Ruisonderdrukking, Techniek en gebruik

23-11-2019

Dolby's Ruisonderdrukkingstechniek domineerde op de markt van tapemedia. Maar wat doet die ruisonderdrukking nu precies? Wat zijn de voordelen maar ook de nadelen hieraan? En zijn er naast Dolby nog meer onderdrukkingstechnieken?

Ruis is wat je vaak op de achtergrond hoort, ruis komt van de tape zelf en is dus op elk tapemedia te horen, het verschilt veel per type tape. Ruis is sterker aanwezig als de tape langzamer loopt en minder opname-oppervlakte heeft (smallere tape). Laat het nu zo zijn dat de tape bij 'compact' cassettes een van de langzaamste en kleinste soort tape is die gebruikt werd voor muziek. Mede hierdoor was ruisonderdrukking zeer populair bij de cassette, maar ook bandrecorders, 8-track en Elcaset en zelfs mijn Microcassettedeck heeft het!


Over Dolby en zijn technieken

Dolby Laboratories is een in 1965 opgericht Amerikaans bedrijf dat zich richt op geluidstechniek, met specialiteiten in ruisonderdrukking en video- en audioverwerking.
Velen kennen Dolby dan ook van het bekende 'Double D' logo dat het merk draagt.

We bespreken hieronder de ruisonderdrukkingstechnieken die Dolby door de jaren heen heeft uitgebracht voor allerlei tapemedia.

Dolby A

Dolby A was het eerste type ruisonderdrukking dat ze in 1965 op de markt brachten. Bedoeld voor professionele opname studios. Dolby A focust zich op de hoge pieken in geluid en brengt deze terug naar een acceptabel niveau. Met Dolby A was het mogelijk tot 10 Ć  15 dB aan ruisonderdrukking toe te passen.

Dolby B

Dolby B is een in 1968 uitgebrachte ruisonderdrukking, bedoeld voor de commerciƫle thuismarkt en is in wezen een simpele versie van Dolby A. Ook is deze specifiek gericht op de cassette markt. Zijn bereik is beperkt tot 9 dB. Maar heeft als voordeel dat bandjes opgenomen met Dolby B ook op apparaten kan worden afgespeeld zonder ruisonderdrukking. Muziek zou met B duidelijk meer helder klinken doordat er minder ruis aanwezig is. Omdat Dolby B zo algemeen was in de jaren 70 wordt deze ook als Dolby NR bestempeld. Wat eigenlijk de alles omvattende naam is, erg verwarrend eigenlijk...

Dolby C

Dolby C kwam in 1980 op de markt en is in feite een dubbele uitvoering van Dolby B. Hierbij werkt Dolby C in op zowel hoge als lage frequenties. Het nadeel hiervan is dat bandjes met Dolby C niet te luisteren zijn op een apparaat dat deze niet ondersteunt. Toch heeft C een bereik van 15 dB.

Dolby S

In 1989 kwam Dolby S op de markt, deze verbetering op Dolby C had als doel de standaard te worden zoals Dolby B dat was. Met 10 dB in de lage en maar liefst 25 dB in de hoge tonen aan ruisonderdrukking, was Dolby S duidelijk beter dan zijn voorgangers. In theorie zou deze ook toepasbaar moeten zijn op apparaten met Dolby B. Toch kwam Dolby S op de markt toen de Compact Disc aan zijn opmars bezig was. Dolby S is hierdoor nooit grootschalig toepast.

Dolby SR

Dolby SR kwam uit in 1986 (nog voor Dolby S). Maar was gericht als opvolger van Dolby A en was zoals zijn voorganger, gericht op de professionele markt. Met onderdrukking tot 25 dB. Dolby SR past een vrij agressieve techniek toe waarbij het probeert het opnameniveau continu zo hoog mogelijk te houden. Dolby SR kan ook afgespeeld worden op apparaten met Dolby A.


Hoe werkt het?

Dolby Ruisonderdrukking analyseert, comprimeert en expandeert het geluid tijdens opnemen en afspelen door te spelen met je volume en dynamisch bereik om zo het ruis buiten boord te houden.

Misschien moet ik het wat duidelijker uitleggen...

Tijdens het opnemen verhoogt Dolby het volume, maar doet dit alleen in de gebieden waar ook ruis te horen is.

