MQA, wat is dat eigenlijk?

In de audiowereld zwelt de hype rond MQA al een tijdje aan. Toch is het nu pas dat ondersteuning voor het nieuwe formaat stilaan beschikbaar wordt bij hifi-apparaten. Maar waarom is er zoveel te doen rond Master Quality Authenticated?

Op eerste zicht lijkt MQA een nieuw bestandsformaat te zijn, een alternatief voor codecs als FLAC en Apple Lossless (ALAC). Die zijn vooral bij audioliefhebbers populair omdat ze lossless muziek brengen, dus zonder verlies van audiodata zoals bij de alomtegenwoordige ‘lossy’ MP3 of AAC. De eerste belofte van MQA is inderdaad dat hi-resbestanden heel wat kleiner worden, zo klein als een FLAC die 44,1 kHz / 16-bit audio (maw cd-kwaliteit) bevat. Dat zou al een enorme verbetering zijn, want FLAC en ALAC’s met hi-resinhoud kunnen behoorlijk groot worden. Dat maakt het moeilijk om hi-res FLAC’s te streamen en duur om te downloaden. Dus: MQA is een manier om hi-res heel compact te maken. Einde verhaal? Niet helemaal.

Geen eigen extensie

Een FLAC-bestand herken je aan de .flac-extensie aan het einde van een bestandsnaam, pure PCM aan .wav. En MQA-bestanden? Hebben die een eigen extensie? Het antwoord is “Neen”, en dat is meteen de eerste indicatie dat MQA afwijkt van traditionele formaten. MQA is namelijk geen eigen bestandstype, maar is een algoritme dat als eindresultaat PCM-audio oplevert. De PCM-audio kan op zijn beurt probleemloos omgezet naar een lossless formaat, zoals FLAC, Apple Lossless, WAV, of iets anders. Het is dus uitsluitend een algoritme, een wiskundige berekening die men toepast om muziekdata compacter te maken. Je kunt MQA-bestanden bijgevolg niet herkennen aan de bestandsnaam. Een downloadwinkel zou MQA pakweg in de vorm van FLAC’s kunnen aanbieden.

Kip en ei

Dat lijkt een nadeel, maar het was een bewuste keuze van de uitvinders. MQA is een uitvinding van een aantal mensen bij Meridian, waaronder boegbeeld Bob Stuart, maar ondertussen wordt de technologie beheerd door een apart bedrijf (MQA Ltd.). Zij wilden vanaf de meet af de typische valkuil van een nieuwe audioformaat vermijden. Elk nieuw formaat dat wordt geïntroduceerd moet immers afrekenen met het enorme probleem dat bestaande spelers het niet kennen. Je krijgt dan al gauw een kip en ei-verhaal, waarbij muziek niet in het nieuwe formaat wordt uitgebracht omdat er nog niet genoeg compatibele spelers verschenen zijn, terwijl hardwarefabrikanten pas willen investeren als het blijkt dat er voldoende media beschikbaar is.

Dat kip-en-ei- fenomeen heeft in het verleden al technologieën laten doodbloeden, nog voor ze goed en wel gelanceerd waren. Denk maar aan SACD of DVD-Audio. Stuart en co willen dat vermijden door te zorgen dat MQA-bestanden altijd werken met bestaande spelers. Als iemand je nu een MQA-bestand met .flac-extensie geeft, dan kan je die meteen beluisteren op je muziekspeler. Zelfs op je smartphone. Ze bevatten immers reguliere PCM-audio. We blijven dus allemaal bespaard van bestanden die misschien wel, misschien niet te beluisteren zijn. Dat is interessant voor labels, want zij kunnen overschakelen naar MQA zonder dat ze problemen krijgen met klanten die geen MQA compatibele-speler bezitten.

Altijd geluid

“Maar wacht”, horen we je roepen, “als MQA-bestanden op alles spelen, waarom zijn er dan aparte MQA-compatibele toestellen?”. En voor wie het niet volgt: die zijn er. Onder meer Onkyo en Pioneer brachten al muziekspelers uit met MQA-compatibiliteit, en Bluesound voorziet op 1 juni een update om MQA naar al zijn multiroom-producten te brengen. Aan aanbodszijde broedt Tidal al een eeuwigheid op het plan om in MQA te streamen, terwijl op High-end Munchen Warner Music stelde dat ze MQA zouden omarmen. En er zijn nog aardig wat officiële partners, zoals Meridian, Brinkmann en Mytek. HTC, dCS, Auralic en Aurender zouden ook hun karretje aan de MQA-trein hebben gehangen.

Voor de verklaring waarom er spelers bestaan met MQA-compatibiliteit terwijl MQA-bestanden altijd zullen spelen (ook op niet-compatibele spelers), moeten we even kijken naar het algoritme. Stuart legt de werking van het MQA-algoritme graag uit door te stellen dat een opname bestaat uit verschillende delen. Je hebt het hoorbare gedeelte, dat perfect afgedekt wordt door het bereik van een cd. Dat loopt van 0 tot 22,05 kHz. Daarboven zit wat je zou kunnen omschrijven als het hi-resgebied, dat sommigen als irrelevant en anderen als belangrijk omschrijven omdat het harmonische boventonen bevat (meervouden van de hoorbare grondtoon). Als een snaar op een gitaar wordt aangeraakt, ontstaat er immers niet één toon, maar meerdere neventonen. Deze zijn meervouden van de grondtoon en dragen bij aan het totale klankbeeld. Er is veel discussie over de waarde van die harmonische tonen, wetende dat de mens niet meer kan horen dan 20 kHz - en dan enkel in zijn eerste levensjaren. Een veertiger ziet zelfs meestal zijn gehoor beperkt worden tot circa 17 kHz, gewoon door natuurlijke processen. Met gehoorschade hoor je zelfs minder.

