Audiophile Ethernet-Switches
Ein audiophiler Ethernet-Switch verteilt die Verbindung des Internetrouters an die Geräte der Hi-Fi-Anlage (Netzwerkplayer, Musikserver oder netzwerkfähiger DAC) und begrenzt dabei das elektrische Rauschen, das ein herkömmlicher Netzwerk-Switch zusammen mit den Daten überträgt. Seine sorgfältig ausgelegte Stromversorgung und sein stabiler Taktgeber reduzieren Störungen, und seine Glasfaseranschlüsse isolieren die digitale Musikwiedergabe elektrisch vom Heimnetzwerk. Mehr erfahren
Funktionsweise eines audiophilen Netzwerk-Switches
In den meisten Wohnungen steht der Router weit vom Hi-Fi-Möbel entfernt und verfügt nur über wenige Anschlüsse. Der Switch ist die Mehrfachsteckdose der Ethernet-Verkabelung: Ein einziges Kabel kommt vom Router, und der Switch dient dazu, mehrere Geräte anzuschließen: den Netzwerkplayer, das NAS (Netzwerkfestplatte zur Speicherung der Musikbibliothek), den Audioserver, den Fernseher oder die Konsole.
Die Datenübertragung selbst ist dabei nicht gefährdet. Das Ethernet-Protokoll prüft jedes Paket und fordert beschädigt ankommende Pakete erneut an: Es entsteht kein Signalverlust, und eine Musikdatei erreicht die Audioquelle identisch mit dem Original, unabhängig davon, welchen Switch sie durchläuft. Ein audiophiler Netzwerk-Switch setzt an anderer Stelle an, nämlich bei hochfrequenten Störströmen, die den Audiodatenverkehr im Kupferkabel begleiten. Diese Störungen gelangen bis zu den Schaltungen des Streamers und anschließend bis zu dessen Wandlerstufe, wo die Musik wieder zu einem analogen Signal wird.
Die Störungen eines herkömmlichen Netzwerk-Switches
Ein Büro-Switch ist auf Datendurchsatz und einen möglichst niedrigen Preis ausgelegt. Sein Schaltnetzteil zerhackt den Strom mit hoher Frequenz, um klein und leicht zu bleiben, und ein Teil dieser Schaltstörungen gelangt auf die Masse der angeschlossenen Geräte. Sein Quarzoszillator, der den Paketverkehr taktet, ist ein Standardbauteil, das empfindlich auf Temperaturschwankungen reagiert. Seine Aktivitätsanzeigen blinken ununterbrochen und tragen ebenfalls zu den Störungen bei.
In einem Computernetzwerk hat keiner dieser Nachteile Auswirkungen. Wird dasselbe Gerät wenige Zentimeter von einem Wiedergabegerät entfernt angeschlossen, wird es zu einer Störquelle unmittelbar vor der Digital-Analog-Wandlung. Ein audiophiler Hi-Fi-Switch übernimmt die Funktion dieses Geräts, ohne etwas am Ethernet-Standard zu ändern, und optimiert jeden technischen Punkt, der diese Störungen erzeugt oder überträgt.
Rauscharme Stromversorgung und Reduzierung des Grundrauschens
Die Stromversorgung ist der erste Ansatzpunkt. Ein lineares Netzteil senkt die Netzspannung über einen Transformator ab und richtet sie anschließend gleich, filtert und regelt sie ohne Schaltvorgänge. Es ist schwerer, größer und weniger effizient als ein Schaltnetzteil, hinterlässt aber ein wesentlich geringeres Restrauschen. Hochwertige Modelle trennen mehrere Versorgungsstufen voneinander: eine für den Oszillator, die anderen für die Schaltkreise und die Anschlüsse, damit eine Schaltung ihre Nachbarschaltung nicht stört.
Einige kompakte audiophile Switches werden über einen externen Stromanschluss versorgt. Sie funktionieren mit dem mitgelieferten Netzteil und lassen sich später mit einem optionalen separaten linearen Netzteil betreiben, um die Anlage schrittweise weiterzuentwickeln.
Präzisionstaktgeber und Jitter-Reduzierung
Jitter bezeichnet kleine Unregelmäßigkeiten bei der Taktung eines digitalen Signals. Um sie zu reduzieren, ersetzt ein audiophiler Netzwerk-Switch den Standardoszillator durch eine stabilere Zeitreferenz: einen TCXO, einen temperaturkompensierten Quarzoszillator, oder einen OCXO, einen Quarzoszillator, der in einem winzigen Ofen auf konstanter Temperatur gehalten wird. Einige Modelle verfügen über einen externen 10-MHz-Takteingang mit BNC-Buchse, über den sie mit einem gemeinsam mit anderen Geräten genutzten Mastertakt synchronisiert werden.
Die erwartete Wirkung bedarf einer präzisen Einordnung. Der Streamer legt die empfangenen Daten in einem Pufferspeicher ab und liest sie im Rhythmus seines eigenen Oszillators aus: Der Oszillator des Switches steuert die Wandlung nicht. Sein Nutzen betrifft die Schaltungen des Switches selbst, bei denen eine stabile Taktung das Schaltrauschen verringert und gleichmäßiger macht, sodass es weniger leicht bis zur Quelle gelangt. Ein OCXO benötigt eine Aufwärmzeit, bevor er seine Nennstabilität erreicht, und ein audiophiler Switch bleibt dauerhaft eingeschaltet.
