ARTIKEL

Addertjes


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

Maar kan het ons eigenlijk wel wat schelen als zo’n processor wat meer moet zweten bij zijn rekenwerk? Toch wel. Want naarmate de berekeningen complexer worden, is de kans op foutjes in de timing – lees: jitter – groter. Zelfs als er niet omgerekend hoeft te worden, neemt het risico op timingfoutjes ook toe naarmate de sampling frequentie verhoogt. En daar zit dus dat addertje waar we het daarstraks al over hadden. Want een hogere sampling frequentie zorgt er in theorie inderdaad voor dat de analoge golfvorm nauwkeuriger kan gereconstrueerd worden, maar dat positieve effect kan worden tegengegaan doordat de kans op fouten in de timing toeneemt.

Dat begint trouwens al in de opnamestudio. Niet bij elke productie worden immers topklasse ADC's – analoog/digitaal omzetters: zoals een DAC, maar dan omgekeerd – ingezet. En hoe minder de kwaliteit van de ADC, hoe groter het aantal timingfouten dat zal ontstaan bij hogere sampling frequenties. Daarbij is het ook zo dat digitale 44.1 kHz opnames die tijdens de postproductiefase, soms vele jaren na de eigenlijke opnames, worden geupsampled naar hogere frequenties, weliswaar aantrekkelijke getallen opleveren ('Echte audiofiele hi-res muziek in 192 kHz, zo hoorde je de – vul hier een groepsnaam naar keuze in – nooit eerder!'), maar dat de geluidskwaliteit daarom niet beter is.

Hoge Resolutie & Upsampling
Ondanks alle bedenkingen die we hierboven formuleerden, hebben hoge resolutiebestanden wel degelijk het potentieel om beter te klinken dan standaard 44.1 kHz materiaal. Dat komt omdat de digitale filtering – die is noodzakelijk om aliasing te vermijden, zie ook het stukje onder 'Nyquist-Shannon'–zich bij hoge resolutiebestanden veel verder buiten het hoorbare frequentiegebied situeert.

In het geval van een 44.1 kHz signaal laat de digitale filtering alle informatie door tot 20 kHz, waarna het signaal met maar liefst 100 dB dichtgeknepen wordt tegen dat het 22.05 kHz punt bereikt is. Een heel straffe – in vakjargon 'steile' – filtering, dus. Helaas leidt zo'n extreme filtering tot een minder goede weergave van het (hoorbare) frequentiespectrum onder de 20 kHz. Als de samplingfrequentie hoger ligt– bijvoorbeeld op 96 kHz –, dan hoeft het filter veel minder steil te zijn, en zal de negatieve invloed op het geluidsignaal veel kleiner zijn.

Dit fenomeen is trouwens ook de bestaansreden van upsampling. Dat is een techniek waarbij een digitaal bronsignaal omgerekend wordt naar een hogere samplingfrequentie. Dat levert geen nieuwe geluidsinformatie op – het principe is hetzelfde als wanneer je een digitale foto vergroot: je krijgt dan ook geen nieuwe beeldinformatie te zien –, maar het zorgt er wel voor dat de digitale filtering minder schade aanricht. En dus hou je een betere geluidskwaliteit over.

OK, maar wat als we nu alle voor- en nadelen – vooral: toename van omrekenfouten versus superieure digitale filtering – van de verschillende sampling frequenties tegen elkaar afwegen? Kunnen we dan achterhalen welke de ideale sampling frequentie is?

Dat kan, al is er best nog wel enige discussie over welke frequentie dat dan precies moet zijn. Maar het is wel zeker dat deze niet lager is dan 44.1 kHz en niet hoger dan 96 kHz.