Eigenlijk werkt Dolby hetzelfde als een Equalizer, zoals hier te zien is onder de 8-track recorder. Je kunt hiermee specifieke frequenties van je muziek aanpassen.

Omdat Dolby de tonen bij opnemen verhoogt, moeten deze ook weer terug worden gebracht. Dit gebeurt dan bij het afspelen. Waar deze weer teruggebracht worden, hiermee wordt ruis ook verder naar de achtergrond verschoven en valt buiten het bereik dat wij kunnen horen.

Nu komt Dolby wel met een gebruiksaanwijzing, voor het beste gebruik moet het bandje zowel zijn opgenomen met Dolby als worden afgespeeld met Dolby. Anders kan de muziek heel slecht klinken. Zo komt het misverstand voor dat Dolby muziek dof zou maken. Dit krijg je als geluid zonder is opgenomen maar bij afspelen wel gebruikt wordt.

Bij het opnemen van muziek moet je er op letten dat je dynamisch bereik minder is bij gebruik van ruisonderdrukking. Om dit te kunnen corrigeren hebben Analoge en digitale meters vaak een 0-grens met het Dolby symbol erbij.

Voor de beste opnamekwaliteit wordt aangeraden niet ver onder en niet boven deze grens uit te komen. Kleine pieken kunnen geen kwaad, maar kom je te lang buiten deze grenzen dan heb je kans dat je muziek afgekapt wordt en bij afspelen slecht klinkt.

Decks met wat meer luxe hebben soms een klein lampje dat rood kleurt als je deze grens overschrijdt. Op de foto zie je er een in het midden zitten.


De voor- en nadelen:

Zoals je ziet haalt Dolby aardig wat trucjes uit om ruis tegen te gaan.

Je hebt hierdoor duidelijk minder ruis bij het afspelen. Het is anders wel belangrijk bij het opnemen je meters goed in de gaten te houden, om niet te lang en te ver buiten de grenzen te gaan. Dolby kan veel rechttrekken maar niet goochelen.

Het gebruik van ruisonderdrukking brengt ook mogelijke nadelen met zich mee.
Elke vorm van compressie (dus ook die Dolby toepast) gaat gepaard met kwaliteitsverlies. De compressietechniek bepaalt hoeveel er bespaard blijft. Geluid kan helder klinken op punten waar anders veel ruis doorkomt, maar delen waar geen ruis in zou zitten worden ook meegenomen in de onderdrukking.

Dit houdt in dat niet alle muziek en type bandjes goed samen gaan met ruisonderdrukking.
Voor Ferro bandjes is het bijvoorbeeld een echte aanrader, waar het bij 'low noise' Chroom banden wellicht niet nodig is. Dus neem je in theorie muziek op dat een breed spectrum van het frequentiebereik gebruikt, is er kans dat je aan geluidskwaliteit verliest.

Om het simpel te houden, ruige muziek zou je dus het beste op kunnen nemen zonder Dolby. En tevens op een Low noise Ferro bandje, want Ferro heeft een breder bereik dan Chroom en met Low noise een natuurlijke ruisonderdrukking. Althans dat is wat ik zou zeggen met deze informatie. Het is natuurlijk aan de gebruiker zelf te bepalen wat goed klinkt en wat niet.


Wat is er naast Dolby?

Hoewel Dolby verreweg de bekendste en grootste is op gebied van ruisonderdrukking zijn er ook nog andere technieken met dezelfde uitwerking.

DNL (Dynamic Noise Limiter)

DNL is een in 1971 door Philips ontworpen techniek voor ruisonderdrukking, deze wijkt af van Dolby omdat je deze alleen toepast bij het afspelen en niet bij opnemen. Hierdoor kun je DNL gebruiken bij onder andere radio-uitzendingen en elk ander media dat afgespeeld wordt op een apparaat dat DNL ondersteunt. Ook kun je DNL toepassen op tape dat vooraf met Dolby B bewerkt is. Ik heb alleen geen ervaring met deze toepassing dus kan geen oordeel geven over de kwaliteit van het geluid.

DNR (Dynamic Noise Reduction)

DNL is later verder ontwikkeld en in 1981 uitgebracht onder de naam DNR, deze onderdrukkingstechniek werd veel toegepast om telefoongesprekken te verbeteren alsmede bij gebruik van een microfoon. Ook DNR wordt alleen toegepast bij het afspelen. DNR is vaak terug te vinden op apparaten van Philips zelf. Zo heb ik al eens met bandrecorders gewerkt die deze techniek gebruiken. Zowel DNL als DNR kunnen tot 10 dB aan ruis onderdrukken.

