ARTIKEL

Geluidskwaliteit


Redactie HiFi.nl | 13 april 2016
Dit artikel werd oorspronkelijk geplaatst op 03 mei 2013

De geluidskwaliteit die je van een DAC mag verwachten heeft veel te maken met diens capaciteiten om jitter te voorkomen. Maar dat is uiteraard niet het enige. Zo is ook de kwaliteit van het analoge gedeelte dat na de eigenlijke DAC-omzetting komt van groot belang. En natuurlijk zullen ook de maximale bitdiepte en sampling frequentie die de DAC kan verwerken een rol spelen...

Over Sauron & Darth Vader
De ultieme slechterikken in het verhaal. De geachte heerschappen uit bovenstaande kop zijn dat respectievelijk in de Lord of the Rings-trilogie en in de Star Wars-franchise. En jitter is dat binnen het domein van de digitale audio. Jitter is een soort vervorming die te wijten is aan kleine foutjes in de timing van het audiosignaal. Dergelijke foutjes ontstaan onder meer tijdens het digitaal/analoog conversieproces. Bij een teveel aan jitter ontstaat een agressiever, harder en scherper geluid, dat minder natuurlijk aandoet en dat bijgevolg het luisterplezier nogal onderuit kan halen.

Om er voor te zorgen dat de hoeveelheid jitter zo laag mogelijk blijft, zijn de werking en de correcte implementatie van de zogenaamde klok – het is feitelijk ook een klok – in de DAC van het grootste belang. Zo'n klok controleert de timing van elke individuele sample. Dat gebeurt maar liefst 44.100 keer per seconde bij een 44.1 kHz signaal, en nóg veel meer bij hoge resolutie materiaal. Afwijkingen in de timing die niet groter dan zijn dan enkele picoseconden - een picoseconde is amper één biljoenste van een seconde – kunnen al hoorbaar zijn. De klok zit dus ingebouwd in de DAC, maar sommige fabrikanten van high-end DAC's bieden ook de mogelijkheid om een externe klok aan te sluiten. Hoe dan ook moet je uitkijken met claims over jitterwaardes. Er bestaat hier namelijk geen gestandaardiseerde meetmethode voor(!). 

Sampling frequentie
De sampling frequentie die tijdens het opnameproces gehanteerd wordt, bepaalt hoeveel stalen ('samples') er elke seconde van het muzieksignaal worden genomen. Hoe groter dat aantal, hoe beter de originele analoge golfvorm zal kunnen gereconstrueerd worden. En dus hoe beter de geluidskwaliteit. Klinkt logisch, maar er zit een addertje onder het gras. Daar hebben we het zo meteen over.

Een sampling frequentie van 44.1 kHz – waarbij er dus 44.100 samples per seconde van het signaal worden genomen – wordt beschouwd als ‘de norm’. Alles wat daaronder zit, is – even in alle ernst - geen hifi. Alles wat daarboven zit, wordt omschreven als hoge resolutie materiaal. In de praktijk worden echter zelfs 256 kbps mp3-audiobestanden van 44.1 kHz die je kan kopen in online winkels door gewetenloze marketinglui al omschreven als ‘hoge resolutie’.

Nyquist-Shannon
Wanneer er een sampling frequentie van 44.1 kHz gebruikt wordt, dan is de maximaal toegelaten audiofrequentie in het signaal precies de helft daarvan, namelijk 22.05 kHz. Als je tegen die regel zou zondigen, dan zullen er hoorbare 'aliasing' stoorsignalen in het frequentiegebied onder de 22.05 kHz opduiken. En dat willen we niet hebben, natuurlijk. Geleerde mensen in witte jassen omschrijven dit fenomeen als het bemonsteringstheorema van Nyquist-Shannon. Harry Nyquist heeft het als eerste omschreven en Claude Shannon heeft het achteraf links en rechts vervolledigd.

De helft van de bemonsteringsfrequentie – hier dus 22.05 kHz – wordt ook omschreven als de Nyquist frequentie. Nu je dit weet, kun je zonder enige schroom een DAC gaan kopen. De verkoper zal namelijk meteen door hebben dat hij met een kenner te maken heeft en zal je met het grootst mogelijke respect behandelen. Mogelijk levert het je zelfs een gratis bak koffie op.

Vermenigvuldigen en Delen
Maar we hadden het over sampling frequenties. Tegenwoordig zijn met name de hoge resolutie frequenties the talk of town. Denk hierbij aan frequenties zoals 88.2 kHz, 96 kHz, 176.4 kHz, 192 kHz en 352.8 kHz. Het is daarbij helemaal niet toevallig dat 88.2 precies het dubbele is van de 44.1 cd-standaard. En dat 176.4 en 352.8 daar weer veelvouden van zijn. 96 kHz is dan weer precies het dubbele van 48 kHz (een standaard uit de professionele opnamewereld), met 192 kHz als logische verlengstuk. De reden daarvoor zit hem in het feit een processor er niet al teveel moeite mee heeft om de sampling frequentie één of meerdere keren te verdubbelen of te delen door twee. Een omzetting van 44.1 kHz naar 88.2 kHz is bijvoorbeeld veel gemakkelijker dan het omrekenen van een 44.1 kHz signaal naar 48 kHz.

EDITORS' CHOICE