3D audio streaming en lossless audio – zo werkt het en dit heb je nodig

Is 3D audio streaming of lossless audio de moeite waard? Lees hoe het werkt, wat je nodig hebt en hoe je een keuze maakt uit de verschillende  muziek-streamingdiensten.

Muziekdiensten proberen je steeds vaker te verleiden met speciaal muziekaanbod zoals 3D-audio of lossless audio. Maar wat heb je aan 3D audio en is het de moeite waard? Ontdek meer hierover zodat je zelf een keuze kunt maken. We kijken ook wat Apple, Tidal en anderen op dit gebied hebben te bieden.

3D audio streaming – geluidssysteem

Tot nu toe had je een peperduur surroundsysteem nodig om van 3D-audio te kunnen genieten. Maar streamingdiensten lokken nu steeds meer luisteraars met 3D-audio voor hoofdtelefoons en slimme luidsprekers. Is dat slechts een door de industrie gestarte hype of de volgende evolutionaire stap in het luisteren naar muziek?

Formaatoorlogen zijn zo oud als de amusementsindustrie. Menigeen herinnert zich nog de strijd tussen SACD en DVD-audio. Of de CD4 en Quadro-platen uit de jaren 70.

Uiteindelijk was geen van die formaten een lang leven beschoren omdat slechts een paar welgestelde klanten bereid waren daar geld aan uit te geven. De muziekindustrie is echter gericht op een massa­publiek. Nieuwe formaten moeten dus ook werken met afspeelapparatuur voor de kleine(re) portemonnee, anders sterven ze een stille dood ergens in een niche hoekje.

3D audio streaming – twee formaten

Twee nieuwe formaten voor 3D-muziek staan te dringen om de massa te bereiken: ­Dolby Atmos en Sony 360 Reality Audio (360RA). ­Dolby Atmos heeft zich een plaats veroverd in de film- en videosector. A/V-receivers en soundbars die dat ondersteunen staan al in veel huiskamers en talrijke films en series hebben er audiotracks voor.

360RA speelt daarentegen geen rol bij films en tot dusver zijn er geen AV-receivers die dat formaat kunnen af­spelen. Sony rekent daarom op een snelle verspreiding via muziekstreamingdiensten en beluistering op koptelefoons, want de meeste muziek wordt tegen­woordig onderweg geconsumeerd via de smartphone. Wie die massamarkt domineert, zal uiteindelijk ook bepalen of en welk formaat 3D-audio de overhand zal krijgen in de muziekindustrie.

Dolby of Sony 360RA?

Dolby krijgt steun van twee van de drie grote wereld­wijde labels: Warner Music en Universal Music. De belangrijkste partner van Dolby is echter Apple, dat nu de hele productie- en afspeelketen onder één dak verenigt, van productietools zoals Logic Pro X tot distributie via Apple Music en afspeelapparaten zoals Apple TV’s, iPhones en Homepods, maar ook Airpods met headtracking.

Sony is eigenaar van het derde grote label, Sony Music, en brengt 360RA-opnamen in eigen beheer uit. Als streamingpartners heeft Sony Deezer binnen­gehaald, evenals Amazon Music en Tidal – die beide ook Dolby Atmos ondersteunen. Voor het afspelen biedt Sony nu een reeks hoofdtelefoons en de eerste slimme luidsprekers met 360RA-ondersteuning.

Ontvang gratis informatie en tips voor media en streaming, schrijf je in voor de nieuwsbrief:

De invoering van 3D-audio wordt dus in de eerste plaats gestuurd door de industrie. Grote labels kunnen zich onderscheiden van kleine onafhankelijke distri­buteurs, streamingdiensten kunnen nieuwe klanten winnen en fabrikanten van consumentenelektronica kunnen nieuwe spelers, luidsprekers en koptelefoons verkopen.

Dat zou een win-win-win situatie zijn voor alle bedrijven. Met het oog op dergelijke winstvooruitzichten is het des te verbazingwekkender hoeveel fouten de industrie maakt. Dat begint al met de te goed verborgen 3D-nummers bij de streamingdiensten, die vaak alleen te vinden zijn via zoektermen als ‘3D audio’.

