Let’s Talk Audio

Artikel 3: Van analoog naar digitaal naar analoog (deel 2 van digitale audio)

Artikel 3: Van analoog naar digitaal naar analoog (deel 2 van digitale audio)

#LETSTALKAUDIO - Van analoog naar digitaal naar analoog

Van analoog digitaal maken

We schreven al in een eerder blog over de ontstaansgeschiedenis van digitale audio. Maar wat gebeurt er precies bij het omzetten van analoge signalen naar digitale informatie? En zijn er verschillen in kwaliteit? Maakt de apparatuur waar je het op afspeelt veel verschil? Wat is een DAC en wat is het verschil tussen de DAC in je telefoon en de DAC in je hoogwaardige audio-installatie? Het is een zeer uitgebreid en technisch onderwerp, maar we hopen met dit artikel toch een klein beetje licht in de duisternis te scheppen.

Digitaal versus analoog

Signalen in de 'echte' wereld, zoals licht en audio, zijn analoog. Een mogelijke definitie van een analoog signaal is “een signaal dat in principe traploos waarden kan aannemen in een continuüm”. Dat klinkt misschien nog wat onduidelijk, maar vergelijk het eens met de omschrijving van een digitaal signaal: “een signaal waarbij principieel slechts een beperkt aantal discrete niveaus mogelijk is”.

Het belangrijkste verschil tussen analoog en digitaal ligt in de manier van verwerking van het signaal. Bij digitale technologie wordt het oorspronkelijke signaal teruggebracht tot een stroom bits (enen en nullen), die altijd getrapt of sprongsgewijs zijn. Bij analoge technologie is het signaal traploos of glijdend en analoog aan het oorspronkelijke signaal.

Wanneer een artiest de studio ingaat om een opname te maken, dan wordt het analoge geluid omgezet in digitale informatie voor het je cd-speler, telefoon of computer bereikt. Waar dat precies gebeurt in de productie verschilt nogal eens (sommige artiesten en producers vinden het belangrijk om het signaal zo lang mogelijk analoog te houden, terwijl anderen direct digitaal opnemen),

maar ergens moet het signaal worden geconverteerd naar enen en nullen. In opnamestudio's heeft men de beschikking over kostbare apparatuur die de audio op een zo hoog mogelijke kwaliteit opneemt en converteert. Maar ook al is de opname van een sublieme kwaliteit, de uiteindelijke track op je computer of telefoon kan nogal eens wisselen in kwaliteit. En ook de apparatuur waarop je de muziek afspeelt is erg belangrijk voor het uiteindelijke geluid.

 

De kwaliteit van het muziekbestand

Hoewel de compact disc al weer bijna uit ons leven is verdwenen, is de audiokwaliteit van cd´s nog altijd de meest gebruikte standaard voor digitale audio. Om analoge audio in digitale audio om te zetten, wordt het analoge signaal op vaste tijdintervallen gemeten (gesampled). De sampling rate, oftewel de hoeveelheid samples per seconde, is erg belangrijk voor de kwaliteit van een opname: hoe meer er gemeten wordt per seconde, hoe getrouwer de weergave van de originele, analoge audio zal zijn.

De sampling rate voor compact discs is 44.1 kHz (wat wil zeggen dat er 44.100 samples per seconde worden gemaakt). Wat ook belangrijk is, is de zogenaamde bit diepte. Bij iedere sample hoort natuurlijk een bepaalde waarde. We zijn ten slotte aan het meten. Hoe meer bits, hoe nauwkeuriger we een waarde aan de meting kunnen geven. Zo bestaat een 4 bits signaal uit alle unieke combinaties die we met 1en 0 kunnen maken (0001, 0010, 0100, 1000, 0011, etc.). Bij CD’s gebruiken we een standaard van 16 bits.

 

Lossy versus lossless

De opkomst van streaming audio en het mp3-format heeft niet per se gezorgd voor een betere audiokwaliteit. Omdat nieuwe factoren, zoals de beschikbare bandbreedte en de prijs van opslagmedia een rol gingen spelen, zocht men naar manieren om de audiobestanden zo klein mogelijk te maken en dat resulteert vaak in een lagere geluidskwaliteit. Zo wordt de samplerate in veel gevallen verlaagd en worden er truukjes toegepast om minder informatie in de geluidsbestanden op te hoeven slaan. Wanneer een piano op een bepaalde plek in een opname bijvoorbeeld overstemd wordt door een harde drumslag, dan kun je een kleiner bestand krijgen door de piano op die plek weg te laten. Helaas verlies je daarmee ook een deel van de finesse en het detail van de originele opname. Dergelijke bestanden noemen we 'lossy', omdat er informatie verloren gaat. Gelukkig zijn er ook verschillende 'lossless' manieren om audio compacter te maken, waarbij er geen informatie verloren gaat. Een goed voorbeeld van een lossless format is FLAC; deze codec comprimeert de audio, waarna de afspeelapparatuur de originele data weer terughaalt door het bestand te decomprimeren.

