, denen man Beachtung schenken sollte. Betrachten wir dazu erst mal den wichtigsten Teil des S100, seine Rückseite mit dem Anschlüssen:

Melco S100 Anschluss 3
v.l.n.r.: Netzteilbuchse, 4x 100 Mbit Ethernetbuchsen, 4x 1 Gbit Ethernet-Buchsen, 2x SFP-Ports. In der Mitte oberhalb der Buchsen: Ein Schalter für die Status-LEDs (Foto: Melco)

Zuallererst möchte ich ein herzliches Dankeschön an Melco richten: für den Schalter mit der Bezeichnung „LINK / ACT“. Im Gegensatz zu vielen anderen Herstellern LAN-fähiger Audiokomponenten, die Standard-LAN-Buchsen mit integrierten flackernden Lämpchen einsetzen, verbaut Melco im S100 separate Traffic-LEDs und macht diese auch noch abschaltbar. So und nicht anders muss das sein.

Abgesehen von der Tatsache, dass jedes kleine LED-Lämpchen sein eigenes Signalrauschen erzeugt und damit ein potentieller Störenfried ist, nervt es im wohnlichen Umfeld auch ungemein, wenn ständig eine Lightshow an den Wänden reflektiert. Selbst dann, wenn die Musik aus ist, denn ein Switch bleibt permanent am Netz und es findet auch ohne Audiosignal ununterbrochen Netzwerkkommunikation statt. Was einer der Gründe für die Existenz solcher Geräte wie dem S100 ist.

Jedenfalls, wer wissen will, ob Datenverkehr stattfindet, schaltet die Traffic-LEDs eben kurz ein und wenn Gewissheit besteht, einfach wieder aus. Reicht doch, oder? Zu 100% konsequent wäre es gewesen, wenn Melco auch die blassblaue Betriebs-LED an der Front abschaltbar gemacht hätte.

Melco S100 mit SBooster
Hier das Sbooster-Netzteil und der Melco S100 nebeneinander. Bedienelemente an der Front gibt es übrigens nicht. Auch keinen Power-Schalter. Der S100 ist „always on“. Aber Besitzer eines passenden Sbooster-Netzteils können das Gerät über einen daran befindlichen Schalter vom Netz trennen (Foto: F. Borowski)

Um das Signal bzw. die Daten über den Switch verteilen zu können, benötigt man einen „Upstream“. Das ist die Verbindung vom heimischen Router. Ein LAN-Kabel geht also vom Router in den S100, wobei es technisch gesehen egal ist, in welche der acht verfügbaren Buchsen man das RJ45-Kabel steckt, und an welche man die Endgeräte anstöpselt. Aus klanglicher Sicht spielt es aber durchaus eine Rolle.

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