Het gaat verder met slordig samengestelde afspeellijsten die 3D- en stereoversies door elkaar halen. Het is niet ongebruikelijk dat een nummer de bastonen veel te hard richting je trommelvlies lanceert, terwijl je de zanger bij het volgende nummer nauwelijks kunt horen. Ten slotte verprutst Sony ook de hoofdtelefoonsimulatie van 360RA.

3D audio beluisteren via speakers

De standaardopstelling voor een 3D-muziekproductie bestaat uit 7.1.4-luidsprekers: zeven luidsprekers op oorhoogte van de luisteraar, een subwoofer voor lage frequenties en vier luidsprekers voor de hoge tonen. Als je thuis op een vergelijkbare opstelling naar Atmos-­muziek luistert van bijvoorbeeld Tidal of Apple Music via een Apple TV, kun je inderdaad een indrukwekkend surroundgeluid ervaren.

Maar slechts weinig luisteraars hebben zo’n uitgebreide opstelling in huis staan. De 3D-objecten maken het echter mogelijk de positie van de geluidsbronnen om te zetten voor gebruik via minder fancy opstellingen en soundbars. Amazons Echo Studio of Apples Homepod ondersteunen het ook.

Op Amazons Echo Studio klonken sommige nummers, bijvoorbeeld van het Yello-album Point, volumineuzer dan op een Apple Homepod. Bij andere nummers, zoals What’s up van de 4 Non ­Blondes, duwde de Echo Studio de zangeressen echter te veel naar de achtergrond.

De technologie maakt uitstekende opnamen mogelijk die onder goede omstandigheden veel beter klinken dan in stereo. Luister maar eens naar Point van Yello of Out to Lunch van Eric Dolphy. Dat vergt echter muzikanten die creatief met 3D omgaan, en geluidstechnici en producers die 3D op de juiste manier implemen­teren en niet alleen een stereomix oppompen.

3D audio streaming – waar vind je de muziek?

Apple, Deezer en Tidal willen je overhalen met nummers in Dolby Atmos en Sony’s 360 Reality Audio (360RA). In extreme gevallen kan de muziekproducent de zanger voor de luisteraar plaatsen, een paar trombones in zijn rug en strijkers boven zijn hoofd. In klassieke muziek en jazz wordt 3D-geluid vaak gebruikt om de ruimtelijke sfeer van een concert na te bootsen.

De muziek kan worden beluisterd via hoofd­telefoons, compatibele slimme speakers en soundbars, maar ook via meerkanaals speakerinstallaties met luidsprekers aan het plafond. De afspeelappa­raten mixen de ruimtelijke verdeling automatisch om die aan te passen aan de aangesloten opstelling. De ­keuze is echter nog steeds zeer beperkt omdat de muziek­tracks moeten worden geremixt en gemasterd in ­Atmos of 360RA.

Problemen bij 3D audio

3D audio kan heel goed klinken, maar er zijn ook nadelen waar je rekening mee moet houden. Zo heb je last van geluids-artefacten door compressie, is er onduidelijkheid over formaten en wijkt de loudness vaak af.

Codec-artefacten

We hoorden de minste artefacten bij het streamen met lossy codecs op Deezer en Qobuz, waarvan de geluidskwaliteit op MP3 met 320 kbit/s nauwelijks te onderscheiden was van het lossless-formaat. Het om­schakelen naar lossless is daar dan niet nodig. De resultaten van Tidal en YouTube waren nog steeds goed, met slechts lichte artefacten in het zijkanaal.

Napster haalde een vergelijkbaar niveau, hoewel het volume in het lagetonengebied onder 200 Hz bij sommige tracks wat daalde. Spotify produceerde geen artefacten in het zijkanaal bij 320 kbit/s, maar er ­waren lichte ruisrestanten bij klapgeluiden, die de dynamiek enigszins verslechterden. De zijkanalen van ­Apple ­Music in AAC-formaat, dat gestreamd wordt met slechts 256 kbit/s, klonken veel doffer.

3D-audioformaat-oorlog

3D-nummers zijn beschikbaar bij Apple, Deezer en ­Tidal. Het is echter moeilijk om een overzicht te krijgen. Alle diensten adverteren afspeellijsten en albums met 3D, maar vaak zijn alleen afzonderlijke nummers van een album of afspeellijst daadwerkelijk in 3D beschikbaar.