High Resolution Audio

De laatste jaren hoor je steeds meer over high resolution of high definition audio. Dit zijn voornamelijk marketingtermen en er bestaat niet echt een standaarddefinitie van wat het precies is. De termen worden meestal gebruikt om audio te beschrijven die een grotere bandbreedte of een groter dynamisch bereik heeft dan de compact disc, wat wil zeggen dat de sampling rate hoger is dan 44.1 Khz en de bit-diepte (de hoeveelheid informatie per sample) groter dan 16. Veelgebruikte samplefrequenties zijn 96kHz of 192kHz met 24-bit. Bestandsformaten als FLAC, ALAC, WAV, AIFF en DSD (het format van de Super Audio Compact Disc), kunnen allemaal hoge resolutie audio bevatten, maar dat is niet noodzakelijk. Wil je van de voordelen van high resolution audio kunnen genieten, dan zul je in ieder geval hoogwaardige afspeelapparatuur tot je beschikking moeten hebben.

 

Van digitaal naar analoog

De laatste bewerking die een muziekbestand moet doorlopen om uit je luidsprekers te klinken, is de conversie van digitaal terug naar analoog. Ook hier spelen weer vele factoren een rol voor de uiteindelijke kwaliteit van de muziekweergave. Het bestand zelf kan van nog zo'n hoge kwaliteit zijn, als de installatie waar je het op afspeelt niet goed is, dan zal de resulterende audio niet optimaal klinken.

 

De DAC

Eén van de belangrijkste onderdelen van je installatie bij de weergave van digitale media, is de DAC, oftewel de Digitaal naar Analoog Converter. Deze technologie zorgt ervoor dat de digitale informatie weer wordt omgezet in analoge signalen, waarmee je koptelefoon of luidsprekers geluidsgolven kunnen produceren. Er bestaan vele verschillende soorten en maten DAC's en in elk apparaat waarmee je digitale audio afspeelt, kun je er één of meerdere vinden. De kwaliteit van al deze DAC's kan aanzienlijk uiteenlopen. Zo zal de DAC in je mobiele telefoon van een veel lagere kwaliteit zijn dan de DAC in je stereo-installatie. Bij het converteren van digitale informatie naar een analoog signaal spelen veel factoren een rol. Welke software gebruikt de converter bijvoorbeeld? En wat is de kwaliteit van het kristal dat wordt gebruikt? Hoeveel afrondingsfouten worden er gemaakt bij het upsamplen van het signaal? Aangezien de meeste telefoons en laptops niet specifiek voor het weergeven van audio zijn gebouwd, tref je hier over het algemeen ook niet de beste converters aan.

De rest van je installatie

Maar ook de componenten voor en na de converter zijn natuurlijk van invloed op de kwaliteit. Laptops houden bijvoorbeeld niet altijd specifiek rekening met optimale audioweergave en zelfs wanneer je de geluidskaart van de laptop niet gebruikt (bijvoorbeeld met de USB DAC modus van je versterker), dan nog kan er ongewenste storing en signaaldegradatie optreden door de constructie van de laptop zelf. Op de meeste USB-poorten staat bijvoorbeeld stroom die kan interfereren met het audiosignaal dat aan de versterker wordt doorgegeven. Om dit te voorkomen gebruiken onze hoogwaardige versterkers een zogenaamde galvanische scheiding; het binnenwerk van de versterker is hierbij volledig losgekoppeld van de USB aansluiting met behulp van magneten, zodat alleen de data die we willen versterken binnenkomt. Zo spelen er alleen al bij de conversie enorm veel factoren en onderdelen een rol. En dan hebben we het nog niet eens gehad over de kwaliteit van de versterker, de luidsprekers, de kabels en de ruimte waarin je de muziek beluistert.

 

Muziek is emotie

We kunnen nog wel honderd artikelen schrijven over alle technische factoren die belangrijk zijn voor een optimale geluidsreproductie (en misschien gaan we dat ook wel doen), maar uiteindelijk gaat het bij muziek natuurlijk voornamelijk om beleving. En dan met name om jouw beleving. Hoewel veel mensen misschien niet horen dat een goedkope DAC afrondingsfouten maakt, of dat een lage resolutie mp3 diepte en warmte mist, ben jij wellicht iemand met gouden oren voor wie het wel belangrijk is dat je muziek zo getrouw mogelijk wordt weergegeven. In dat geval kan het absoluut de moeite waard zijn om ieder component van je installatie onder de loep te nemen, goed op te letten wat de kwaliteit van de muziekbestanden is die je downloadt en misschien zelfs het licht uit te doen als je naar je favoriete artiest luistert, om je gehoor de maximale ruimte te geven. Veel luisterplezier!

 

Volg on Facebook kanaal, en blijf automatisch op de hoogte

Vond je dit interessant om te lezen? Houd ons dan in de gaten op Facebook. Wij delen dan graag nog meer audioverhalen met je.

Klaar om te genieten van digitale muziek, kijk hier verder

Om u zo goed mogelijk van dienst te kunnen zijn maken wij gebruik van cookies. Als u doorgaat op deze website stemt u in met het gebruik van cookies. Meer informatie.