Bit-diepte
Net zoals er een soort basisnorm bestaat voor de sampling frequentie – 44.1 kHz –, is er ook zo'n norm voor de bitdiepte. Die norm – net zoals de 44.1 kHz sampling frequentienorm is deze afkomstig uit het cd-formaat – bedraagt 16 bits. Een muzieksignaal met een bitdiepte van 16 bits laat een dynamisch bereik tot 96 dB toe. Dat is al heel wat, maar het is natuurlijk altijd wel zo prettig om nog enige reserve te hebben.

Een 24 bits bestand zorgt daar met z'n dynamische capaciteit tot 144 dB ten overvloede voor. Daarbij is het ook zo dat in een 16 bits signaal 'slechts' 60.000 volumestapjes mogelijk zijn, terwijl dat bij een 24 bits signaal al meer dan een miljoen stapjes zijn. Een bitdiepte van 24 bits heeft dus zeker zijn voordelen tegenover 16 bits. Het is voor niets dat in opnamestudio's 24 bits al lang als norm gehanteerd wordt. Muziek in het 32 bits formaat is in theorie nog beter, maar in de praktijk is ons gehoor niet goed genoeg om daar enig voordeel uit te halen.

En DSD dan?
Het DSD-formaat – DSD staat voor Direct Stream Digital – werd door Sony en Philips ontwikkeld voor het sa-cd formaat. De sampling frequentie van DSD bedraagt maar liefst 2.8224 Megaherz. Dat wil zeggen dat het analoge signaal zo maar eventjes 2.8224 miljoen keer per seconde wordt gesampled. De bitdiepte bedraagt één bit. Dat lijkt schrikbarend weinig, maar het werkingsprincipe is anders dan bij de 'gewone' PCM (Pulse Code Modulation) digitale audiobestanden. Het is bij een DSD-signaal zo geregeld dat wanneer de amplitude toeneemt, de bitwaarde één is. En als de amplitude afneemt, dan is debitwaarde nul. Feit is dat DSD de potentie heeft om gevoelig beter te klinken dan 16 bit/44.1 KHz PCM. Nu streaming audio definitief een plaats heeft ingenomen binnen de high end audio gelederen, gaat ook de techniek met grote stappen vooruit. Steeds meer muziekliefhebbers (her-)ontdekken hun digitale collectie en DSD is steeds toegankelijker geworden. 

Met een DAC die DSD-signalen kan omzetten, zou je in theorie twee dingen kunnen doen. De DAC zou kunnen worden ingezet om de digitale audio van je sa-cd schijfjes om te zetten naar het analoge domein en hij kan gebruikt worden om DSD-bestanden die je online koopt weer te geven. Dat van die sa-cd speler zal je echter niet zomaar geregeld krijgen, want er zijn geen consumerapparaten op de markt met een digitale audio uitgang in het DSD formaat. Daarbij is het online aanbod van DSD-bestanden ook erg beperkt te noemen. En als je toch DSD-bestanden aankoopt, dan ben je verplicht om de computer als bron te gebruiken, en om deze te koppelen aan de DAC via een USB-verbinding. Je DSD’tjes weergeven door middel van een streamer is dus ook al niet mogelijk...

Conclusie
Als je van plan bent om een DAC aan te schaffen, let er dan om te beginnen op dat deze over voldoende ingangen beschikt, zodat je al je digitale stereobronnen naar behoren kunt aansluiten. Een afstandsbediening om te schakelen tussen de verschillende ingangen is handig, maar niet noodzakelijk. Wat de geluidstechnische kant van de zaak betreft is het slim om voor een model te kiezen dat compatibel is met zoveel mogelijk verschillende sampling frequenties en bitdieptes.

Voor het overige kan je een goed klinkende DAC niet als dusdanig identificeren op basis van de specificaties. En ook niet op basis van de gebruikte chipset. Het verdient stevige aanbeveling om de nodige recensies door te nemen en om op basis daarvan een shortlist te maken van enkele apparaten. Die kan je dan bij de hifi-dealer gaan beluisteren, om zo tot een definitieve keuze te komen. Happy hunting!

En kijk ook eens op onze DAC Special

EDITORS' CHOICE