Wat is Hi-Res Audio en Wat zijn de Voordelen?

In dit artikel duiken we in de wereld van Hi-res audio, een term die steeds vaker opduikt in de muziekindustrie. Deze technologie belooft een rijker en gedetailleerder geluid, waardoor muziekliefhebbers dichter bij de originele opname komen.

We onderzoeken alle aspecten van hi-res audio, van de technische specificaties tot de benodigde afspeelapparatuur en beschikbare content. Of je nu een audiofiel bent of gewoon nieuwsgierig naar de mogelijkheden van betere geluidskwaliteit, dit artikel biedt een uitgebreid overzicht van alles wat je moet weten over hi-res audio.

Wat is hi-res audio?

Hi-res audio (high resolution audio) is letterlijk audio in een hoge resolutie. Het is audio die over geen of minimale compressie beschikt en van hogere kwaliteit is dan mp3 en zelfs cd. Door een hogere sample rate (44100 Hz of meer) en bitdiepte (24 bits) klinkt hi-res audio gedetailleerder, dynamischer, ruimtelijker en accurater.

Om je uit te leggen wat hi-res audio precies is en hoe het werkt, is het belangrijk om te weten wat de termen sample rate en bitdiepte betekenen. Laten we daar eerst eens naar kijken. 👇

Wat is bitdiepte?

Geluid zijn hoorbare drukveranderingen in de lucht.¹Examenoverzicht (n.d.). 'Wat is geluid? (uitleg)'

Deze drukveranderingen zijn in de vorm van golven. Die golven veroorzaken trillingen op onze trommelvliezen wat zich in ons brein vertaalt als geluid.

Mensen horen niet ieder geluid. Zo is een donsveertje dat langs een glazen plaat beweegt niet hoorbaar, omdat de golven van de drukveranderingen niet 'sterk' genoeg zijn om trillingen te veroorzaken op ons trommelvlies. Andersom zijn er ook zaken die zoveel geluid produceren dat het leidt tot gehoorschade.²GGD Leefomgeving (2023). 'Gehoorschade'

Tussen deze twee extremen ligt het geluidsbereik waarvan mensen in staat zijn om het te horen en ervan te genieten zonder gehoorschade op te lopen.

De trillingen die geluid veroorzaakt, wordt bij audio omgezet in blokjes data. Deze blokjes zijn uitgedrukt in bits. Hoe meer bits, hoe meer geluidstrillingen deze bevatten en des te meer detail.

Bij audio is bitdiepte de meeteenheid van het laagste geluid tot het hoogste geluid: van de stilste ademhaling tot het luidste gebonk.

Bij audio zijn er twee belangrijke bitdieptes: 16 bit en 24 bit. Deze twee komen het meeste voor.

Een bitdiepte van 16 bit zie je op cd's en is daarom vaak ook aangegeven als cd-kwaliteit. 16 bit bevat zowel het allerzachtste als het allerhardste geluid wat voor mensen hoorbaar is.

24 bit bevat naast de hoorbare geluiden ook geluiden die voor ons niet hoorbaar zijn. Digitale muziek wordt in de studio meestal opgenomen met een bitdiepte van 24 bits.

Hi-res audio bevat 24 bits en is daarmee al van hogere kwaliteit dan cd. Maar wat heb je aan een audiobestand met meer dan 16 bits als deze extra bits niet hoorbaar zijn? Daar kom ik later op terug. 👀

Sample rate begrijpen

Opfrisser: geluid is verandering van de druk in de lucht. De frequentie houdt in hoe snel de drukveranderingen van een geluidsgolf elkaar opvolgen. Volgen deze elkaar snel op? Dan zijn de golfjes korter en heb je een hogere frequentie. Andersom geldt dat de golfjes langer zijn en de frequentie lager is.

De frequentie van geluid geeft aan hoeveel trillingen per seconde plaatsvinden. Bij een hoge frequentie zijn de trillingen van je trommelvlies sneller wat zich vertaalt naar een hoog geluid. Bij een lage frequentie trilt je rommelvlies minder snel wat je ervaart als laag geluid.

