Wat is vanuit kwaliteitsoogpunt beter: het volume harder zetten in de software, in het OS, of op de luidsprekers?

Programma vs. OS doet er over het algemeen niet toe. Wat uitmaakt is of je het volume in software of in hardware aanpast.

Het verlagen van het volume in software is in principe gelijk aan het verlagen van de bitdiepte. Bij digitale audio wordt het signaal opgesplitst in afzonderlijke samples (die duizenden keren per seconde worden genomen), en de bitdiepte is het aantal bits dat wordt gebruikt om elk sample te beschrijven. Een signaal verzwakken gebeurt door elk sample te vermenigvuldigen met een getal dat kleiner is dan één, met als resultaat dat je niet langer de volledige resolutie gebruikt om het geluid te beschrijven, wat resulteert in een verminderd dynamisch bereik en een lagere signaal-ruisverhouding. Elke 6 dB verzwakking komt neer op een vermindering van de bitdiepte met één. Als je begint met bijvoorbeeld 16-bit audio (standaard voor audio-cd’s) en het volume met 12 dB verlaagt, luister je in feite naar 14-bit audio. Als je het volume te veel verlaagt, gaat de kwaliteit er merkbaar op achteruit.

Een ander probleem is dat deze berekeningen vaak afrondingsfouten opleveren, omdat de oorspronkelijke waarde van het sample geen veelvoud is van de factor waardoor je de samples deelt. Dit gaat verder ten koste van de geluidskwaliteit door het introduceren van wat in feite kwantiseringsruis is. Ook dit gebeurt meestal bij lagere volumeniveaus. Verschillende programma’s kunnen licht verschillende algoritmes gebruiken om het signaal te verzwakken en de afrondingsfouten op te lossen, wat betekent dat er iets kan verschillen in het resulterende hoorbare signaal tussen bijvoorbeeld een audiospeler en het OS, maar dat verandert niets aan het feit dat je in alle gevallen de bitdiepte vermindert en in wezen een deel van de bandbreedte verspilt aan het zenden van nullen in plaats van nuttige informatie. Deze PDF bevat meer informatie en een aantal uitstekende illustraties als u geïnteresseerd bent in meer informatie.

Het resultaat van het verlagen van het volume in hardware hangt af van hoe de volumeregeling is geïmplementeerd. Als die digitaal is, is het effect ongeveer hetzelfde als bij softwarematig volume verlagen.

Idealiter zet je het geluid van je computer op vol volume, zodat je de hoogst mogelijke resolutie (bitdiepte) krijgt, en heb je dan een analoge volumeregelaar als een van de laatste dingen voor de luidsprekers. Ervan uitgaande dat alle apparaten in je signaalpad van min of meer vergelijkbare kwaliteit zijn (d.w.z. je koppelt geen goedkope low-end versterker aan een high-end digitale bron en DAC), zou dat de beste audiokwaliteit moeten opleveren.

• * @Joren plaatste een goede vraag in de comments:

Dus als ik de softwarematige volumeregeling op max wil zetten, hoe ga ik er dan mee om dat mijn analoge regelaars opeens een superklein bruikbaar bereik hebben? (Want zelfs het analoge volume op de helft zetten is veel te luid.)

Dit kan een probleem zijn als de volumeregelaar deel uitmaakt van een versterker, wat waarschijnlijk het geval is bij de meeste computeropstellingen. Aangezien het de taak van een versterker is om, zoals de naam al zegt, te versterken, betekent dit dat de gain van de volumeregelaar varieert van 0 tot meer dan 1 (vaak veel meer), en tegen de tijd dat je de volumeregelaar tot halverwege hebt gedraaid, ben je het signaal waarschijnlijk niet langer aan het verzwakken, maar aan het versterken tot boven het niveau dat je in de software hebt ingesteld.

Er zijn een paar oplossingen voor dit probleem:

• Neem een passieve verzwakker. Omdat die het signaal niet versterkt, gaat de versterking ervan van 0 tot 1, waardoor je een veel groter bruikbaar bereik hebt.