Glasfaser, SFP-Anschlüsse und galvanische Trennung
Zwei Geräte, die über ein Ethernet-Kupferkabel verbunden sind, teilen sich einen elektrischen Pfad, den auch Störungen nutzen. Die galvanische Trennung unterbricht diesen Pfad: Es fließt kein Strom mehr von einem Gerät zum anderen, wodurch auch Masseschleifen beseitigt werden, die Brummen verursachen. RJ45-Anschlüsse verfügen über eine solche Trennung durch kleine Transformatoren, doch sie lässt einen Teil der hohen Frequenzen passieren. Glasfaser geht weiter, da sie Licht statt Strom überträgt.
Audiophile Switches nehmen Glasfaser über SFP-Anschlüsse auf, also Steckplätze, in die ein optisches Modul eingesetzt wird. Der gängigste Aufbau verbindet den Router über eine optische Verbindung mit dem Switch, mit einem Konverter am anderen Ende, und anschließend den Switch über ein kurzes RJ45-Kabel mit dem Streamer: Die Hi-Fi-Anlage ist dann elektrisch vom Rest des Hauses getrennt. Die Quelle selbst per Glasfaser anzuschließen, setzt voraus, dass sie über einen SFP-Anschluss verfügt. Ob Kabel oder Glasfaser, die Wahl hängt also von den vorhandenen Geräten ab. Optische Module erwärmen sich und verbrauchen Strom, und ihre Qualität ist keine Nebensache.
Datendurchsatz: 100 Mb/s, Gigabit oder mehr
Digitale Musikwiedergabe benötigt wenig Bandbreite. Ein Stereo-Datenstrom mit 24 Bit/192 kHz beansprucht etwa 9 Mb/s, und DSD512, das anspruchsvollste Format, bleibt unter 50 Mb/s. Eine Verbindung mit 100 Mb/s deckt somit alle Auflösungen ab. Einige Entwickler entscheiden sich bewusst für einen auf 100 Mb/s begrenzten Switching-Chip, der langsamer und rauschärmer ist. Andere setzen auf Gigabit oder sogar 2,5 oder 10 Gb/s über Glasfaser, da schnelle Schaltungen ihrer Ansicht nach mit größeren Reserven arbeiten.
Die richtige Wahl hängt von den anderen angeschlossenen Geräten ab. Ein NAS, das die Computer im Haus sichert, ein Fernseher, der 4K-Videos wiedergibt, oder ein Server, der große Mengen an Alben kopiert, profitieren von Gigabit. Ein Switch, der ausschließlich die Hi-Fi-Anlage versorgt, benötigt keinen höheren Datendurchsatz.
Anzahl der Anschlüsse und Position im Audionetzwerk
Vor der Auswahl zählt man am besten die kabelgebundenen Geräte, die in der Nähe der Anlage angeschlossen werden sollen (Streamer, Musikserver, NAS, Fernseher, TV-Box, Konsole), und plant anschließend einen zusätzlichen Anschluss als Reserve ein. Der audiophile Switch bildet das letzte Glied, möglichst nahe an der Quelle: Ein gewöhnlicher Switch zwischen den beiden würde die zuvor beseitigten Störungen wieder einbringen. Einige Modelle reservieren bestimmte Anschlüsse mit verstärkter Filterung oder zusätzlicher Isolation für die empfindlichsten Geräte, während die übrigen den Router und weniger kritische Geräte aufnehmen.
Die meisten audiophilen Switches sind nicht verwaltbar: Sie erfordern keine Konfiguration, man schließt sie an, und sie funktionieren. Sie ersetzen nicht den Router, der weiterhin für den Internetzugang, WLAN und die Adressvergabe zuständig bleibt. Der Streamer muss hingegen per Kabel angeschlossen werden, denn ein WLAN-Gerät profitiert von keinem Switch.
Ethernet-Verkabelung, Stromnetz und Optimierung der Anlage
Der Switch arbeitet im Zusammenspiel mit seiner Umgebung. Das RJ45-Kabel, das ihn mit der Quelle verbindet, sollte möglichst kurz und korrekt geschirmt sein, und die versorgende Netzsteckdose ist ebenso wichtig: Ein rauscharmer Switch, der an einer gemeinsam mit Schaltnetzteilen genutzten Steckdosenleiste angeschlossen ist, verliert einen Teil seines Nutzens. Am besten stellt man ihn entfernt von störungsreichen Netzteilen und leistungsstarken Verstärkern auf eine stabile Oberfläche: Diese Aufstellungsbedingungen beeinflussen das Ergebnis. Ein Netzwerkisolator, ein kleines Zubehörteil, das in ein einzelnes Kabel eingeschleift wird, ist die einfachste Lösung, wenn nur ein Gerät geschützt werden soll.
Der klangliche Gewinn hängt vom Streamer ab. Ein Gerät, dessen digitale und analoge Stufen bereits gut voneinander getrennt sind, kann selbst einen großen Teil der Störungen filtern, sodass der Beitrag des Switches dezent bleibt. Bei einer hochauflösenden Anlage gewinnt die Wiedergabe im Allgemeinen einen ruhigeren Hintergrund, vor dem sich leise Details besser abheben, und häufig natürlichere Klangfarben. Diese Unterschiede bleiben gering im Vergleich zu denen der Lautsprecher, der Verstärkung oder der Raumakustik: Der audiophile Ethernet-Switch ist ein Optimierungselement, das zum Einsatz kommt, sobald diese Komponenten ein entsprechendes Niveau erreicht haben, um digitale Musik unter bestmöglichen Bedingungen zu übertragen.
