Digitaal surround uit de pc
Meerkanaalsgeluid is prachtig, helemaal wanneer u uw pc op een AV-receiver of 5.1-speakerset hebt aangesloten. U hebt alles goed voor elkaar en toch kan het u gebeuren dat u zo nu en dan om onverklaarbare redenen geen geluid of slechts stereogeluid hebt. Hoe kan dat en wat kunt u daaraan doen? In deze expertcursus gaan we aan de slag met digitale audio om uw films en games te laten vlammen.
Gebruikte testapparatuur en software
ASUS Radeon HD5670
ASUS Xonar HDAV1.3 Slim
ASUS P7H57D-EVO, Intel Core i5-655K
ASUS Xabertooth X58, Intel Core i7-970
Bose Acoustimass 15 5.1 Speakersysteem
Club 3D Radeon HD5750
Marantz SR1501 AV-receiver
PowerDVD 10 Ultra
TotalMedia Theatre 5
1. Opstelling
Met meerkanaals- of surroundgeluid bedoelen we 5.1-audio of hoger. Dit getal betekent dat er vijf audiokanalen zijn die een volledig bereik hebben van hoog tot laag, aangevuld met een Low Frequency Effects-kanaal (LFE), de .1 in het getal. Het LFE-kanaal bevat alleen de laagste frequenties van een audiosignaal en wordt daarom niet als vol audiokanaal aangemerkt en kan eigenlijk alleen goed weergegeven worden door een speciale subwoofer. Naast 5.1 zijn er bijvoorbeeld ook luidsprekeropstellingen mogelijk van 6.1, 7.1 en 8.1. Om praktische redenen wordt 5.1 het meest gebruikt. In de afbeelding ziet u een schematische weergave voor een 5.1-opstelling. Het LFE-kanaal is overigens niet per se noodzakelijk. Wanneer u over grote speakers (vloerstaanders) voor de frontkanalen beschikt, dan kunt u het LFE-kanaal laten vervallen. Dit doet wel enigszins afbreuk aan de lage effecten, maar daar is mee te leven. De tweede eigenschap van het LFE-kanaal is dat het ongevoelig voor richting is. Dit wil zeggen dat wanneer u een subwoofer gebruikt, deze niet per definitie op de luisterplaats gericht hoeft te zijn.
Een 5.1-set hebt u niet zomaar even onzichtbaar weggewerkt. Een set met compacte speakers zoals de Bose Acoustimass 15 is voor films goed genoeg.
2. Aansluiten
Standaard wordt bij pc's de koppeling tussen geluid en
speakerset analoog gemaakt. Dit wil zeggen dat gebruik gemaakt wordt van de 3,5mm-meerkanaalsaansluitingen. Het nadeel van deze methode van aansluiting is dat u volledig gebruikmaakt van de enigszins beperkte audiokwaliteiten van een onboard- of losse geluidskaart. Hoewel specificaties u anders willen laten geloven, laat de audiokwaliteit doorgaans te wensen over. Wie voor kwaliteit en flexibiliteit gaat en één enkele kabel wil gebruiken (HDMI of S/PDIF) sluit zijn pc digitaal aan en maakt dankbaar gebruik van de kwaliteiten van moderne AV-receivers (home-cinema-receivers). In dit geval is er wel wat bijzonders aan de hand voor meerkanaalsaudio in games. Daarvoor is namelijk ondersteuning voor Dolby Digital LIVE of DTS Connect nodig, daarover straks meer.
Onboard-audio heeft de aansluitingen op het moederbord geïntegreerd. De gekleurde aansluitingen zijn de analoge uitgangen, de enkele de digitale.
3. Audioprocessors
Realtek is de belangrijkste producent van audioprocessors die geïntegreerd worden op een moederbord. Intel heeft zijn audioprocessor in de Core i3- en Core i5-processor gebakken onder de naam Intel HD Graphics. Losse geluidskaarten worden tegenwoordig voorzien van een Creative- of C-Media-audioprocessor. C-Media brengt zelf geen geluidskaarten uit onder eigen naam, maar verkoopt zijn audioprocessor aan onder meer ASUS. ASUS heeft de CMI8788 Oxygen HD processor van C-Media (ASUS AV200) een aantal jaar geleden via een deal met C-Media exclusief voor zichzelf gekregen. Hierdoor zijn ASUS en Creative de belangrijkste leveranciers voor geluidskaarten.