• Neem twee analoge volumeregelaars. Als je eindversterker of luidsprekers een volume- of ingangsregelaar hebben, werkt dat prima. Gebruik die om een hoofdvolumeniveau in te stellen, zodat het bruikbare bereik van je gewone volumeregelaar zo groot mogelijk is.

• Als de vorige twee niet mogelijk of haalbaar zijn, draai dan gewoon het volume op OS-niveau omlaag, totdat u het beste compromis hebt bereikt tussen het bruikbare bereik van de analoge volumeregelaar en de geluidskwaliteit. Houd individuele programma’s op 100% om meerdere bitdiepte reducties achter elkaar te voorkomen. Hopelijk is er geen merkbaar verlies in geluidskwaliteit. Als dat wel zo is, zou ik waarschijnlijk gaan kijken naar een nieuwe versterker die niet zo gevoelige ingangen heeft, of beter nog, een manier heeft om de ingangsversterking aan te passen.

• • @Lyman Enders Knowles wees er in de commentaren op dat de kwestie van bit diepte reductie niet van toepassing is op moderne besturingssystemen. Met name vanaf Vista upsamples Windows automatisch alle audio streams naar 32-bit floating point voordat er enige verzwakking plaatsvindt. Dit betekent dat, hoe laag je het volume ook zet, er geen effectief verlies van resolutie zou moeten zijn. Toch moet de audio uiteindelijk worden gedownconverteerd (naar 16-bit, of 24-bit als de DAC dat ondersteunt), wat enige kwantisatiefouten zal introduceren. Ook zal eerst verzwakken en later versterken de ruisvloer verhogen, dus het advies om de softwareniveaus op 100% te houden en te verzwakken in hardware, zo dicht mogelijk bij het einde van je audioketen, staat nog steeds.

In principe geldt voor geluid: hoe dichter bij de fysieke bron, hoe beter, om een helder signaal te krijgen. Elke fysieke fase zal ruis toevoegen. Eerder, sterker.

Als een signaal versterkt wordt, wordt ruis in het signaal ook versterkt. Een sterker signaal betekent minder ruis in vergelijking met het signaal. Daarom zal er minder ruis zijn als het door de keten wordt geleid.

Normaal gesproken wil ik mijn software levels en OS levels zo luid mogelijk hebben. Omdat deze bronnen over het algemeen niet versterkt worden, moet hun decibel plafond 0dB zijn; In wezen kunnen ze niet clippen.

Ik zorg er dan voor dat dit geluid direct naar een enkele versterkte bestemming gaat, zoals een digitale koptelefoon (via USB), luidsprekers met een volumeknop en voeding, of een versterker. Ik probeer te voorkomen dat versterkte apparaten aan elkaar worden gekoppeld, omdat ze elkaar kunnen gaan oversturen en clipping kunnen veroorzaken. Zelfs afzonderlijk kan de versterking tot clippen leiden als het volume te hoog wordt gezet.

Aangezien deze kunnen clippen, heb ik de neiging deze bronnen rond het 50%-volumebereik te houden, omdat ze zich daar gewoonlijk prettig bij voelen. Dit biedt ook de flexibiliteit om het volume te verhogen of te verlagen als het software/OS-niveau lager is dan gebruikelijk.

Dit hangt er zeker vanaf welke hard- en software je gebruikt. Ik gebruik een computer die via deze audiokabel met twee 3,5 jack pluggen is verbonden met een ontvanger, en als ik het geluid op laag zet op mijn computer (software) en hoog op de ontvanger, hoor ik veel ruis. Dit heeft waarschijnlijk te maken met het versterken van niet alleen het geluid maar ook de ruis die door verschillende componenten wordt opgepikt. Als ik dit doe, hoor ik ook ruis als ik geen muziek afspeel.