Frequentie wordt uitgedrukt in Hz of kHz (1 kHz = 1000 Hz). Mensen horen tonen tussen de 20 Hz en 20.000 Hz.³RIVM (n.d.). 'Grondbeginselen van geluid'

Om geluid om te zetten naar een digitaal bestand wordt het onderverdeelt in kleine stukjes (samples). De sample rate is het aantal samples per seconde waaruit het audiobestand bestaat. De sample rate wordt uitgedrukt in kilohertz (kHz). Hoe hoger de sample rate, uit hoe meer samples de audio bestaat.

De standaard sample rate voor cd's is 44.1 kHz. Dat betekent dat iedere seconde van het geluid op de cd uit 44100 samples (stukjes) bestaat.

44.1 kHz klinkt misschien willekeurig, maar dat is het niet. De sample rate dient minstens 2 keer zo hoog te zijn als de hoogste frequentie die de opname dient te bevatten. Is de sample rate lager? Dan zie je al snel dat de converters de zeer hoge frequenties verkeerd interpreteren. Dit verschijnsel heet 'aliasing'.⁴Max McAllister, Produce Like A Pro (2020). 'Digital Audio Basics: Aliasing Explained'

Met deze gedachte verwacht je wellicht een standaard sample rate van 40 kHz, gezien dit het dubbele is van de 20 kHz die mensen horen. De extra 4.1 kHz is een soort buffer om aliasing van frequenties boven de 20 kHz te voorkomen.

De sample rate van hi-res audio is minstens 44.1 kHz, maar ligt meestal hoger. De sample rate van hi-res audio is vaak 96 kHz of zelfs 192 kHz. Andere sample rates die je mogelijk voorbij ziet komen zijn 48 kHz, 88.2 kHz en 175.4 kHz.

Nu vraag je je misschien wederom af "Wat heeft een sample rate van hoger dan 44.1 kHz voor nut?" Ook hier kom ik later op terug. 😉

Hoe klinkt hi-res audio?

Een bitdiepte van 16 bit en een sample rate van 44.1 kHz is voldoende om alle geluiden weer te geven die voor het menselijk oor hoorbaar zijn, maar waarom maakt hi-res audio dan gebruik van een hogere bitdiepte en sample rate? Dat komt door hoe het geluid klinkt.

De relatief hoge bitdiepte en sample rate van hi-res audio zorgt dat écht alles wat hoorbaar is, ook te horen is.

Er gaat bij hi-res audio niets verloren. Studio-opnames bevatten een bitdiepte van meestal 24 bits en een maximale sample rate van 192 kHz. Een hi-res audiobestand heeft dezelfde bitdiepte en sample rate: de audio is niet verkleind met een lagere bitdiepte of sample rate zoals dat bij cd's en bestanden als mp3 het geval is.

Een cd heeft een maximale opslag. Hoe meer liedjes hierop komen, hoe minder ruimte er per liedje is en daarmee ook hoe kleiner de samples. Hierdoor bevatten de samples (en daarmee het geluid) al snel minder details.

En om muziek om te zetten naar 'normale' digitale bestanden, zoals mp3, is het nodig om de audio-opname te comprimeren door delen te verwijderen op basis van hoe onwaarschijnlijk het is dat iemand ze mist.

Bij hi-res audio gaan deze details en delen niet verloren. Alle informatie die in de studio in de muziek is gestopt, weergeeft de hi-res audio.

Hierdoor klinkt de audio zoals deze oorspronkelijk is opgenomen in de studio. Dit betekent dat je alle subtiliteiten hoort zoals adempauzes en de vingers die langs de gitaarsnaren bewegen.

James O'Toole op Quora zegt het volgende: "Het is moeilijk om het verschil te horen, tenzij je luistert via een systeem of studiomonitoren met een interface die een bemonsteringsfrequentie van 96kHz aankan. Het verschil is subtiel, maar bij een redelijk luid volume is er meer diepte en stereo-imaging, met kenmerken zoals galm."

