Een harmonisch verhaal of een verhaal over harmonischen

Een klant van mij begon een discussie over waarom buizenversterkers beter klinken, zelfs als de metingen duidelijk in het voordeel zijn van hun halfgeleider versies.
Ik toonde hem enkele beelden van de spectrum analyser van hetgeen ik ideale harmonische vervorming vind, en hij practiseerde hoe zij een audio signaal ten goede konden komen. Het was allemaal zeer interessant en daarom wou ik het publiceren. Ik gebruik hier een echte naam voor een fiktieve bespreking.

Beeld je in:

Benny Kim, een wereldberoemd vioolspeler, met zijn Stradivarius. Een Stradivarius is onvervangbaar, zelfs als die verzekerd is. De waarde van het instrument is voor de artiest belangrijker dan het geld. Dat is de reputatie die een Stradivarius heeft.

Veronderstel dat die viool gestolen wordt.
Nadat de viool teruggevonden werd wil de politie zeker zijn dat het inderdaad de viool van Benny Kim is. Daarom blinddoeken ze hem, en laten ze hem naar een aantal andere violen luisteren. Kan hij zijn viool herkennen?
Waarschijnlijk wel want voor een geoefend oor moet dit makkelijk zijn. Benny zit echter in een politiekantoor, en niet in zijn vertrouwde omgeving (conservatorium of oefenruimte), en bijgevolg heeft hij last van stress. Desondanks zal hij zijn viool waarschijnlijk toch herkennen.
Dit betekend dat hij de verschillende harmonische gehaltes van elk van deze violen kan onderscheiden.
En ik geloof dat het verschil bijna onmogelijk te meten is met hoogwaardige apparatuur.
Wij kunnen waarschijnlijk allemaal de kleine nuances van de harmonische gehaltes horen, maar we zijn er niet op getraind.
Dit betekend ook dat onze oren makkelijk misleid kunnen worden, en dat gebeurt zeer dikwijls!!!

Veronderstel dat je naar een concert van Benny Kim aan het luisteren bent. Je bent volledig betoverd door het optreden, je zit op een uitstekende plaats en de akoestiek is uitstekend. Je bent zo tevreden dat je besluit om een paar CD's te kopen.
Thuis gekomen ben je vol verwachting om dit concert te herbeleven en je luistert met aandacht naar het vioolspel van Benny, maar al heel snel ben je teleurgesteld en je realiseert je dat dit helemaal niet is wat je verwacht had.

Zijn viool klinkt niet zo goed als tijdens het live concert.

Natuurlijk heb je genoeg ervaring met high end om je te realiseren dat waarschijnlijk geen enkele live opnamen een live optreden kunnen evenaren, en dat er een berg elektronica aan te pas komt om het geluid van de viool uit de bits en bytes van de CD te halen. Uiteraard gaat dit met een kost gepaard, en met kwaliteitsverlies, maar toch verwacht je beter. En dus ga je naar je favoriete high end shop, je legt er het probleem uit, en zij stellen voor om een namiddag naar je favoriete opnamen te luisteren op verschillende sets.
Je luistert er naar een bepaalde SE buizenversterker en dan klinkt het al een pak beter. Na een proefperiode bij je thuis ben je zeker dat dit de oplossing is.
Nu hebben de CDs van Benny Kim een nieuwe dimensie, extra diepte, van alles meer en bovendien zijn ze meer musikaal/

Het buizenvirus heeft je te pakken en na wat onderzoek kom je tot de ontdekking dat er veel verschillende buizen bestaan die ofwel van verschillende fabrikanten zijn en verschillende geluidskarakteristieken hebben ofwel pin compatibel zijn en je buizenversterker drastisch verbeteren.
Uiteindelijk belandt je bij een buizen goeroe en met nieuwe buizen ben je een stap dichter bij het audio Nirvana. Je geluk en tevredenheid zijn groot.
Een van je vrienden is toevallig een groot cynicus en elektronicus, en heeft een elektronisch lab ter beschikking. HYij stelt voor om je versterker te meten om na te kunnen gaan welke vervorming deze produceert. Omdat je zelf ook benieuwd bent zeg je: "ja, waarom niet?". Op de scope, met een sinus aan de ingang, ziet het uitgangssignaal er identiek uit, maar op de spectrum analyser blijkt dat er tonnen harmonischen aanwezig zijn naast het zuivere signaal dat versterkt moest worden.

Wat gebeurt er in feite?

Laat ons even teruggaan naar Benny Kim. Zijn CDs zijn opgenomen in een studio of concert hal, al dan niet live, met lange kabels, massa's apparatuur, noise gates, limiters, expanders, echo kamers, mengtafels, opname apparatuur. Vandaag de dag zijn de signalen digitaal en gaan door menige DSP voordat ze op de harde schijf belanden om bewerkt te worden met de PC.
Daarna wordt het signaal opnieuw bewerkt in de studio, soms voegen ze echo toe, enz... (het komt zelfs voor dat er in de studio's een buizentrap gebruikt wordt om een WARMER geluid te krijgen.)
Al bij al is het een lang proces vooraleer het signaal op de CD terechtkomt en in de winkelrekken beland.
Bijgevolg is het niet te verwonderen dat er een aantal zaken verloren gaan. Door het gebruik van high tech apparatuur verliezen we echter niet veel, enkel wat subtiele harmonischen.

Vermits het volledige signaal ook uit heel fijne harmonischen bestaat die nauwelijks te meten zijn, is het begrijpelijk dat ze verdrinken in de ruis op het einde van het studio proces.

Het geluid van Benny's mooie Stradivarius is op dit punt bijgevolg al verloren gegaan.

Natuurlijk verwachten we om Benny's mooie Stardivarius opnieuw te horen op een high end set, maar helaas hebben wij geen getrainde oren. Dit betekend dat ons luistervermogen ernstig gehandicapt is en dat we daardoor makkelijk misleid worden en geloven dat we daadwerkelijk naar Benny's mooie Stradivarius luisteren.
Natuurlijk luister naar de mooie noten die hij speelt, en je hoort ze precies zoals hij ze gespeeld heeft, maar anders.

Dit is de kern van de discussie:

De SE buizenversterker voegt de ontbrekende harmonischen (diegene die verloren zijn gegaan tijdens de opnamen en in het reproductieproces) tot op zekere hoogte toe. De muzikaliteit is terug, maar het is niet dezelfde viool!!!

Deze discussie verklaart waarom er zoveel systemen betsaan. Voor mij is het de eerste verklaring die steek houdt.

Luidsprekers hebben een hoge vervorming vergeleken met versterkers. De markt is overspoeld met verschillende luidsprekers en verschillende versterkers, die allemaal zogezegd de beste zijn of de meeste waarde hebben.
Wat de dingen nog meer bemoeilijkt is dat de vervorming sterk veranderd al naargelang de stand van de volumeknop, en daarom geven verschillende combinaties van versterkers en luidsprekers als het volume veranderd!
Een ander aspect is natuurlijk: hoeveel ging er tijdens de opname verloren?

De vraag is: zou Benny zijn Stradivarius herkennen als we naar verschillende violen zouden luisteren op een high end set?

Helaas weet ik Benny's mening hierover niet.