Konseptet analog blir ofte brukt som en slags motpol til digitalt, som om analog er synonymt med "ikke digitalt".
Den egentlige betydningen av ordet analog er at det er "lik som" noe. Her kan vi argumentere for at lyd i et tredimensjonalt rom aldri er helt analogt i signalform. Videre har vi hvordan ting lagres, rillene i en vinylplate er riktignok i teorien kontinuerlige og variable, som i blant brukes som definisjon, men samtidig er de også brutt opp av mikroskopiske avvik i form av støy. Videre er ikke riller i en plastdings det samme som et lydsignal, ikke en gang i nærheten, så når vi snakker om hva som er analogt må vi se på hva anlogt egentlig er, og hvordan vi skal definere det for å kunne ha den mest praktiske tilnærmingen for det som betyr noe for lytting på musikk.
Derfor vil jeg bruke følgende definisjon:
Det mest analoge produktet er det som gir oss det største rommet for å reprodusere en analog kurveform med høyest oppløsning, minst støy og mest båndbredde.
Her er det åpenbart at selv ganske komprimert digital audio regelrett knuser en vinylrigg til et 7-sifret beløp. Nå blir det i seg selv en ganske ugyldig sammenlikning da den aktuelle vinylriggen ikke har definert hva som er skåret i plata, mens vi da gir en definisjon for at det digitale kildematerialet er av lav kvalitet. Men for å gjøre sammenlikningen korrekt så kan vi i stedet se på hva som er tilgjengelig og rimelig betalbart. Da er det høyst overkommelig å kunne anskaffe et lydkort med 32bit/768kHz kapasitet på AD og DA. Om vi dermed diskuterer utstyret, og hva som er mest analogt, så må vi spørre oss hva som er teknisk mulig.
Det digitale mediet:
For en digital inn og avspillingskjede er 32bit/768kHz lett tilgjengelig i dag. Da har man et teoretisk headroom på 192dB og en båndbredde på 384kHz. Dette støttes ikke av analogdelen, uansett hvor mye anstrengelse vi legger i det. Slik det ser ut i dag er omkring 140dB og 100kHz det som regnes som tilgjengelig. I et vanlig lytterom kan vi håpe på omkring 25dB støygulv under ideelle forhold, og de fleste begynner å rømme lokalet når vi passerer 120dB, så her kan vi legge til grunn at 95dB skal holde. De færreste hører noe av avgjørende betydning over 16kHz, så om vi for eksempel har 22kHz båndbredde bør det være rikelig. Da er vi altså innenfor CD-formatet.
Vinyl:
Så hvordan stacker vinyl egentlig opp mot dette? Vel, rent mekanisk er dette et ganske dårlig format. For hver gang man spiller av en plate låter den ulikt da den slites ned ganske raskt. Den er selvsagt fortsatt spillbar, men om vi spiller av en plate 50 ganger, også sammenlikner den med en plate fra samme pressing som aldri er spilt av bør vi ganske lett høre forskjell. Det avhenger også voldsomt av hvor godt justert og kalibrert riggen er, men la oss si at dette er optimalt. Da kommer vi til dynamisk headroom og båndbredde. Dette vil være begrenset av fysikkens lover, åpenbart, og man kan lett finne referanser til ulike påstander om ganske høy båndbredde. Allikevel ser vi at på grunn av at man spiller inn musikken med 40dB gain ved 20kHz, for så å dempe dette 40dB ved avspilling, så vil man slite med å få særlig mye headroom. Selve RIAA-konseptet handler om å legge på masse gain oppover i frekvens for å øke formatets evne til å faktisk støtte høye frekvenser. Denne kurven starter under 10dB pr dekade, og øker til over 10dB pr dekade ved høye frekvenser. I teorien øker denne ytterligere over 20kHz, noe som gjør at man trenger kraftige signaler for å i det heletatt ha noe å spille av over 18kHz. Derfor regnes gjerne 18kHz som en slags øvre praktisk grense.
En myte Hva da med oppløsningen?
