Nerd-torial: Het dithering dilemma – Waarom ons oor soms de theorie verslaat
Welkom terug, beste audio-nerds! In de vorige Nerd-torial hebben we jullie kennis laten maken met ons uiterst nauwkeurige opnameproces voor vinyl, van 32-bits integer opnemen met de RME ADI-2 Pro FS tot de interne 64-bits floatverwerking in Sound Forge Pro 15. We hebben geleerd waarom deze extreme rekennauwkeurigheid cruciaal is om de “aura” van onze platen zonder verlies te behouden.
Maar aan het einde van elk masteringproces staat een lastige beslissing: het verkleinen van de bitdiepte voor export. En dit is waar dithering om de hoek komt kijken – een techniek die op het eerste gezicht tegenstrijdig lijkt, maar essentieel is voor de geluidskwaliteit. En zoals we bij Mother Earth Radio hebben ontdekt, werkt het soms anders dan de theorie voorspelt.
Dithering: de kleine ruis die grote verschillen maakt
Onthoud: onze audiogegevens worden intern verwerkt met een ongelofelijke 64-bits floating point. Dit is een dynamisch bereik dat veel groter is dan wat het menselijk oor of zelfs de beste studiotechnologie kan vastleggen. Als we deze gegevens nu voor export reduceren tot 24 bits (de standaard voor Hi-Res FLAC), ontstaan er wiskundige kwantisatiefouten. Deze fouten zijn geen onschuldige afrondingsverschillen; ze manifesteren zich als onmuzikale, harde vervormingen die kunnen klinken als digitaal “tjilpen” of “afscheuren”, vooral in rustige passages.
Dithering is de oplossing: we voegen een kleine, willekeurige ruis toe aan het signaal. Deze ruis is zo klein dat hij nauwelijks hoorbaar is. Maar het heeft een magisch effect: het randomiseert de kwantiseringsfouten en zet ze om in een veel aangenamere, analoog klinkende ruis. Het resultaat: een helderder, gedetailleerder en natuurlijker geluid, zelfs als we de bitdiepte verminderen.
Het duel over dithering: POWR 1 (standaard) vs. POWR 3 (ruisvorming)
Er zijn verschillende methodes om te ditheren. Bij Mother Earth Radio hadden we de keuze tussen POWR 1 (standaard dithering zonder uitgesproken noise shaping) en POWR 3 (met noise shaping).
De conventionele theorie stelt vaak dat ruisvorming (zoals in POWR 3) voordelig is. Waarom? Het verplaatst de energie van het geditherde geluid van de frequentiegebieden waar ons gehoor het gevoeligst is (de middenfrequenties) naar de hogere, minder gevoelige frequenties. Het algehele geluidsniveau is zelfs nog hoger – maar het is geconcentreerd waar we het het minst zouden moeten waarnemen. Voor klassieke muziek in het bijzonder, met zijn extreem stille passages, is dit vaak aangeprezen als de superieure methode om de fijnste details in het middengebied vrij van ruis te houden.
De praktische schok: John Mayer en de akoestische gitaar
Natuurlijk wilden we deze theorie zelf testen. Onze eerste tests met dichte, complexe stukken (zoals het John Mayer Trio) toonden nauwelijks hoorbare verschillen tussen de dithering-methoden. De muziek was zo “vol” dat het de dithering-ruis effectief maskeerde.
Maar toen kwam de lakmoesproef: een akoestische solo-opname van John Mayer – alleen zijn stem en een gitaar. Hier, met dit transparante, intieme materiaal, werd plotseling een duidelijk verschil duidelijk, in het voordeel van de standaard dithering (POWR 1)!
Wat we hoorden was een ongewenste “scherpte” in de hoge gitaarregisters en bij beknopte zang toen noise shaping (POWR 3) werd toegepast. Het origineel klonk veel dichter bij het WAV-masterbestand met POWR 1. De theorie dat ruis kan worden “verborgen” in de hoge frequenties bereikte hier zijn grenzen.
Waarom ons oor soms de theorie verslaat: De Hi-Res Factor
Deze observatie roept belangrijke vragen op en bevestigt onze scepsis ten opzichte van algemene beweringen in de audiowereld:
- Het menselijk gehoor is complexer: de aanname dat “er niets te horen is” boven de 20 kHz of dat “je ermee kunt doen wat je wilt” is te simplistisch. Zelfs als we frequenties boven de 20 kHz niet waarnemen als toonhoogte, kunnen ze subtiel van invloed zijn op het timbre, het gevoel van ruimte, de precisie van transiënten en de algehele “natuurlijkheid” van het geluidsbeeld. Een concentratie van ruis in deze gebieden kan zich manifesteren als een onaangename hardheid of scherpte in het waargenomen spectrum.
- Noise shaping en hi-res audio: Veel noise shaping algoritmes zijn ontwikkeld en geoptimaliseerd in een tijdperk waarin 44,1 kHz en 48 kHz de norm waren. Bij onze extreem hoge sample rates van 192 kHz (en hoger in processing), waar een veel breder frequentiebereik voorbij 20 kHz bestaat, kunnen de effecten van verschoven ruis een andere, en mogelijk negatieve, impact hebben. Het lijkt erop dat de algoritmes in deze gebieden soms artefacten produceren die onze “hele persoon” wel waarneemt.
De conclusie van Mother Earth Radio Dithering
Op basis van onze uitgebreide luistertests en diepgaand onderzoek hebben we bij Mother Earth Radio gekozen voor standaard dithering (zonder agressieve noise shaping). Theoretisch biedt dit misschien niet “dat laatste beetje ruisonderdrukking in het middenbereik”, maar het levert een consistenter, natuurlijker en vooral onopvallender geluid op voor het volledige bereik van ons vinylmateriaal – van dichte rockopnames tot delicate akoestische muziek.
Hieruit blijkt maar weer eens: hoewel de theorie ons een waardevolle richtlijn geeft, is het uiteindelijk het getrainde oor van de geluidstechnicus dat de uiteindelijke beslissing neemt. Bij Mother Earth Radio vertrouwen we op onze oren om de “aura van muziek” zo authentiek mogelijk over te brengen.
Florian Reiterer is an audio engineer and musician with a passion for high-resolution audio. He founded Mother Earth Radio to explore and deliver the best possible listening experience.
…see full Bio
Geef een reactie
Je moet ingelogd zijn op om een reactie te plaatsen.