Digitale audio begrijpen: een gids van A - Z
Vindt u het taalgebruik in beschrijvingen van audioapparatuur verwarrend? We hebben een snelle gids gemaakt om u te helpen.
De basis: hoe digitale audio wordt opgenomen
Omdat echt geluid continu varieert, is een digitale opname altijd een benadering van het volledige bereik aan geluiden die bestaan op de wereld. Vooruitgangen in opnametechnologie vergroten echter voortdurend het bereik en de nauwkeurigheid van wat digitaal kan worden opgenomen.
Wanneer een digitale opname wordt gemaakt van een analoge bron, zoals een live concert of artiesten in een opnamestudio, wordt het geluid met regelmatige intervallen gesampled. Samplen wordt ook wel bemonsteren genoemd. De amplitude van het geluid wordt vastgelegd als een getal, waardoor een digitale opname ontstaat van de analoge audiobron als een reeks van discrete getallen.
Hoeveel van het oorspronkelijke analoge geluid wordt vastgelegd door de digitale opname hangt vooral af van de sampling rate (bemonsteringsfrequentie) en de bitdiepte (hoeveel samples of monsters er per seconde worden genomen en hoeveel informatie elk sample of monster bevat).
Digitale audio opslaan en bewaren
Zodra een digitale opname is gemaakt, kan deze worden opgeslagen in een aantal verschillende indelingen. Elke indeling heeft een verschillende manier om een balans te vinden tussen de geluidskwaliteit en de grootte van het digitale bestand dat wordt aangemaakt: van opnamen met een bijzonder hoge kwaliteit is bijvoorbeeld gebleken dat ze niet erg praktisch zijn in kleine muziekspelers.
Maar naarmate digitale opslag steeds gemakkelijker beschikbaar is, met draagbare apparaten die beschikken over vele Gigabytes aan opslagruimte, wordt hoogwaardige digitale audio een praktische realiteit voor miljoenen mensen.
A-Z-gids voor audiofuncties
5.1-kan
Een afkorting voor 5.1-kanaals. Dit is een manier om surround sound te bieden om een theaterachtige ervaring te geven. Vijf luidsprekers plus een subwoofer worden rond de luisteraar geplaatst, waarbij elke luidspreker als volgt een ander kanaal ontvangt:
- Twee voorkanalen
- Een voorkanaal in het midden
- Twee 'surround'-kanalen
- Een kanaal voor low frequency effects (LFE) (laag frequentie-effect)
De subwoofer, die het LFE-kanaal ontvangt, kan overal in de kamer worden geplaatst. Vergeleken met een surround sound-systeem zonder subwoofer bespaart dit ruimte: omdat alle lage frequenties naar de subwoofer worden gestuurd, kunnen de andere luidsprekers kleiner worden uitgevoerd omdat ze geen bas hoeven te produceren. Zie ook 7.1-kan
7.1-kan
Een 7.1- kanaals surround sound-systeem gebruikt 7 luidsprekers plus een subwoofer. Het is vergelijkbaar met een 5.1-kan-systeem, maar met twee extra 'surround back'-kanalen (surround achter).
Analoog
Een analoge opname slaat het oorspronkelijke geluid op door wijzigingen aan te brengen op een fysiek medium, zoals een magnetische tape of een elpee. Dit is anders dan hoe een digitale opname wordt gemaakt.
Bitdiepte
De bitdiepte van een digitale opname beschrijft hoeveel cijfers worden gebruikt om elk sample of monster van het analoge signaal op te slaan. De standaardbitdiepte voor cd-audio is 16, met een sampling rate (bemonsteringsfrequentie) van 44,1 kHz. Dat wil zeggen dat 44.100 samples worden genomen en dat elk sample 16 bit aan informatie opslaat. In het algemeen geldt dat een hogere bitdiepte zorgt voor meer geluidskwaliteit, maar ook voor een groter bestand.
