Al decennia lang bestaat er intensieve discussie over de verschillen in geluidskwaliteit tussen analoog en digitaal verwerkte audio. In dit artikel wil ik hier enigszins aan voorbij gaan en wat andere aspecten belichten welke van meer belang zijn in samenhang met elektronische orgels.
De begrippen analoog en digitaal duiden op het karakter van het te verwerken geluid.
In principe is geluid altijd analoog. Dat wil zeggen, in oorspronkelijke vorm. Digitaal geluid bestaat feitelijk niet, hooguit een hoop geratel of gekraak als je dat zou willen weergeven.
Analoog geluid dat is vastgelegd door een opnameapparaat kan op dezelfde wijze weergegeven worden door afspelers via luidsprekers. Geluid is trillingen in de lucht, welke in onze oren via de trilling van het trommelvlies door ons wordt ervaren als zodanig.
Wanneer analoog geluid bewerkt wordt, bijvoorbeeld door middel van filtering of equalisatie, verandert dat in principe niets aan de oorspronkelijke vorm, het blijft analoog.
Om een digitale registratie te verkrijgen wordt het oorspronkelijke analoge geluid omgezet in digitale informatie. Dat wil zeggen dat het geluid in vele kleine stukjes gehakt wordt welke als digitale informatie kan worden opgeslagen. Om het weer al geluid tevoorschijn te laten komen uit luidsprekers die er luchttrillingen van maken, wordt de digitale informatie als het ware weer aan elkaar geplakt. Dit proces wordt gedaan door zogenaamde AD en DA converters.
Wordt de weergave kwaliteit van analoog geluid hoofdzakelijk bepaald door de kwaliteit van afspelers, versterkers en luidsprekers, bij digitale verwerking komt daar nog een aspect bij, namelijk de bitrate en de sample frequentie.
Het is inmiddels een wijd erkent feit dat de digitale kwaliteit van CD weergave tamelijk laag is, wat door vele audio liefhebbers als onacceptabel wordt ervaren. Vandaar ook de herleving van Vinyl, de ‘ouderwetse’ grammofoonplaten welke geluid analoog geregistreerd hebben. En hoewel wij vandaag de dag (anno 2021) een veel hogere kwaliteit in digitalisering kunnen bereiken, vooral in professionele studio’s, geven nog steeds velen de voorkeur aan de analoge methode en koesteren zorgvuldig hun collectie grammofoonplaten.
Met betrekking tot orgels zijn er diverse andere aspecten die een rol spelen.
We zien de ontwikkeling van het samplen van oorspronkelijke en beroemde instrumenten, en waarvan deze gedigitaliseerde opnamen gebruikt worden bij de productie van digitale orgels.
Dit vond voor het eerst opgang in de jaren 80 van de vorige eeuw, toen de eerste exemplaren volgens dit concept op de markt verschenen. In mijn oren komt dit vooral over als bagger en ben ik al vrij snel ‘uitgespeeld’ op een dergelijk instrument.
De ontwikkelingen hebben echter niet stilgestaan en met het goedkoper worden van computergeheugen en andere soorten chips, is ook de kwaliteit van digitaal geluid met sprongen omhoog gegaan. Wat echter onveranderd blijft, is het feit dat er een vertaalslag plaatsvindt want geluid is altijd analoog, digitaal geluid bestaat niet. Het moet uiteindelijk toch weer analoog uit een luidspreker komen.
Bij de ontwikkeling van het elektronische orgel in de zestiger jaren van de vorige eeuw, heeft Ir. H. Heyligers speciaal aandacht besteed aan het zo natuurgetrouw weergeven van de geluiden van een pijporgel. Eén van zijn kenmerkende uitspraken luidt als volgt: “De gebreken van een pijporgel, zijn z’n charmes.” En het zijn juist deze ‘charmes’, de onvolmaaktheden, het levendige en onvoorspelbare karakter van het instrument, die het tot een boeiend geheel maken. Het spelen op een pijporgel zal niet snel vervelen, omdat het ‘verrassingselement’ er voor zorgt dat de geluidsvoortbrengingen nooit hetzelfde zijn.
En hier komen wij dus bij één van de belangrijkste concepten voor het bouwen van een aangenaam klinkend en spelend orgel. Bij de ontwikkelingen in de markt is Ir. H. Heyligers nooit meegegaan in de digitalisering van het geluid, met name de toonopwekking. En alweer één van zijn kenmerkende uitspraken is in dit verband op zijn plaats: “Als je alle toonopwekking ophangt aan één clockpulse, is dat de doodsteek voor de muzikaliteit.”