De rest is in normale stereo. Nummers in 360RA zijn momenteel alleen te vinden in de Sony Music-catalogus. De andere twee grote labels, Universal en Warner, gebruiken Dolby Atmos. Die formaatoorlog betekent dat je bijvoorbeeld Space Oddity van David Bowie alleen in 360RA kunt streamen en Come Together van de Beatles in Dolby Atmos.

Om de verwarring compleet te maken, beschikt 360RA over drie verschillende streamingniveaus, die verschillen in hun bitrate (640 kbit/s, 1024 kbit/s en 1536 kbit/s) en het aantal 3D-objecten dat in de ruimte kan worden geplaatst (10, 16 en 24). Tidal ondersteunt momenteel alleen niveau 1 met maximaal 10 objecten, Deezer tot niveau 3 met 24 objecten. We konden geen geluidsverschillen detecteren tussen de afzonderlijke 360RA-niveaus – daarvoor klonk de tot dusverre beschikbare hoofdtelefoonweergave in het algemeen te slecht.

Instelbare loudness

Een nog onopgelost probleem is de juiste instelling van het volume van de nummers. Zolang er slechts enkele nummers in 360RA en Atmos bestaan, zullen die onvermijdelijk afgewisseld met stereotracks in afspeellijsten worden afgespeeld. Stereo-popsongs worden echter meestal zeer luid gemixt.

Voor audio-cd’s is het streefniveau van veel producties -9,0 LUFS (Loudness Units Full Scale) en hoger. Streamingdiensten kunnen dat compenseren, zodat bijvoorbeeld oudere nummers net zo luid klinken als nieuwe producties. De aanpassingsniveaus variëren afhankelijk van de dienst tussen -14,0 LUFS en -16,5 LUFS.

Het streefniveau voor Dolby Atmos-producties is echter -18,0 LUFS – meer dan 9 decibel (dB) stiller dan veel huidige cd-producties en 2 tot 4 dB stiller dan de aangepaste niveaus van de streamingdiensten. Zolang een nummer luider is dan het gemiddelde niveau van de streamingdiensten, kan het volume gewoon zachter worden gezet.

Als het gemiddelde niveau lager is, kunnen afzonderlijke pieken (zoals pauken­slagen en explosies) de grens van 0 dBFS (decibel full-scale) bereiken. Als je dan de lage gemiddelde 3D-niveaus dan verhoogt, moet je de pieken afsnijden, want meer dan 0 dBFS is in de digitale wereld niet moge­lijk.

De loudness-aanpassing van Tidal raakte met 360RA-nummers echter volledig in de war en verhoogde het nummer Montero van -14.2 LUFS naar -10.2 LUFS hoewel dat niet nodig was. Luide pieken werden afgekapt, wat de dynamiek aantastte. Bij AAC-streaming paste de iOS-app 2.34.0 de luidheid helemaal niet aan. De provider beloofde de fouten in een update te verhelpen.

3D audio streaming – geluidskwaliteit

3D-muziek klinkt geweldig, maar alleen als je een grote luidsprekeropstelling met de juiste speler hebt, het nummer dat je wilt horen met zorg in 3D gemixt is en het bij de diensten überhaupt te vinden is. De streaming-aanbieders maken het de muziekliefhebbers echter bijzonder moeilijk.

Het aanbod van 3D-nummers is niet alleen minimaal, maar de nummers zijn ook moeilijk te vinden. En ze zijn vaak verkeerd gelabeld en hebben problemen met onjuiste loudness-aanpassingen – om nog maar te zwijgen van het formaatgedoe tussen Dolby en Sony. Geluidsverschillen tussen de twee formaten zijn het duidelijkst bij weergave via een hoofdtelefoon.

Vergeleken met de stereoversies klinken 360RA-nummers wat dun en blikkerig, terwijl Atmos-tracks ­meestal ­voller en krachtiger klinken.

3D audio streaming – welke muziekdienst?

Op basis van de bevindingen hierboven en het overzicht van muziekstreamingdiensten hieronder kun je zelf een keuze maken welke dienst voor jou de beste is.

Overzicht van muziekstreamingdiensten

klik op de afbeelding voor een pdf download (2,1MB)

(Deze informatie is afkomstig uit het artikel in c’t 4, 2022, pagina 74, van Hartmut Gieselmann en Alieke van Sommeren)