4. Decoderen
Bij beeld spreken we van decoderen wanneer een bestandsformaat ingelezen en gedecodeerd moet worden, zodat dit weergegeven kan worden. Wanneer het om meerkanaalsgeluid gaat, dan is er sprake van decodering van bijvoorbeeld Dolby Digital- of DTS-informatie. Dit kan een 5.1-audioformaat zijn. Het decoderen moet door de audioprocessor worden gedaan. Beide formaten komen in diverse smaken voor, maar zijn altijd backwards compatibel met de normale Dolby Digital 5.1- of DTS 5.1-varianten. Als u een recente geluidskaart hebt, dan is de ondersteuning voor Dolby Digital en DTS geen probleem. Decoderen op de geluidskaart zelf hebt u nodig wanneer u uw pc analoog aansluit op de versterker, versterkte luidsprekerset of beeldscherm. Sluit u de geluidskaart digitaal aan op een receiver, dan is decoderen niet nodig. Het decoderen wordt dan door de receiver gedaan.
S/PDIF gebruiken
S/PDIF staat voor Sony Philips Digital Interface (zie ook pagina 94). Op de meeste pc's zit een optische digitale uitgang, maar ook de coaxiale variant komt voor. In Windows 7 moet u die wel eerst selecteren anders werkt deze niet. Via Configuratiescherm / Hardware en geluiden / Audioapparaten beheren kunt u de digitale uitgang van de pc selecteren als het standaardapparaat. Houd er rekening mee dat u via S/PDIF alleen reeds gecodeerde 5.1-audio naar een receiver kunt sturen. Dat wil zeggen: het bronbestand moet reeds Dolby Digital of DTS zijn, zoals dat op bijvoorbeeld een dvd het geval is. Het bronbestand wordt dan als een Bitstream naar de AV-receiver gestuurd, die het vervolgens weer decodeert. Is het bronbestand geen Dolby Digital of DTS (er wordt dan een meerkanaals PCM verstuurd), dan kan S/PDIF alleen overweg met PCM 2.0 (stereo), door een beperking van beschikbare bandbreedte op de S/PDIF.
Zo stelt u de digitale uitgang van uw geluidskaart als standaardapparaat in.
5. PCM of Bitstream
Er zijn twee methoden waarmee digitaal geluid naar de AV-receiver kan worden gestuurd: via PCM (Pulse Code Modulation) of Bitstream. Dit kunt u zelf instellen. Bij PCM wordt het DTS- of Dolby Digital-formaat gedecodeerd aangeboden aan de receiver. PCM wordt bij een resolutie van 24 bits en een samplefrequentie van 96 kHz, beschouwd als een zuivere digitale weergave van een analoog meerkanaalssignaal. DTS-HD MA (Master Audio)haalt bij tweekanaalsaudio zelfs 24 bits 192 kHz. Uit bovenstaande wordt ook duidelijk dat een PCM-signaal, dat 5.1-audio-informatie bevat, veel bandbreedte nodig heeft en daarom alleen over HDMI getransporteerd kan worden. Bij Bitstream is veel minder bandbreedte nodig, omdat het gecomprimeerde bestand zonder enige bewerking (non-decoded), één-op-één overgezet wordt van uw pc naar de AV-receiver, om vervolgens daar gedecodeerd te worden. Als u S/PDIF gebruikt moet u kiezen voor Bitstream, omdat er onvoldoende bandbreedte beschikbaar is voor PCM 5.1. Het PCM-signaal op een S/PDIF-uitgang is om die reden gelimiteerd tot PCM 2.0.
6. DTS-formaat
DTS wordt gezien als een beter geluidsformaat dan Dolby Digital. Het verschil zit in de gebruikte techniek. Zonder nu diep in te gaan op bits en samplefrequenties, komt het erop neer dat het DTS-formaat nauwkeuriger is in het digitaal opslaan en weergeven van opgenomen geluid dan Dolby Digital (AC3). Puristen zullen om die reden dan ook kiezen voor het DTS-formaat als dat beschikbaar is. Hebt u uw pc analoog aangesloten op een versterker of beeldscherm en gebruikt u bijvoorbeeld Windows Media Player 12, dan hebt u een DTS-filter nodig, u hebt anders geen geluid. De DTS-decodering moet immers op de pc plaatsvinden want u wilt een analoog signaal uitsturen. Het benodigde filter kunt u toevoegen door AC3Filter (www.ac3filter.net) op uw pc te installeren. Windows Media Player 12 gebruikt dan het DTS-filter van eerder genoemde applicatie. Hebt u uw pc digitaal aangesloten op een AV-receiver dan moet u wel over een heel oud exemplaar beschikken wil deze geen DTS kunnen decoderen.
