Digitale audio

Het ontwerp van de elektronica in een digitaal audioapparaat is moeilijker dan op het eerste gezicht lijkt. In het begin van het digitale audiotijdperk, zo vanaf 1990, was het zelfs nog moeilijker bij gebrek aan snelle chips en nauwkeurige componenten. In die periode startte Böhmer Audio Electronics.

Toen in de beginjaren van 1990 ontwierp ik de elektronica voor de zeer succesvolle Forsell cd-speler. In die tijd klonk veel audioapparatuur, om het vriendelijk te zeggen, niet zo goed. Het geluid bevatte vaak behoorlijk wat digitale artifacten zoals metaalachtig geluiden zonder diepte. Of erger, gecomprimeerd en schel, vooral bij complexere muziekstukken als dat van een symphonyorkest.

Ik denk dat als je nu de DAC van bijvoorbeeld een iPad vergelijkt met een high-end apparaat uit het verleden, de iPad het in kwaliteit gaat winnen. Het was de state of the art destijds, toen de Forsell cd-speler werd ontworpen en verkocht. Het apparaat won snel aan populariteit in de high-end markt voor CD-spelers. Menigeen vond dat de Forsell cd-speler was het eerste digitale apparaat dat zowaar analoog klonk.

Hoe kwam dat?

Welnu, het had veel te maken met de problemen inherent aan het ontwerp van digitale audio apparatuur. Digitale circuits genereren heel wat elektronische hoogfrequent storingen en interferenties, onlosmakelijk verbinden aan digitale elektronica. In digitale audio zijn deze storingen in de nabijheid van de zeer belangrijke klokcircuits en de evenzo belangrijke gevoelige analoge circuits. Dit is een belangrijk probleem en de oorzaak van veel problemen met digitale audio.

Om state of the art digitale audio te kunnen ontwerpen is het van eminent belang om het ontwerp van analoge en digitale circuits te beheersen, maar vooral het ontwerp van RF-circuits. Uitstekende digitale elektronica is net zo goed als de RF-circuits die net zo perfect moeten zijn als in RF-meetinstrumenten. Dat was in de negentiger jaren en geldt nu nog steeds.

Ten opzichte van vroeger zijn de digitale elektronische componenten ernorm verbeterd. Vandaag de dag is het veel makkelijker om digitale audio apparatuur te maken die mooi klinkt, dan vroeger. Daarom klinkt een gemiddeld audio circuit van een iPad veel beter dan de high-end apparaten van 25 jaar geleden.

De componenten zijn makkelijker te implementeren en het vraagt minder inspanning van de ontwerper dan vroeger. Door de documentatie van de componenten goed te lezen en de richtlijnen op te volgen krijg je al een behoorlijk resultaat. Als je een high-end DAC koopt en bijbehorende componenten van een gerenomeerde fabrikant, dan kun je al een zeer goed klinkende DAC maken.

Maar als je iets wilt maken dat echt 'cutting edge' is, dan is dat helaas verre van toerijkend...

Bernt Böhmer