DBX Type I & II

Dan is er ook nog DBX, welke het geluid bij opname met een factor van twee comprimeert in afwachting van achtergrondruis in de hoge en lage gebieden. Bij het afspelen zet DBX het geluid weer uit naar zijn oorspronkelijke vorm. DBX had net als Dolby ook zijn nadelen, een van de nadelen is dat het actief sturen van het geluid te horen is op stille momenten in de muziek, dit omdat er dan meer ruis te horen is en de ruisonderdrukking van DBX dit probeert te blokkeren.

DBX is in het algemeen nooit populair geworden mede omdat het niet afgespeeld kon worden op apparaten dat DBX niet ondersteunt. Toch was DBX Type I nog redelijk populair in de semi-professionele wereld. DBX is verder ook toegepast bij vinyl, bandrecorders, televisietoestellen en films.

MPX Filter

Tot slot behandelen we nog een stukje radio-ruisonderdrukking. De bekendste is de MPX Filter. Deze functie is specifiek bedoeld voor het opnemen van radiosignalen (FM) op analoge media als tape.

Radio-uitzendingen sturen namelijk niet alleen geluid over de bandbreedte maar ook informatie die het apparaat gebruikt voor bijvoorbeeld weergave van informatie over de radiozender en muziek zelf. Deze signalen (vooral in de 19kHz regio) kunnen hoorbaar zijn op cassettes en hun soortgenoten. MPX filtert deze storende signalen weg uit je opname zodat ze bij afspelen niet meer te horen zijn.

De filter werkt overigens alleen bij het opnemen. Bij afspelen is deze niet nodig en doet ook niets als deze dan ingeschakeld wordt. De filter kan vaak alleen gebruikt worden in combinatie met een Dolby ruisonderdrukking, het is dan ook niet mogelijk de MPX filter te activeren zonder tegelijk ruisonderdrukking te gebruiken.

Tevens wordt het sterk afgeraden deze functie te gebruiken als je vanaf andere geluidsbronnen opneemt. Sommige apparaten hebben overigens geen handmatige MPX functie, maar hebben deze ingebouwd zitten. Deze wordt dan automatisch geactiveerd als je vanaf de radio gaat opnemen, wederom in combinatie met ruisonderdrukking.


Mijn ervaring en oordeel.

Nu we de vele technieken hebben behandeld die de geluidskwaliteit van je opname kunnen verbeteren durf ik mijn eigen oordeel er wel op los te gooien.

Ikzelf gebruik vaak Dolby B, dit omdat de meeste apparaten die ik heb uit het tijdperk komen waarin deze ruim op de markt aanwezig was. Het verschil in kwaliteit is duidelijk te horen, ik gebruik het dan ook vrijwel altijd bij het opnemen. Vooral met bandjes waarvan bekend is dat deze veel achtergrondruis bevatten. Maar (zoals eerder benoemd) heeft Dolby niet altijd een positieve uitwerking. Nummers met veel hoge en lage tonen zijn moeilijk binnen het bereik te houden zonder dat je op kwaliteit moet inleveren.

Zo heb ik tijdens het schrijven van deze blog een bandje opgenomen met vrij ruige muziek zonder ruisonderdrukking. Ik heb gekozen voor een chroomband van hoge kwaliteit. Ruis is hier van nature al ver onderdrukt. het resultaat is dan ook om over te spreken! Ruis is bijna niet op te merken (ook bij lage momenten in de muziek), de hoge pieken blijven onaangetast.

Toch blijf ik een voorstander van Dolby, vooral bij Type I bandjes heeft het een sterk positief effect op de geluidskwaliteit. Het verlies in geluidskwaliteit kan worden opgemerkt maar is vaak minimaal.

Houd er tot slot rekening mee dat Dolby (terwijl ik dit schrijf) geen ruisonderdrukking meer toepast op nieuw uitgebrachte cassettedecks. Let hierop bij aanschaf van een nieuw cassettedeck. Als een deck Dolby heeft, wordt het 'Double D' logo met trots getoond op de voorzijde van het apparaat.