Het is anders met mijn laptop tho, deze is aangesloten op dezelfde receiver met een optische S/PDIF kabel (digitaal) hier kan ik mijn volume op 100% zetten op de receiver (mijn buren haten dit!) Het is echt heel hard en ik kan gewoon het volume zachter zetten op mijn laptop zonder merkbaar verlies in geluidskwaliteit. Ik doe dit omdat ik volumeknoppen op mijn toetsenbord heb en de ontvanger vrij ver weg staat.

Een fout die ik blijf zien is dat eindgebruikers het volume aanpassen via het programma dat ze gebruiken, om later het volume te verhogen of te verlagen via de geluidskaart (OS mixer, zo je wilt).

Dit schept natuurlijk verwarring en zorgt niet voor een voorspelbaar volumeniveau bij het starten van andere programma’s.

Een eenvoudige oplossing - en een die ik al vele jaren gebruik - is het instellen van een basisniveau op zowel hardware- als OS-niveau. Door een permanent volumeniveau in te stellen in de hardware en een permanent uitvoerniveau in de software, stel je een standaard in waarmee je de uitvoer van elk programma dat je gebruikt kunt vergelijken en het volume in het specifieke programma naar wens kunt aanpassen (het voordeel is dat je dan weet welk volumeniveau je in de toekomst van het specifieke programma zult ontvangen).

Om optimaal profijt te hebben van zowel uw versterker als uw geluidskaart (OS), moet u natuurlijk eerst het volume van uw versterker instellen op het maximale niveau dat de topologie toelaat, maar onder onaanvaardbare of ongewenste vervormingsniveaus. (Helaas presteren veel ‘klasse-D’ audioversterkers met een laag vermogen tot op zekere hoogte acceptabel, maar alles boven dat punt [vaak meer dan 33 of 50 procent boven het nominale maximale uitgangsvermogen] resulteert vaak in hoorbare niveaus van vervorming [evenals compressie van dynamiek en andere ongewenste effecten]. Als je toevallig een audio versterker hebt met een zeer lage vervorming bij zijn maximum rating [mits de rating van een gewogen standaard is en niet nutteloos, zoals ongewogen en alleen gemeten bij 1kHz], dan kun je de output van je audio versterker op maximum zetten [onder clipping range, natuurlijk; ‘maximum’ is afhankelijk van de spanning van de input’. Ik herinner me dat ik dit in het verleden kon doen met versterkers van Denon, Adcom, Hafler, en Nikon).

De output van audioschakelingen in sommige moederborden laat veel te wensen over. Bij speciale geluidskaarten is de keuze aan geluidskaarten van hoge kwaliteit beperkt. Voor geïntegreerde audiocircuits adviseer ik een volumeniveau te kiezen van niet meer dan 2/3e van het totale bereik - en het op dat volume te laten staan. (Ik weet dat dit geen wetenschappelijke methode is, maar bij het testen van geïntegreerde uitgangen in veel moederborden heb ik gemerkt dat vervorming en andere ongewenste effecten aanzienlijk toenemen naarmate de uitgang van het circuit zijn maximum nadert. Het beperken van het ‘OS’ niveau tot 2/3e (of 66%, of om het kort te houden en een gemakkelijk te onthouden getal, 70 [op een schaal van 1 tot 100; dichter bij 66% zou 66 op een schaal van 1 tot 100 zijn]) heeft mij goed gediend (terwijl ik afzag van de noodzaak om uitputtende tests uit te voeren).

P.S. Ten behoeve van de ingewijden (of obsessief-compulsieven) - en voordat een audiofiel of technicus een tirade gaat houden - ik ben me terdege bewust van het feit dat het instellen van de schuifknop op 2/3e niveau of bij benadering 66 op een schaal van 1 tot 100 NIET een werkelijk uitgangsniveau van 66% van het totaal vertegenwoordigt [het werkelijke uitgangsniveau zal lager zijn], maar het is een snelle benadering voor het verkrijgen van een benadering van het schoonste uitgangsniveau dat beschikbaar is van de integrale audiocircuits van een moederbord. P.P.S. De verstrekte informatie gaat uit van analoge schakelingen. Indien u gebruik maakt van digitale circuits (SPDIF, Optical, e.d.), kunt u het geluidsniveau van de geluidskaart (‘OS’) op het maximum instellen zonder dat u enig risico loopt een verschil te merken in de kwaliteit van de output van het audiocircuit.