Her er hva mange ser for seg:
Med et støygulv på kanskje -50dB har vi 50dB med tilgjengelig rom for signal. Om vi sammenlikner nivået på to ting som skjer i lydbildet ved la oss si -20dB så kan disse ligge svært tett på hverandre. I vinylformatet kan de ligge uendelig tett på hverandre, mens i en digital fil er dette definert av forhåndsdefinerte minste størrelser som er matematisk definert av det at det hele er digitalt, noe som begrenser detaljnivået.
Her er realiteten:
Denne kurveformen på -20dB befinner seg ikke 30dB fra støygulvet. Selve støygulvet summerer med signalet og følger kurveformen. Når vi har to signaler som er relativt like, men ikke helt like i størrelse, og vi sammenlikner de to, så kan vi ikke definere kurvenes nivå presist siden kurveformen er en sum av støy og signal. Det kan se omtrent slik ut:
Så med andre ord, vi tenker oss at vi lytter til den blå kurven, men det er egentlig den røde vi forholder oss til. Dette er altså rosa støy lagt på en sinuskurve. Sinuskurven er ikke modifisert, og det er ikke gjort noe for å gjøre støyen mer eller mindre i en bestemt retning. Vi kan se hvordan de ulike periodene ser ulike ut, og vi ser hvordan støygulvet dermed gjør signalet mindre analogt.
Hvor stor er egentlig forskjellen?
I en avspillingskjede for vinyl er vi begrenset av innspillingen, plata/formatet, det mekaniske systemet i avspillingskjeden og RIAA-forsterkeren. Om vi holder alt annet utenfor og bare fokuserer på RIAA, så kan vi sammenlikne dette direkte med et digitalt eksempel der eneste forskjell er gain. For en MM-RIAA (best case scenario) snakker vi 40dB nominelt, og +/-20dB fir RIAA-kompensasjonen, så altså er best case scenario en gain på opptil 60dB. Dette er hvor mye vi flytter støygulvet opp sammenliknet med et linjetrinn med unity gain som vi normalt finner i I/V-leddet i en DAC (noen vil kanskje hevde at vi ikke kan kalle et I/V-ledd for unity gain, men det er kun et spørsmål om lasten i I-leddet, og en diskusjon for en helt annen tråd).
Så med andre ord, hvor nøyaktig en kurveform kan gjengis er begrenset av støygulvet. I DAC-en er linjetrinnet den klart begrensende delen, som begrenser oss til rundt 140dB for svært gode produkter, mens for vinylriggen er linjetrinnet IKKE den begrensende delen, og den begrenser oss allikevel til 80dB i aller beste fall. Disse 60dB i forskjell er ene og alene oppløsning, altså hvor stor forskjell mellom event A og event B hvor som helst i dynamikkområdet kan vi reprodusere. Siden dette er en logaritmisk kurve kan vi si at for hver 20dB kan vi reprodusere detaljer med 10 ganger større presisjon.
Så hvis vi putter et signal fra studio inn i en AD-digitalfil-DA-kjede så har vi 1000 ganger mer oppløsning enn vi noen sinne kan få fra vinyl, og dette oversettes direkte til oppløsning og dynamikk.
Kan dette bevises?
Vi kan spille av en vinylplate fra en vinylrigg. Hva som helst. Vi kan spille inn dette til en digitalfil. Så kan vi spille av denne digitalfilen og ABX-teste den mot originalen. Hvis dette er riktig gjort er sannsynligheten for at noen vil høre forskjell forsvinnende liten.
Men kan vi gjøre dette andre veien? Nei, det vil vi umiddelbart høre forskjell på. Bare økningen av støygulvet og voldsom komprimering av dynamikk er ganske påfallende.
Så vinyl låter ikke bra?
Jo, til veldig mye er vinyl faktisk riktig så bra. I tillegg er det veldig mye musikk der ute som er mastret spesielt for vinylpressing, og disse variantene er ikke da alltid tilgjengelige i digital form.
Poenget er bare at vinyl ikke er like analogt som digitalt, dersom vi legger til grunn at analogt betyr at signalet ut av kjeden skal være mest mulig likt det som gikk inn i kjeden i studio.