Hi-Res Audio heeft een bitdiepte van ten minste 24 bits, met een sampling rate van 96 kHz of hoger.
Codec
Wanneer geluid digitaal is, wordt het door een coder/decoder geleid, kortweg 'codec' genoemd. Dit is software of hardware die het analoge geluidssignaal neemt en het 'codeert' in een digitale indeling die elektronisch kan worden opgeslagen. Wanneer de audio wordt afgespeeld, 'decodeert' de codec het digitale bestand om geluid voort te brengen.
Elke audiocodec gebruikt een andere methode om het analoge signaal te coderen. Daardoor hebben ze verschillende voor- en nadelen met betrekking tot opslag en geluidsreproductie.
Compressie
Een digitale audio-opname kan leiden tot erg grote bestanden. Dat beperkt het praktische gebruik van de technologie, bijvoorbeeld bij de hoeveelheid nummers die op een digitale muziekspeler passen. Daarom gebruiken de meeste bestandsindelingen voor audio een vorm van compressie, waarbij bepaalde geluidsgegevens worden weggelaten om de grootte van het opgeslagen bestand te verminderen.
Hoe geluid wordt gecomprimeerd en gedecomprimeerd tijdens het afspelen, is van invloed op het uiteindelijke geluid dat u hoort. Bestandsindelingen waar gegevens verloren gaan, worden lossy genoemd. Bestandsindelingen die alle geluidsgegevens behouden of waarmee deze gegevens tijdens het afspelen kunnen worden gereconstrueerd, worden lossless genoemd.
Digitaal
In tegenstelling tot een analoge opname, verandert een digitale opname het geluid in een reeks getallen die elektronisch kan worden opgeslagen (bijvoorbeeld op een cd of een harde schijf) en die vervolgens kan worden geconverteerd naar geluid wanneer de opname wordt afgespeeld. MP3 is een populaire digitale bestandsindeling.
Dolby Digital
Een standaard lossy audio-indeling die wordt gebruikt voor dvd en als basisindeling voor voor Blu-ray. Hoewel het een lossy formaat is, is het nog wel goed genoeg om in bioscopen te gebruiken. Vergeleken met DTS Digital Surround is de geluidskwaliteit lager, maar de hogere compressieratio betekent ook dat bestanden kleiner worden. Daarom wordt Dolby Digital meer gebruikt.
Dolby True HD
Een lossless audiocompressie-indeling die vergelijkbaar is met DTS Master Audio. Beide worden gebruikt als optionele geluidsindelingen voor Blu-ray Disc.
DSD (Direct Stream Digital)
Direct Stream Digital (DSD) is een digitale opnamemethode met een extreem hoge sampling rate (of bemonsteringsfrequentie), hoger dan bij Hi-Res Audio en 64-128 keer hoger dan bij cd-audio. Voor sommige geluidstechnici is dit het dichtste dat een digitaal bestand de originele analoge bron kan benaderen. Sommige Hi-Res Audio-modellen van Sony zijn ook in staat om audio in DSD-indeling af te spelen.
DSEE HX
Digital Sound Enhancement Engine (DSEE) HX is de eigen unieke technologie van Sony voor upscaling. Wanneer digitale audio in een gecomprimeerde indeling wordt afgespeeld, vervangt DSEE HX in realtime frequenties die verloren gaan. Zo ontstaat een geluidskwaliteit die bijna gelijk is aan audio in hoge resolutie. Alle audio die wordt afgespeeld op DSEE HX-apparatuur wordt verbeterd, waardoor het lijkt alsof u er echt bij bent in de opnamestudio of bij het concert.
DTS Digital Surround
Een standaard lossy audio-indeling die wordt gebruikt voor dvd en als basisindeling voor voor Blu-ray. Vergeleken met Dolby Digital heeft DTS Digital Surround een betere geluidskwaliteit. Toch wordt het minder vaak gebruikt, omdat het grotere bestanden oplevert.
