@rland: Der E530 erfüllt zwar nicht alle Deine Kriterien (kein Midi, nur zwei echte Kanäle, dafür aber andere Sound-Switches) ist aber mit 500 Euro spitze beim Preis-/Leistungsverhältnis. Den Sound müsstest Du natürlich mal antesten. Wenn Du etwas mehr Flexibilität willst wäre noch eine Idee, zwei E530 zu kaufen und diese mit einem externen Midi-Gerät umzuschalten. Dabei kannst Du verschieden EQ-Einstellungen benutzen - falls nötig - und hättest 4 Kanäle. Dabei hättest Du noch die Möglichkeit, andere Röhren zu verwenden. Ich finde die Unterschiede zwischen verschiedenen Vorstufenröhren allerdings ziemlich subtil. Alleine wegen dem Preis würde ich mir den anschauen. Ich habe einen E530, finde ihn super, und gebe ihn trotz vorhandenen AxeFx nicht mehr her. Das Axe ist übrigens meiner Meinung nach derzeit der beste Weg, ohne Computer schöne Boxensounds auf dem Kopfhörer/Monitor zu bekommen und es harmoniert bestens mit meinem Röhren-Preamp.
Zu Deiner Frage: Beim Aufbau der Hardware-Sims weiß ich nichts genaues, tippe aber auf eine passive Schaltung, welche den Sound entsprechend "verbiegt". Dabei gehen in der Praxis schon viele Nuancen verloren.