Den egentlige betydningen av ordet analog er at det er "lik som" noe. Her kan vi argumentere for at lyd i et tredimensjonalt rom aldri er helt analogt i signalform. Videre har vi hvordan ting lagres, rillene i en vinylplate er riktignok i teorien kontinuerlige og variable, som i blant brukes som definisjon, men samtidig er de også brutt opp av mikroskopiske avvik i form av støy. Videre er ikke riller i en plastdings det samme som et lydsignal, ikke en gang i nærheten, så når vi snakker om hva som er analogt må vi se på hva anlogt egentlig er, og hvordan vi skal definere det for å kunne ha den mest praktiske tilnærmingen for det som betyr noe for lytting på musikk.
Derfor vil jeg bruke følgende definisjon:
Det mest analoge produktet er det som gir oss det største rommet for å reprodusere en analog kurveform med høyest oppløsning, minst støy og mest båndbredde.
Her er det åpenbart at selv ganske komprimert digital audio regelrett knuser en vinylrigg til et 7-sifret beløp. Nå blir det i seg selv en ganske ugyldig sammenlikning da den aktuelle vinylriggen ikke har definert hva som er skåret i plata, mens vi da gir en definisjon for at det digitale kildematerialet er av lav kvalitet. Men for å gjøre sammenlikningen korrekt så kan vi i stedet se på hva som er tilgjengelig og rimelig betalbart. Da er det høyst overkommelig å kunne anskaffe et lydkort med 32bit/768kHz kapasitet på AD og DA. Om vi dermed diskuterer utstyret, og hva som er mest analogt, så må vi spørre oss hva som er teknisk mulig.
Det digitale mediet:
For en digital inn og avspillingskjede er 32bit/768kHz lett tilgjengelig i dag. Da har man et teoretisk headroom på 192dB og en båndbredde på 384kHz. Dette støttes ikke av analogdelen, uansett hvor mye anstrengelse vi legger i det. Slik det ser ut i dag er omkring 140dB og 100kHz det som regnes som tilgjengelig. I et vanlig lytterom kan vi håpe på omkring 25dB støygulv under ideelle forhold, og de fleste begynner å rømme lokalet når vi passerer 120dB, så her kan vi legge til grunn at 95dB skal holde. De færreste hører noe av avgjørende betydning over 16kHz, så om vi for eksempel har 22kHz båndbredde bør det være rikelig. Da er vi altså innenfor CD-formatet.
Vinyl:
Så hvordan stacker vinyl egentlig opp mot dette? Vel, rent mekanisk er dette et ganske dårlig format. For hver gang man spiller av en plate låter den ulikt da den slites ned ganske raskt. Den er selvsagt fortsatt spillbar, men om vi spiller av en plate 50 ganger, også sammenlikner den med en plate fra samme pressing som aldri er spilt av bør vi ganske lett høre forskjell. Det avhenger også voldsomt av hvor godt justert og kalibrert riggen er, men la oss si at dette er optimalt. Da kommer vi til dynamisk headroom og båndbredde. Dette vil være begrenset av fysikkens lover, åpenbart, og man kan lett finne referanser til ulike påstander om ganske høy båndbredde. Allikevel ser vi at på grunn av at man spiller inn musikken med 40dB gain ved 20kHz, for så å dempe dette 40dB ved avspilling, så vil man slite med å få særlig mye headroom. Selve RIAA-konseptet handler om å legge på masse gain oppover i frekvens for å øke formatets evne til å faktisk støtte høye frekvenser. Denne kurven starter under 10dB pr dekade, og øker til over 10dB pr dekade ved høye frekvenser. I teorien øker denne ytterligere over 20kHz, noe som gjør at man trenger kraftige signaler for å i det heletatt ha noe å spille av over 18kHz. Derfor regnes gjerne 18kHz som en slags øvre praktisk grense.
En myte Hva da med oppløsningen?