DTS Master Audio
Een lossless audiocompressie-indeling die vergelijkbaar is met Dolby True HD. Beide worden gebruikt als optionele geluidsindelingen voor Blu-ray Disc.
Hi-Res Audio
High Resolution Audio (audio met hoge resolutie) verwijst naar digitale opnamen met een sample rate (bemonsteringsfrequentie) van 96kHz/24 bits of hoger. Hierdoor ontstaat een geluidskwaliteit die veel hoger is dan die van cd- of MP3-opnamen: de standaardaudio-indeling voor cd's wordt gesampled of bemonsterd met 44,1 kHz/16 bits.
Wanneer u het Hi-Res Audio-logo op een product van Sony ziet, weet u dat het product is ontworpen om de geluidsprestaties van High Resolution Audio te maximaliseren. Van draagbare muziekspelers tot hoofdtelefoons, luidsprekers en complete thuisbioscoopsystemen, u kunt een volledig Sony Hi-Res Audio-systeem inrichten.
Lees meer over Hi-Resolution Audio
LDAC
LDAC is een audiocodec van Sony waarmee u via een Bluetooth-verbinding kunt genieten van hoogwaardige draadloze audio.
Wanneer audio via Bluetooth wordt verzonden, wordt normaliter gebruikgemaakt van de standaard Bluetooth SBC-codec, waardoor een kwaliteitsverlies kan ontstaan. LDAC verzendt 3 keer zoveel data als de SBC-codec, waardoor een hoge audiokwaliteit behouden blijft via Bluetooth en u een verbeterde draadloze luisterbeleving krijgt voor al uw muziek.
LFE
Een Low-Frequency Effects-kanaal (LFE, laag frequentie-effect) is een gescheiden audiospoor dat wordt gebruikt voor geluiden met lage tonen tussen 3 Hz en 120 Hz, bijvoorbeeld lage, donderende geluidseffecten in soundtracks van films. In een surround sound-systeem wordt dit kanaal doorgaans naar de subwoofer gestuurd.
Lossless
Een lossless audio-indeling slaat digitale audio dusdanig op dat ofwel alle originele digitale gegevens behouden blijven ofwel tijdens het afspelen kunnen worden gereconstrueerd. Lossless audio-indelingen zijn onder meer:
- DSD (DFF)
- DSD (DSF)
- WAV
- AIFF
- FLAC
- ALAC
Lossy
Een lossy audio-indeling verwijdert een gedeelte van de gegevens uit de oorspronkelijke digitale opname om ruimte te besparen, waarbij wordt geprobeerd om zoveel mogelijk van de oorspronkelijke geluidskwaliteit te behouden wanneer de opname wordt afgespeeld. Elke indeling heeft een andere balans tussen compressie om ruimte te besparen en het behouden van gegevens om de geluidskwaliteit te behouden.
Lossy audio-indelingen zijn onder meer:
LPCM
Linear Pulse Code Modulation (LPCM, lineaire pulscodemodulatie) vormt de basis van digitale geluidsopname. Een analoog signaal wordt met regelmatige intervallen gesampled (of bemonsterd) en wordt vastgelegd als punt op een digitale schaal. Omdat er geen verwerking of compressie van de gegevens plaatsvindt, kan de geluidskwaliteit net zo hoog zijn als bij professionele studio-masteropnamen. Omdat hierdoor erg grote bestanden ontstaan, is LPCM onpraktisch voor alledaags gebruik.
De sampling rate (bemonsteringsfrequentie) bepaalt de nauwkeurigheid van de oorspronkelijke digitale stream.
S-Master HX
De digitale versterkertechnologie van Sony, speciaal ontwikkeld voor Hi-Resolution Audio om vervorming en ruis bij grotere frequentiebereiken te beperken. Omdat S-Master digitale signalen rechtstreeks versterkt, zonder ze eerst te converteren naar analoge signalen, blijft de puurheid van het oorspronkelijke signaal behouden voor een natuurgetrouwere weergave.
