Analoog vs Digitaal (1)

[9 oktober 2002]

Er wordt vaak gedacht dat wij (van Het Vinylreservaat) anti-CD zijn, maar het is beter om te zeggen dat wij pro-analoog zijn.
Het Vinylreservaat is dan ook vooral opgericht omdat vinyl staat voor analoog, en de CD voor digitaal.

Die verschillen zal iedereen wel kennen, maar wat de begrippen analoog en digitaal precies inhouden en welke invloed ze hebben op de muziek, dat is nog niet voor iedereen duidelijk.

Technisch

Mogen we even een beetje technisch worden? Straks wordt het wel weer gewone-mensen-taal. Het laatste nummer van het computerblad PC-Active maakt het ons makkelijk. Daar treffen we de volgende informatie aan:
Muziek op een gewone audio-CD is opgenomen met een resolutie van 16 bit en een sample rate van 44 kHz. Dat betekent dat het volume van de muziek weergegeven kan worden in 65.536 stappen en dat de muziek elke seconde in 44.000 stukjes gehakt wordt.
Dat lijken erg grote getallen en de meeste mensen vinden de geluidskwaliteit van een CD dan ook prima.

Gebrekkig geluid

Toch wordt er door velen - 20 jaar na de introductie van de muziek-CD - nog immer geklaagd over het gebrekkige geluid van de CD.
Op de NCRV Radio was er pas nog een deskundige die er zijn zegje over deed en die terugverlangde naar de analoge opnametechniek, en het programma Telescoop besteedde er zaterdag maar liefst een heel uur aan. Op die opmerkelijke uitzending komen we straks nog terug.

Analoge mens

Muziek die onze oren bereikt bestaat uit luchttrillingen en is altijd analoog. De mens is namelijk analoog en kan derhalve alleen maar analoge trillingen detecteren. Na de introductie van de elektronica is alle muziek vastgelegd met behulp van microfoons. Een microfoon maakt van een luchttrilling een elektrische trilling. Die elektrische trilling, beter gezegd het elektrische stroompje, kan versterkt en gemanipuleerd worden. Het kan op vele manieren beÔnvloed en gewijzigd worden. Maar het blijft altijd dezelfde analoge trilling. Bij een zorgvuldige behandeling blijft de oorspronkelijke informatie intact.

Analoge band

Die analoge informatie kan worden vastgelegd op een analoge magneetband (niet de band is analoog maar de wijze van opnemen) en kan vervolgens als analoog kronkelpad op een vinyl-plaat worden geperst.
Bij het afspelen van de plaat herhaalt zich het proces in omgekeerde volgorde. De informatie in de groef van de plaat wordt weer een elektrisch stroompje. Na elektronisch versterkt te zijn, wordt het elektrische stroompje toegevoerd aan een luidspreker (grof gezegd is een luidspreker het omgekeerde van een microfoon) en worden er weer luchttrillingen van gemaakt.
Een gecompliceerd en magisch proces dat het zo'n driekwart eeuw heeft uitgehouden.

Vertaalslagen

Tegenwoordig gebruikt men uiteraard nog steeds microfoons om zang en muziek mee op te nemen, maar het komt steeds vaker voor dat het signaal van (digitale) muziekinstrumenten rechtstreeks op de band (of harddisk) wordt gezet. Dat scheelt dan weer ťťn vertaalslag.
Want het geluid dat via de microfoon binnenkomt is nog altijd analoog, en moet dus in dit digitale tijdperk zo nodig worden vertaald naar een computergetal.
Als we een analoog geluidssignaal zien als een lang touw, dan wordt dat touw in een grote hoeveelheid stukjes gehakt, stukjes die elk een eigen getal krijgen. Dat getal bepaalt dus alle eigenschappen van het desbetreffende piepkleine stukje muziek of ander geluid.

Het voordeel van digitale informatie is dat het iets minder kwetsbaar is dan analoge informatie. En het kopiŽren van digitale signalen is makkelijker. Ook kan het op velerlei manieren worden gemanipuleerd en bewerkt.
Het nadeel van digitale muziek is dat het - bijvoorbeeld na transport via een CD - weer moet worden terugvertaald naar een analoog signaal voordat het uit een luidspreker kan klinken.

Verknipt touw

Als we de beeldspraak van het touw gebruiken, dan kan men zich voorstellen dat wanneer al die duizenden verschillende stukjes touw weer aan elkaar geplakt zijn, dat het touw dan toch niet meer helemaal hetzelfde is als voorheen.
Kortom, er valt heel wat weg uit het geluid tijdens het digitaliseren en het omzetten van analoog naar digitaal (AD-conversie) en daarna van digitaal naar analoog (DA-conversie).

Alsof de technische verminking van digitale muziek al niet erg genoeg is, hebben de bedenkers van de CD ook nog gemeend om de muziek bewust te moeten gaan degraderen.
Als er per seconde minstens 44.000 getallen moeten worden verwerkt door de techniek, dan is het logisch dat die stroom informatie niet makkelijk te beheersen is. Men moest dus van meet af aan woekeren met de beschikbare ruimte op bijvoorbeeld een CD-schijfje of de harde schijf van een computer. Om de ruimte op een CD zo efficiŽnt mogelijk te kunnen benutten, heeft men besloten om een aantal dingen uit de muziek weg te halen. Zoals bijvoorbeeld de hoge tonen. Onder het motto: wat de mens niet hoort dat mist hij ook niet.
Tonen boven de 20 kHz worden dan ook resoluut afgekapt op een CD.
Een ernstige vergissing.

Dynamiek

Verder lijdt een CD ernstig aan gebrek aan dynamiek. Wat is dynamiek?
Dat is de mate waarop zowel zachte als harde geluiden goed tot hun recht komen.
Maar als er in een muziekstuk gelijktijdig zachte geluiden ťn harde geluiden aanwezig zijn, dan wordt het lastiger om daar een getal van te maken. Dat is eveneens een probleem als er kort na elkaar zachte en harde passages zijn.
Dat probleem heeft men opgelost door vooraf de muziek zodanig samen te persen en te bewerken dat het volumeniveau zo gelijkmatig mogelijk is.
Een grote vergissing. Verder