Her er hva mange ser for seg:
Med et støygulv på kanskje -50dB har vi 50dB med tilgjengelig rom for signal. Om vi sammenlikner nivået på to ting som skjer i lydbildet ved la oss si -20dB så kan disse ligge svært tett på hverandre. I vinylformatet kan de ligge uendelig tett på hverandre, mens i en digital fil er dette definert av forhåndsdefinerte minste størrelser som er matematisk definert av det at det hele er digitalt, noe som begrenser detaljnivået.
Her er realiteten:
Denne kurveformen på -20dB befinner seg ikke 30dB fra støygulvet. Selve støygulvet summerer med signalet og følger kurveformen. Når vi har to signaler som er relativt like, men ikke helt like i størrelse, og vi sammenlikner de to, så kan vi ikke definere kurvenes nivå presist siden kurveformen er en sum av støy og signal. Det kan se omtrent slik ut:
Så med andre ord, vi tenker oss at vi lytter til den blå kurven, men det er egentlig den røde vi forholder oss til. Dette er altså rosa støy lagt på en sinuskurve. Sinuskurven er ikke modifisert, og det er ikke gjort noe for å gjøre støyen mer eller mindre i en bestemt retning. Vi kan se hvordan de ulike periodene ser ulike ut, og vi ser hvordan støygulvet dermed gjør signalet mindre analogt.
Hvor stor er egentlig forskjellen?
I en avspillingskjede for vinyl er vi begrenset av innspillingen, plata/formatet, det mekaniske systemet i avspillingskjeden og RIAA-forsterkeren. Om vi holder alt annet utenfor og bare fokuserer på RIAA, så kan vi sammenlikne dette direkte med et digitalt eksempel der eneste forskjell er gain. For en MM-RIAA (best case scenario) snakker vi 40dB nominelt, og +/-20dB fir RIAA-kompensasjonen, så altså er best case scenario en gain på opptil 60dB. Dette er hvor mye vi flytter støygulvet opp sammenliknet med et linjetrinn med unity gain som vi normalt finner i I/V-leddet i en DAC (noen vil kanskje hevde at vi ikke kan kalle et I/V-ledd for unity gain, men det er kun et spørsmål om lasten i I-leddet, og en diskusjon for en helt annen tråd).
Så med andre ord, hvor nøyaktig en kurveform kan gjengis er begrenset av støygulvet. I DAC-en er linjetrinnet den klart begrensende delen, som begrenser oss til rundt 140dB for svært gode produkter, mens for vinylriggen er linjetrinnet IKKE den begrensende delen, og den begrenser oss allikevel til 80dB i aller beste fall. Disse 60dB i forskjell er ene og alene oppløsning, altså hvor stor forskjell mellom event A og event B hvor som helst i dynamikkområdet kan vi reprodusere. Siden dette er en logaritmisk kurve kan vi si at for hver 20dB kan vi reprodusere detaljer med 10 ganger større presisjon.
Så hvis vi putter et signal fra studio inn i en AD-digitalfil-DA-kjede så har vi 1000 ganger mer oppløsning enn vi noen sinne kan få fra vinyl, og dette oversettes direkte til oppløsning og dynamikk.
Kan dette bevises?
Vi kan spille av en vinylplate fra en vinylrigg. Hva som helst. Vi kan spille inn dette til en digitalfil. Så kan vi spille av denne digitalfilen og ABX-teste den mot originalen. Hvis dette er riktig gjort er sannsynligheten for at noen vil høre forskjell forsvinnende liten.
Men kan vi gjøre dette andre veien? Nei, det vil vi umiddelbart høre forskjell på. Bare økningen av støygulvet og voldsom komprimering av dynamikk er ganske påfallende.
Så vinyl låter ikke bra?
Jo, til veldig mye er vinyl faktisk riktig så bra. I tillegg er det veldig mye musikk der ute som er mastret spesielt for vinylpressing, og disse variantene er ikke da alltid tilgjengelige i digital form.
Poenget er bare at vinyl ikke er like analogt som digitalt, dersom vi legger til grunn at analogt betyr at signalet ut av kjeden skal være mest mulig likt det som gikk inn i kjeden i studio.