SA-CD
Super Audio CD is een opnameformaat dat is ontwikkeld door Sony om geluid op te nemen in DSD-indeling. Deze indeling overtreft het dynamische bereik dat op een cd kan worden vastgelegd. Waar het dynamische bereik van standaardaudio voor een cd 96 dB is, is dat van een SA-CD 120 dB. De sampling rate (bemonsteringsfrequentie) van SA-CD is 2,8 MHz, 64 keer zoveel als een standaard-cd.
In tegenstelling tot gewone cd-audio, ondersteunt SA-CD zowel 5.1-kan surround sound als 2-kanaals (stereo)geluid. SA-CD-audio is versleuteld voor kopieerbeschermingsdoeleinden, wat betekent dat dit medium kan worden afgespeeld via analoge kabels en HDMI- of i-Link-uitgangskabels, maar niet via optische kabels of coaxkabels.
Sampling rate (bemonsteringsfrequentie)
Wanneer een digitale opname wordt gemaakt van een analoge bron, is de sampling rate (ook wel bemonsteringsfrequentie genoemd) het tijdsinterval tussen twee samples of monsters. Hoe hoger de sampling rate, hoe kleiner het interval en dus hoe minder kans dat er iets wordt gemist. Cd-audio heeft bijvoorbeeld standaard een sampling rate van 44,1 kHz. Dat houdt in dat er elke seconde 44.100 samples worden vastgelegd.
Doorgaans betekent een hogere sampling rate een opname met een betere geluidskwaliteit. Hi-Res Audio heeft een sampling rate van 96 kHz of hoger en een bitdiepte van ten minste 24 bits.
SBC
De standaardaudiocodec voor het verzenden van digitale audio via Bluetooth. Omdat SBC is ontworpen om meer prioriteit te geven aan efficiënt bandbreedtegebruik dan aan geluidskwaliteit, is deze codec niet ideaal om hoogwaardige audio te verzenden. LDAC van Sony bevat drie keer meer gegevens dan SBC, waardoor het mogelijk is om hoogwaardige audio te verzenden via Bluetooth.
Subwoofer
In een 5.1-kan of 7.1-kan surround sound-systeem is een subwoofer een luidspreker die alleen geluiden met een lage frequentie of het speciale LFE-kanaal weergeeft. Omdat ons gehoor niet gemakkelijk kan bepalen uit welke richting lage frequenties komen, kan een subwoofer overal in een ruimte worden geplaatst.
Omdat alle lage frequenties naar de subwoofer worden gestuurd, kunnen de andere luidsprekers kleiner worden uitgevoerd. Zo neemt het systeem als geheel minder ruimte in.
Surround sound
5.1-kan en 7.1-kan surround sound zijn systemen waarmee afzonderlijke audiokanalen naar luidsprekers worden gestuurd die rond de luisteraar zijn opgesteld. Dit zorgt voor een rijkere geluidsbeleving. De .1 verwijst naar het gebruik van een subwoofer als een extra luidspreker voor lage frequenties.
Upscaling
Wanneer een digitale audio-opname in een lossy indeling wordt afgespeeld, is het soms mogelijk om een aantal van de 'ontbrekende stukken' van het oorspronkelijke geluid op te vullen, door wiskundig te benaderen waar de oorspronkelijke gegevens zouden hebben gestaan. Dit wordt 'upscaling' genoemd, oftewel omzetten naar een hogere resolutie. Het geluid van opnamen met een lagere kwaliteit wordt daarbij verbeterd om de kwaliteit van hoogwaardige audio te benaderen.
Sony's unieke DSEE HX-algoritme zet bestaande geluidsbronnen om naar een geluidskwaliteit die bijna gelijk is aan Hi-Resolution Audio.