Windows heeft standaard geen DTS-filter aanboord. U kunt dit alsnog toevoegen door het gratis programma AC3Filter op uw pc te installeren.
HDMI gebruiken
Net als bij het selecteren van de digitale uitgang S/PDIF, moet u bij gebruik van HDMI deze instellen als standaardapparaat. Dat doet u via Configuratiescherm / Hardware en geluiden / Audioapparaten beheren. Bij een Intel Core i3- of i5-systeem kunt u de HDMI-uitgang van het moederbord gebruiken. Gebruikt u een grafische kaart met HDMI, dan wordt de HD-audio via de PCI Express-bus naar de grafische kaart gestuurd. U gebruikt dan de HDMI-uitgang van de grafische kaart. Wanneer u ook nog een losse geluidskaart gebruikt, zoals de ASUS Xonar HDAV1.3, dan moet u de DVI-uitgang van de grafische kaart doorlussen naar de HDMI-ingang van de geluidskaart. Voor onderstaande foto hebben we een ASUS HD5670-videokaart en een Xonar HDAV1.3 Slim-geluidskaart uit de pc gehaald en op elkaar aangesloten. Zo ziet u hoe het in elkaar zit. De DVI-uitgang van de videokaart zit op de HDMI-ingang van de geluidskaart. De HDMI-uitgang van de geluidskaart sluit u aan op uw AV-receiver.
Voor het overzicht hebben we de ASUS HD5670 en een Xonar HDAV1.3 Slim uit de pc gehaald en op elkaar aangesloten, zodat u beter kunt zien hoe het in elkaar zit. De DVI-uitgang van de HD5670 zit op de HDMI-ingang van de Xonar HDAV1.3 Slim. De HDMI-uitgang van de Xonar HDAV1.3 Slim sluit u dan weer aan op uw AV-receiver.
7. HD-audio
Dolby TrueHD en DTS-HD MA zijn de standaarden voor High Definition-audio. Deze audioformaten zijn niet te decoderen op een pc, dit komt door de AACS-standaard (Advanced Access Content System) met betrekking tot DRM (Digital Rights Management). De club die hierover gaat heeft besloten dat deze geluidsformaten alleen getransporteerd mogen worden over ten minste HDMI 1.3 en om die reden dus niet op analoge of S/PDIF-uitgangen van apparaten beschikbaar is. Dit maakt decoderen van Dolby TrueHD en DTS-HD MA op een pc onmogelijk en er zal altijd teruggeschaald worden naar respectievelijk Dolby Digital 5.1 en DTS 5.1. Om deze HD-audio standaarden toch op een pc te kunnen gebruiken, hebt u een geluidskaart nodig die over ten minste een HDMI 1.3-uitgang beschikt en via Bitstream deze informatie naar AV-receiver kan sturen, die vervolgens deze geluidsformaten via HDMI 1.3 kan decoderen. De ASUS Xonar HDAV1.3 is zo'n geluidskaart die deze audioformaten in Bitstream door kan sturen naar een AV-receiver. De Intel HD Graphics op de Core i3 en Core i5, met bijbehorende H5x/H6x moederborden, kunnen via Bitstream ook met dit formaat overweg.
De ASUS HDAV1.3 is de ultieme geluidskaart voor wie zijn pc aan een AV-systeem heeft gekoppeld.