Terugkomend op waarom je een audiobestand zou willen met een hogere bitdiepte en sample rate dan hoorbaar is voor het menselijk oor: simpelweg, omdat de audio dan niet gecomprimeerd hoeft te worden, waardoor niets verloren gaat. Zo luister je naar de muziek zoals de muzikant het bedoelde. 🎼

Voor- en nadelen van hi-res audio

Het grootste (inmiddels waarschijnlijk voor de hand liggende) voordeel van hi-res audio is de geluidskwaliteit. Je luistert naar audio zoals de muzikant het bedoelde met alle details en dynamiek. Kortom: de geluidskwaliteit ligt een stuk hoger dan bij niet hi-res audio.

Zijn er dan nog nadelen? Ja. Het grootste nadeel is de bestandsgrootte van hi-res audio. Audio op bijvoorbeeld een mp3-bestand is gecomprimeerd om de bestandsgrootte te verkleinen. Hi-res audio bevat alle details, maar neemt daarmee ook veel ruimte in. Hoe dat precies zit, ligt aan het bestand.

Hi-res audio-bestanden zijn aanzienlijk groter dan standaard mp3-bestanden. Een Hi-res bestand van 24-bit/96kHz neemt ongeveer 34 MB per minuut in beslag, terwijl een standaard mp3-bestand van 320 kbps slechts ongeveer 2,4 MB per minuut is.

Dit betekent dat je meer opslagruimte nodig hebt voor hi-res muziekcollecties, maar je krijgt er een veel rijker en gedetailleerder geluid voor terug.

Tevens ondersteunt (nog) niet iedere streamingdienst hi-res audio. Streamingsdiensten zoals Apple Music en Tidal ondersteunen het, maar Spotify bijvoorbeeld niet. Ook is niet ieder apparaat geschikt om hi-res audio af te spelen.

Benodigdheden voor het luisteren naar hi-res audio

Om hi-res audio te luisteren heb je allereerst de audio zelf nodig. Dit stream je via een streamingdienst die dit ondersteunt, of je download audio in hi-res kwaliteit. Onderstaande bestandsformaten zijn geschikt voor het beluisteren van hi-res audio. 👇

• DSD: deze bestanden staan op Super Audio cd's. Ze zijn alleen niet makkelijk te vinden als los digitaal bestand en er zijn tevens weinig streamingdiensten en apparaten die dit bestandsformaat ondersteunen.
• WAV: dit bestandsformaat is ontwikkeld door Windows. Veel apparaten ondersteunen WAV-bestanden, maar ideaal is het niet: WAV-bestanden zijn zeer groot, omdat de audio niet (tijdelijk) verkleind opgeslagen staat.
• AIFF: dit audiobestand is soortgelijk aan een WAV-audiobestand, maar is ontwikkeld door Apple. Ook dit formaat is veelvuldig ondersteund, maar heeft daarnaast het nadeel van de grootte.
• FLAC: dit is het meest gebruikte bestand. Het maakt gebruik van 'lossless compressie' dat het bestand verkleint, maar (in tegenstelling tot 'lossy') het ook weer uitpakt in originele staat zodat er geen kwaliteit verloren gaat. Het voordeel is dat het weinig ruimte inneemt en het veelvuldig ondersteund wordt. ⁵Zoe Sones, Premium Beat (2022). 'What is Lossless Audio vs. Lossy Audio?'
• ALAC: het ALAC-bestandformaat is een audioformaat van Apple. Het staat ook bekend als Apple Losless en is te vergelijken met een FLAC-bestand. Het verschil is vooral dat Apple Music ALAC-bestanden ondersteunt, maar geen FLAC-bestanden.

Hoewel populaire streamingdiensten, zoals Spotify en Apple Music geen hi-res Audio ondersteunen, zijn er andere diensten die dit wel doen.

Diensten als Tidal Masters, Qobuz Sublime + en Amazon Music HD bieden gebruikers de mogelijkheid om hi-res Audio te streamen. Deze diensten benadrukken de kwaliteit en bieden een rijkere luisterervaring.

Naast het juiste bestand, heb je ook de juiste apparatuur nodig. Dat betekent dat de apparatuur die je gebruikt om hi-res audio af te spelen het hi-res audiobestand ondersteunt. In de meeste gevallen gaat het om apparaten die het FLAC-audiobestand ondersteunen.