De opbouw van de Heyligers orgels zijn daarom altijd uitgevoerd met meerdere zelfstandige en onafhankelijk van elkaar werkende toongeneratoren. In de allereerste modellen waren dat er 12. Voor iedere toon 1 hoofdoscillator. Al snel is dit uitgebreid naar 24, en bij de grotere modellen en de kerkorgels nog meer. Het devies is, hoe meer zelfstandige toongeneratoren, des te rijker het uiteindelijke geluid wordt. Bovendien is er in ieder Heyligers orgel een systeem ingebouwd waardoor een oscillator groep expres lichtelijk instabiel gemaakt wordt, om zo de ‘charmes’ van het pijporgel na te bootsen.
En hier komen we dan bij een volgend aspect. Het weergavesysteem.
Bijna net zo belangrijk als het toongenerator systeem, is het weergavesysteem, de versterkers en de luidsprekers. Neem het pijporgel maar weer even in ogenschouw. In het brede pijpenfront heeft iedere pijp zijn eigen plek. Hierdoor krijgen we als het ware een driedimensionaal geluidsspectrum. Achter de voorste rij pijpen staan namelijk nog veel meer pijpen. Door deze diversiteit in positie verkrijgen we een breed en rijk geluidsspectrum. Het sleutelwoord in dit verband is dus: “Separatie.”
Hoe meer de geluidsbronnen separaat zijn, des te beter is de geluidskwaliteit. Dat geldt zowel voor de toonopwekking als voor de geluidsweergave. Stel je maar eens voor dat al het orgelgeluid uit één of twee luidsprekers moet komen. Dat wordt dan al snel een dikke brei van geluid waar als het ware je oren van vol lopen.
Nu stuiten we dus op een economisch en een ruimtelijk probleem.
Meer separatie betekent niet alleen meer productiekosten, maar ook meer benodigde ruimte.
In een kerkgebouw is die ruimte dikwijls wel aanwezig, maar in een huiskamer wordt dat weer anders. Dan ontkomen we niet aan het doen van concessies. De meeste huiskamer modellen van Heyligers orgels zijn uitgevoerd met 3 of 4 versterkers en 4 luidsprekers. Door het geluid op een goed doordachte wijze te verdelen en het nagalm geluid apart weer te geven, blijft het instrument transparant en aangenaam in het gehoor.
Wat betreft het gebruik en het toepassen van digitale techniek.
De huidige techniek van microprocessors en de elektronicaontwerpen waarin dit toegepast is, wordt geproduceerd op printplaten welke bestaat uit 5 layers. D.w.z. onderkant printsporen, bovenkant printsporen, en inwendig ook nog 3 layers. Eventuele reparaties hieraan zijn zeer specialistisch en soms onmogelijk. Net zoals in de reguliere computer technologie betekent het eenvoudigweg dat de print weggooien en vervangen, goedkoper is dan repareren. Omdat de ontwikkeling in de microprocessorindustrie tamelijk snel gaat, is het ook zeer de vraag of een bepaalde processor na 10 of 20 jaar nog leverbaar is. M.a.w., duurzaamheid voor lange termijn bestaat niet in digitale techniek. Daarbij kunnen we ook nog in gedachten nemen dat vanwege het specialistische van de ontwerpen, reparatie op locatie niet altijd mogelijk is en zal één en ander opgestuurd moeten worden naar de fabrikant, als die nog bestaat. En een heel orgel opsturen, dat zal niet snel gebeuren.
De techniek in het Heyligers orgel is altijd zodanig geweest dat er op component niveau gerepareerd kan worden. Ir. H. Heyligers heeft bovendien zijn ontwerpen altijd zo gemaakt dat de toegepaste componenten ruim beneden hun limieten functioneren waardoor bedrijfszekerheid voor lange termijn gewaarborgd is. De meeste componenten zijn tot op de dag van vandaag vervangbaar. De printen zijn altijd van het soort met 1 layer geweest en dus eenvoudig te hanteren door een service engineer.
Afgezien van het feit dat er een hoop prutsers en beunhazen rondlopen, zal ieder goed opgeleide elektronicus die vooral met bedachtzaamheid en verstand te werk gaat, aangevuld met enige kennis over het principe van orgels, zijn weg kunnen vinden in een Heyligers orgel.
Tot zover mijn relaas over de verschillen tussen de toegepaste technieken in orgels.
Over smaak valt niet te twisten.
Om een orgel goed te beoordelen moet je er eigenlijk langdurig op spelen. Als het na enkele uren nog steeds niet verveelt en je oren het niet als een vermoeiende brei van geluid ervaren, kun je pas tevreden zijn.
Mijn (Heyligers) orgel verveelt mij in ieder geval nooit.
Jan H. Stakenburg
April 2021