8. Blu-ray
Met alleen een HDMI 1.3-geluidskaart en grafische kaart bent u er nog niet, als het gaat om blu-ray-weergave op een pc. Op dit moment zijn er maar een paar applicaties die daarmee overweg kunnen. Dat zijn CyberLink PowerDVD 10 Ultra (99,95 euro), Corel WinDVD Pro 2010 (79,90 euro) en ArcSoft TotalMedia Theatre 5 (99,95 euro). Geen van alle is gratis, dit komt door de licenties die nodig zijn voor blu-ray-weergave. Regelmatig zijn er promotieacties en dan gaat er zo'n 20 tot 25 euro van de prijs af. Als u tot aanschaf overgaat, let dan wel heel goed op dat u een pakket koopt dat kan wat u graag wilt. Om het product goedkoper te maken, worden varianten aangeboden waar functionaliteit weggenomen is. Het is vooral bij CyberLink niet altijd duidelijk wat wel en niet kan, maar voor blu-ray-weergave dient u PowerDVD 10 Ultra te gebruiken.
Om DTS-HD MA en Dolby TrueHD naar uw AV-receiver te sturen moet u de audio-eigenschappen van PowerDVD 10 Ultra op Non-decoded high definition audio to external device instellen.
9. Games
OpenAL en DirectSound zijn de standaarden voor meerkanaalsaudio in games. Dit werkt prima als u surroundluidsprekers hebt aangesloten op de analoge uitgangen van uw geluidskaart, maar digitaal worden deze meerkanaalsformaten niet begrepen door een AV-receiver. Op de S/PDIF-uitgang van uw geluidskaart wordt daarom een PCM 2.0-signaal aangeboden, een digitaal stereoformaat. Bij een digitale connectie hebt u ondersteuning voor DTS Connect of Digital LIVE nodig. Dit zijn technieken die de meerkanaalsaudio van een game, realtime coderen naar DTS 5.1 of Dolby Digital 5.1 en dit formaat vervolgens via Bitstream aanbieden aan de S/PDIF-uitgang. Een AV-receiver weet dan wel raad met het aangeboden signaal en laten het spel vervolgens netjes in 5.1 horen.
Als uw pc-games echt moeten knallen dan kunt u dankzij DTS Connect of Dolby Digital LIVE een receiver als de Marantz NR1501 gebruiken, om uw spellen in surround te luisteren.
HDCP
We hebben het belang van HDMI al even aangekaart met betrekking tot de weergave van DTS-HD MA en Dolby True HD. De keten voor weergave van High Definition (HD) moet aan bepaalde eisen voldoen, anders wordt teruggeschaald naar Standard Definition (SD). Deze eis is een geldige HDCP-sleutel (High-bandwidth Content Protection). Uw geluidskaart, grafische kaart, receiver én beeldscherm moeten voorzien zijn van HDCP en HDMI. Pas dan bent u verzekerd van HD-geluid en -beeld. HDCP is een beveiligingsmethode waarbij een unieke sleutel in de HDCP-chip wordt geladen, die fysiek op elk apparaat aanwezig is. Een partij die geen jaarlijkse licentiekosten heeft betaald aan Intel (de partij achter HDCP), wordt met zijn unieke HDCP-sleutels op een blacklist gezet. Nieuwe HD-media zouden dan voorzien moeten zijn van deze blacklist-herkenning waardoor HD-weergave geblokkeerd wordt. Het systeem ligt behoorlijk onder vuur en wordt eigenlijk nauwelijks gebruikt. Bovendien is vorig jaar via internet de Masterkey uitgelekt, waardoor onbeperkt nieuwe sleutels gegenereerd kunnen worden. Op dit moment dient HDCP dan ook geen doel meer.
NVIDIA GeForce
De oudere grafische kaarten van GeForce (onder andere 8000-series) hebben geen HDMI-audioprocessor, met het gevolg dat u een S/PDIF-koppeling moet maken tussen uw grafische kaart en geluidskaart om audio via HDMI uit te sturen. U sluit de S/PDIF-uitgang van de geluidskaart aan op de S/PDIF-ingang van de GeForce kaart. De benodigde kabel wordt geleverd door de leverancier van de grafische kaart. Dit betekent ook dat u op deze grafische kaarten geen DTS-HD MA of Dolby True HD kunt gebruiken. Meer recente GeForce-kaarten hebben dezelfde implementatie die ATI al jaren volgt. Een fysieke koppeling via een S/PDIF-kabel is dan niet meer nodig. U kunt dan in Configuratiescherm / Hardware en geluiden / Audioapparaten beheren HDMI van NVIDIA selecteren als standaard audio-apparaat.
Om op oudere NVIDIA GeForce-kaarten HDMI-audio te gebruiken hebt u een S/PDIF-verbindingskabel nodig.