Voor het afspelen van hi-res audio is een DAC (Digital-to-Analog Converter) nodig die minimaal 24-bit/96kHz tot 24-bit/192kHz kan verwerken.

Om hi-res audio af te spelen, heb je apparatuur nodig die hogere bemonsteringsfrequenties en bitdieptes ondersteunt, zoals netwerkspelers, AV-receivers en specifieke hi-res-muziekspelers. Ook je speakers spelen een grote rol in de muziekweergave, denk aan de beste actieve speakers of de beste soundbar.

Merken als Marantz, Sony en Denon bieden apparaten die compatibel zijn met formaten als FLAC, DSD en MQA. Zorg dat je apparatuur kiest die expliciet 'hi-res audio-compatibel' is gemarkeerd, om optimaal te genieten van de gedetailleerde en rijke geluidskwaliteit.

Daarnaast is het belangrijk dat de apparatuur niet alleen het type bestand ondersteunt, maar ook de juiste bitdiepte en sample rate.

Als een apparaat een hi-res audiobestand ondersteunt, maar audio afspeelt met een maximale bitdiepte van 16 bit en een maximale sample rate van 44.1 kHz, geniet je alsnog niet van de meerwaarde van hi-res audio.

Gelukkig gaat de juiste bestandsondersteuning vaak hand in hand samen met een hogere maximale bitdiepte en sample rate dan dat van cd-kwaliteit. Maar let op de sample rate, want waar een hi-res audio-apparaat 24 bit sowieso ondersteunt, betekent dit niet automatisch dat het ook de hoogste sample rate ondersteunt.

Sommige apparaten ondersteunen bijvoorbeeld de juiste bestandsformaten, een bitdiepte van 24 bit, maar een sample rate enkel tot 48 kHz, terwijl andere apparaten een sample rate ondersteunen tot 192 kHz. Dit staat vaak aangegeven als 24 bit/48 kHz of 24 bit/192 kHz, of afgekort als 24/48 of 24/192.

Is hi-res audio-apparatuur beter dan 'normale' apparatuur?

Hi-res audioapparatuur is niet altijd beter dan audioapparatuur die niet in staat zijn om hi-res audio af te spelen.

Hi-res audio is slecht één onderdeel als het gaat om audiokwaliteit van apparaten. Er komt veel meer bij kijken. Zo is het goed mogelijk dat (goedkope) oordopjes die hi-res audio ondersteunen in hun geheel van veel mindere kwaliteit zijn dan zeer goede oordopjes zonder hi-res ondersteuning.

Het is overigens doorgaans zo dat als apparatuur hi-res audio ondersteunt dat de andere specificaties ook aansluiten op de behoefte om audio in hoge kwaliteit af te spelen, maar dit is lang niet altijd het geval. Let daarom altijd goed op álle aspecten die de geluidskwaliteit bepalen. 🧐

Zelf maak ik gebruik van zowel hi-res audio als 'normale' audio. Mijn receiver ondersteunt het, waardoor ik via de receiver hi-res audio afspeel. Via mijn oortjes en draagbare box gebruik ik 'normale' audio, bijvoorbeeld Spotify. Via deze apparatuur hoor je het verschil tussen beide soorten vrijwel niet.

Conclusie

Wat is hi-res audio? Het is audio op zijn best, audio zoals de maker het bedoelde, audio in zijn puurste vorm. In combinatie met de juiste apparatuur geniet je van alle voordelen. Wat die precies inhouden en wat hi-res precies is, weet je nu als het goed is. Heb je toch nog vragen? Laat het ons dan weten. Bedankt voor het lezen! 😄

Bronnen

• 1
  Examenoverzicht (n.d.). 'Wat is geluid? (uitleg)'
• 2
  GGD Leefomgeving (2023). 'Gehoorschade'
• 3
  RIVM (n.d.). 'Grondbeginselen van geluid'
• 4
  Max McAllister, Produce Like A Pro (2020). 'Digital Audio Basics: Aliasing Explained'
• 5
  Zoe Sones, Premium Beat (2022). 'What is Lossless Audio vs. Lossy Audio?'