ARTIKEL

Digitalisatie van geluid


Michel Hazen | 19 februari 2004

Zoals in de inleiding al aangegeven, is de SA-CD een digitale geluidsdrager, waarbij het oorspronkelijke geluid in digitale vorm is vastgelegd. Om het voornaamste verschil tussen de CD en de SA-CD uit te leggen, wordt in dit gedeelte kort het basisprincipe van digitale vastlegging doorgenomen.

Accuphase_DP-77_27-05-03

Wij horen geluid, stemmen en ook muziek door het laten trillen van lucht dat wij met onze oren waarnemen. Die trillingen zien er in hun eenvoudigste vorm als een sinusgolf uit.

Als we nu een denkbeeldig doorzichtig rasterpapier over die geluidsgolf heen zouden leggen en de ruitjes zwart zouden maken indien hier de geluidsgolf (of een deel ervan) door zou schijnen krijgen we een verzameling van witte en zwarte ruitjes die het oorspronkelijke signaal benaderen. Als we dan de zwarte ruitjes de waarde ‘1’ zouden geven en de witte een ‘0’ beschrijven we dus door een reeks ‘1’-en en ‘0’-en de geluidsgolf. Eenvoudig gezegd komt daar digitalisatie op neer. Natuurlijk is het complexer dan dat, maar voor de beeldvorming is dit een bruikbaar voorbeeld.

Hoe werkt SA-CD

Uit het bovenstaande voorbeeld valt al snel te herleiden dat, zodra er een fijner raster van ruitjespapier gebruikt zou worden, het originele geluid nauwkeuriger beschreven zou kunnen worden. Alleen, om dat te doen moet je dan wel veel meer digitale informatie (de ‘0’-en en ‘1’-en) gaan vastleggen.

Om een geluidssignaal te digitaliseren, wordt vaak de Puls Code Modulatie (PCM) methode toegepast. Deze methode bestaat uit drie onderdelen: de sampling, de kwantificering en de encodering. Sampling deelt het analoge signaal op in kleine stukjes (de `samples`, in dit artikel te vergelijken met de grootte van de ruitjes); kwantificering geeft aan elke sample een bepaalde waarde (uitgedrukt in een aantal bits) en daarna volgt de digitalisering (encodering).

Bij dit laatste wordt meestal meteen compressie toegepast, omdat het handiger is niet alle losse ‘0’-en en ‘1’-en vast te leggen. Mochten er bijvoorbeeld honderd ‘0’-en achter elkaar voorkomen is het handiger om ‘honderd keer ‘0’ vast te leggen dan honderd keer één ‘0’ vast te leggen. Aan de andere kant kan te veel compressie weer details weglaten. Overigens wordt bij PCM geen compressie toegepast.

Op zich allemaal leuke achtergrondinformatie, maar het belangrijkste om te onthouden is: hoe hoger het aantal bits dat wordt gebruikt voor deze kwantificering, hoe nauwkeuriger en dus kwalitatief hoogwaardiger de digitalisering. Dit geeft aan, dat indien het mogelijk is een `fijnere` opslag van het originele geluidssignaal vast te leggen, de benadering van het originele signaal nauwkeuriger is. Anders gezegd: als je meer bits kunt gebruiken om het origineel te beschrijven, wordt het een meer nauwkeurige beschrijving van het origineel. Op een SA-CD valt ongeveer 64 keer zoveel informatie vast te leggen als op een normale CD. Dat schept de mogelijkheden voor een hogere geluidskwaliteit. Later wordt op dit aspect nader ingegaan in relatie tot de SA-CD.
 

EDITORS' CHOICE