MQA: er is meer!

Even plooien

De hi-resdiscussie laten we echter even voor wat het is. Waar het bij MQA om draait is dat Stuart en zijn collega’s een manier zochten om de muziekinformatie te behouden die bij een cd-opname verdwijnt maar die wel in de opnamestudio aanwezig is. Technisch kan dat natuurlijk met een hi-res FLAC- of ALAC-bestand, maar die zijn heel groot én spelen op relatief weinig toestellen af.

De oplossing die MQA aanbrengt, bestaat uit het ‘verbergen’ van de hi-resinformatie in het hoorbare bereik. Stuart praat graag over het ‘vouwen’ of ‘plooien’ van de muziekinformatie zodat het ‘onder’ het hoorbare gedeelte past. Vouwen is echter geen correcte wiskundige term, en eigenlijk wordt er een ditheringtechniek toegepast die de hi-resinformatie omvormt naar data die zich onder de noise floor of geluidsvloer van een opname bevindt. Of anders gesteld: de hi-resinformatie zit verpakt in het hoorbare frequentiegedeelte van een opname, maar op een volumeniveau dat onhoorbaar is.

Dit is waarom MQA-liedjes altijd spelen: voor een doorsnee speler zijn het gewone 44,1 kHz / 16-bit bestanden, terwijl een MQA-compatibele speler de informatie onder de geluidsvloer kan uitpakken om een volledige hi-resbereik te bekomen. Op audiofora is er overigens een hele discussie of het gebruik van dithering betekent dat het hi-resgedeelte lossy wordt opgeslagen of niet. MQA zegt van niet, anderen van wel. Omdat MQA geen open formaat is, valt het moeilijk daar definitief een uitspraak over te doen.

Sommige critici stellen bovendien dat MQA-bestanden die afgespeeld worden door spelers zonder MQA meer noise bevatten dan de ‘pure’ versie zonder hi-resinformatie in verwerkt. Mathematisch klopt die opmerking, al is de vraag of je die extra bijkomende noise echt hoort. Belangrijk om te realiseren is dat de echte wereld en ook opnames nooit echt stil zijn. Er is altijd een zekere mate van achtergrondgeluid, vaak rond 20 tot 30 dB, zelfs in een opnamestudio. Weinig mensen kunnen echter zo stille geluiden waarnemen.

Stuart stelt vooral dat MQA een oplossing biedt voor een probleem met digitale codering. Het probleem is niet, volgens de uitvinders, dat digitale signalen onvolledige weergaves zijn van analoge signalen. Dat wordt vaak beweerd, maar eigenlijk komt dat van een slecht begrip van digitale signaaltheorie. Stuart is van mening dat er bij de digitale omzetting van analoog geluid (=de muziek in de studio) allerlei filters worden toegepast waardoor er een fenomeen van ‘time domain blurring’ optreedt. Dit zou leiden tot een minder accurate weergave, soms hoorbaar als ringing. Ringing is het fenomeen waarbij een afgespeelde toon niet een pure piek is, maar voor- en na oscilleert. Daarom, zegt de MQA-uitvinder, dat sommige mensen vinyl aangenamer vinden dan een digitaal bestand. Voorwaarde is wel dat die vinyl niet geperst werd vanaf een digitale master.

Maar er is meer

De naam ‘Master Quality Authenticated’ geeft al aan dat MQA voor meer staat dan een nieuwe compressiemethode. Met de huidige hi-resbestanden ontbreekt de garantie dat ze wel direct afgeleid zijn van hoogwaardige studio-masters. In sommige gevallen blijkt een hi-resbestand een geupsamplede cd-master te zijn, bijvoorbeeld. Het is geen nieuw fenomeen. Zo was er meer dan tien jaar geleden een hele controverse rond de SACD-release van Norah Jones’ ‘Come away with me’, toen bleek dat de duurdere SACD gewoon afgeleid was van de 44,1 kHz cd-versie. Het gaat dan niet altijd over bedrog, maar gewoon onwetendheid. Van verrassend veel muziek is er geen informatie beschikbaar over welke stappen er genomen werden tijdens de productie en daarna.

MQA wil dat vermijden door platenfirma’s de mogelijkheid te geven om een ‘handtekening’ te plaatsen bij bestanden die recht vanuit de studio naar MQA zijn gebracht. Is die handtekening present, dan gaat er op een MQA-speler (en dat kan ook een DAC zijn) een indicator branden. De luisteraar heeft op dat moment de zekerheid dat er tijdens de distributie niets aan de geluidskwaliteit is gebeurd. Maar het systeem vereist wel zelfdiscipline van de labels. Technisch is er niets dat hen weerhoudt om geupsamplede muziek als een studiomaster aan te duiden.

De hamvraag

Klinkt MQA nu beter? Daar kunnen we vooralsnog geen antwoord op geven. Er zijn hier en daar MQA-bestanden te vinden, onder andere bij de gratis aangeboden testbestanden van het platenlabel 2L, maar een MQA-klare speler hebben we nog niet kunnen bemachtigen.