Vanuit een puur empirisch standpunt, als ik mijn luidsprekers helemaal open zet, hoor ik ruis.

Ik hoor deze ruis zelfs als er verder geen geluid uit mijn luidsprekers komt.

Dus, ik zet het volume op de computer altijd zo hoog mogelijk, zowel in het programma als in het OS, en dan probeer ik de volumeknop zo laag mogelijk te houden op mijn luidsprekers om het statische geluid te minimaliseren.

Dit is misschien een bijproduct van mijn #@#!@%* luidsprekers, maar ik neem aan dat velen net zulke luidsprekers hebben als ik.

Momenteel zet ik het volume in software/OS op 100% en aan de hardware kant op een lager niveau, maar om een veel eenvoudiger reden:

In mijn vorige PC produceerde de geluidskaart een merkbare witte ruis met een constant volume, ongeacht waar ik het volume in het OS op instelde. Het geluid aan de hardware kant regelen hielp om die ruis te verminderen.

Ik zou zeggen hardware, maar er is zoiets als een standaard volume voor de meeste toepassingen.

DTS lijkt echter een van de uitzonderingen te zijn, gebaseerd op de ervaring dat als ik DTS-films afspeel, ik het volumeniveau van de receiver niet aanpas als ik van film naar film ga en het nog steeds comfortabel vind.

Als het mogelijk is, zou ik liever iets hebben dat op hetzelfde niveau output als DTS om comfortabel te blijven.

Dat gezegd hebbende, voor elk OS hebben ze ook standaard systeemgeluiden. Ik zou zeggen dat je je niveau afstemt op dat volumeniveau en het OS laat omgaan met de volumes.

Deze vraag is te gevarieerd, maar als je een antwoord moet krijgen hangt het van verschillende situaties af…

1. Hardware, zijn het interne luidsprekers, externe luidsprekers, headset, enz.
   
2. Hoe hard praten we? Van niveau 1 tot niveau 10? Of gewoon een duwtje?

Hardware, het hangt ervan af of je om te beginnen goede luidsprekers hebt, een duwtje in de rug via software of hardware kan merkbaar zijn als het externe luidsprekers van een specifiek merk zijn, maar als ze goedkoop zijn, moet je misschien meer doen dan een duwtje.

Wat software betreft, heeft het afstellen van de software altijd de voorkeur boven het afstellen van de hardware als die extern is, omdat het afstellen van software tegenwoordig soms gemakkelijker is… en hardware hoewel nog steeds gemakkelijk, hangt het ervan af of je het op een externe equalizer hebt aangesloten, of op iets heel anders.

Sommige audiofielen zullen je vertellen dat als je eenmaal de hardware hebt die je wilt hebben, je hem nooit meer hoeft aan te raken, behalve om het volume af te stellen… anderen zullen zeggen dat software afstellingen beter zijn…

Nogmaals, je laat een heleboel variabelen weg, en dit is echt te breed, en misschien wil je de vraag opnieuw aanpassen door er meer details in te zetten.

Wanneer je een audiosignaal door een keten van volumeknoppen stuurt (van welke soort dan ook: analoog, digitaal, fysiek, software), zet ze dan allemaal zo hard als je kunt zonder te clippen of te vervormen. Anders verminder je nodeloos het dynamisch bereik van het signaal (oftewel het aantal bits, oftewel de stilte van de ruis). Gebruik alleen de laatste knop om het volume te regelen van het signaal dat de keten verlaat. Dat optimaliseert de kwaliteit, voor alles van een laptop videogame tot een live uitzending van een transatlantisch symfonieorkest.