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SACDって何? 

SACDのD/A変換について。 投稿者:YU 投稿日: 2005年6月 8日(水)14時01分56秒

昨今、SACD,DVDユニバーサルプレーヤーがたいへん低価格で販売されております。ソフトの方も輸入物は低価格が進み身近な存在になってきました。あまりお金をかけないでSACDマルチを楽しんでみたいと思っております。

SACDのD/Aコンバーターは最初期のモノは1ビットタイプ。現在はSONY以外はシーラスロジック等のマルチビットタイプが高級機でも主流のようです。それらのカタログにもDSDのPCMに対しての録音再生の優位性がうたわれておりますがなんとなく釈然と致しません。DSD―PCM―アナログと変換されるものとおもいますがDSD―アナログに対してデメリットはないのでしょうか。

どなたか詳しい方、実際に使用経験のある方、ご教授おねがいします。

Re SACDのD/A変換について 投稿者:志賀 投稿日: 6月 9日(木)05時16分55秒
YU  さん

私もそれほど詳しくないんですが、DSD直接出力の問題点として、70kHz以上の超音波域にかなりハイレベルの掃き上げノイズがありこれが後段のアンプやスピーカに悪影響を及ぼす懸念があるという事がよく言われるますね。もちろんフィルターをかけると問題ないと思うんですがせっかくの機能(100kHzまで録音可能)を殺してしまうのでいやがられるんではないでしょうか?

それとは別に、CDでの1bit/マルチビットD/A の優劣論争で、マルチビットの方がより合理的な補間が出来るので優れているという説が優勢だったとおもいます。私もこの説には納得しています。

ただし、以前、生録趣味さんが紹介されたNHK技研の研究
http://www.nhk.or.jp/strl/publica/labnote/lab486.html

を見ると、かなり音にうるさい人でも21kHz以上の周波数成分が入っているか、いないかを識別する事は出来ないらしいので、SACDの場合、DSD直接出力がいいか、PCMに変換した方がいいかを論じるのにどれほどの意味があるのか、はなはだ疑問です。

それから、ディメリットとしてはっきりしているのはコストが高くつくという事ですね。これは、DSDの大きなメリットである高精度のD/Aコンバータが不要である事の裏返しです


Re SACDのD/A変換について 投稿者:HP 投稿日: 6月 9日(木)11時35分23秒
志賀先生、みなさん、お久しぶりです。

わざわざDSDをPCMとして扱うのは、CDやDVDとの互換性を考えてのことではないでしょうか。多分その機種は全フォーマットに対応した、いわゆるマルチプレーヤでしょう。

CDで考えてもLSBに相当する電圧が、DAコンバータの基準電圧の約1/65000になります。基準電圧5V(実際は知りませんがたとえばです)とすると約80マイクロVです。それよりデータのビット数が多い場合はもっと低い電圧をコントロールしなくてはなりません。技術的に考えて、DSDをPCMに変換してマルチビットで処理する優位性はないと思います。CDで1ビットDAコンバータ方式が採用されたり、マルチビットDAコンバータを複数個使用したりする工夫は、このこと(低いLSB電圧を扱うこと)を改善する方策だと思います。SACD専用機種でこういう方法を採用した機種があるのでしょうか?

Re: Re SACDのD/A変換について 投稿者:HD 投稿日: 6月 9日(木)12時05分27秒
志賀さん、 ゆう さん:

私も詳しくはないのですが、、、

<DSD直接出力の問題点として、70kHz以上の超音波域にかなりハイレベルの掃き上げノイズがありこれが後段のアンプやスピーカに悪影響を及ぼす懸念があるという事がよく言われるますね。もちろんフィルターをかけると問題ないと思うんですがせっかくの機能(100kHzまで録音可能)を殺してしまうのでいやがられるんではないでしょうか?>

DSDの高周波ノイズはレベルが高く再生装置(特にスピーカ)の非線形歪によって可聴周波数帯に影響を及ぼすと言う事が判ってきた様で、

http://www.super-audiocd.com/aboutsacd/format.html

のように、簡単に正確な広帯域再生を実現できるのではないようです。

このノイズレベルを実害のないところまで下げるのにDSD>Hi-bit;Hi-sampling PCM>DACという手法が最近取り入れられていると理解してます。

<それとは別に、CDでの1bit/マルチビットD/A の優劣論争で、マルチビットの方がより合理的な補間が出来るので優れているという説が優勢だったとおもいます。私もこの説には納得しています。>

DACだけ変えて聞き比べた事はないですが、同感です。

<ただし、以前、NSさんが紹介されたNHK技研の研究
http://www.nhk.or.jp/strl/publica/labnote/lab486.html
では、20KHz以上は別のアンプで追加のスーパートゥイータをドライブしていますから、志賀さんの「高域再生はどこまで必要か?」でご紹介の文献、
http://web.archive.org/web/20020114221701/www.etl.go.jp/etl/divisions/~acoustic/research/hf-j.html
の実験結果と一致するのだと思います。 メインアンプ・スピーカだけでやれば別の結果が出た可能性はあると感じます。>


まさに、そうですね。 高域が伸びていないスピーカでは大差ないが、高域再生能力高いスピーカでは高レベルの超高域ノイズによる非線形歪(IM歪)が可聴周波数帯に影響を及ぼすと言う矛盾があるということないかと想像しますが。

いずれにしても、サラウンドをやるには今の所ソフトはDVD−Aは少なく、SACDが多いですから、SACDをうまく再生する以外にないですね。

Re: Re SACDのD/A変換について 投稿者:HP 投稿日: 6月 9日(木)12時59分57秒
HD さん、こんにちは。
最近の動向に疎いので、少し教えてください。

<このノイズレベルを実害のないところまで下げるのにDSD>Hi-bit;Hi-sampling PCM>DACという手法が最近取り入れられていると理解してます。>

とのことですが、このHi-samplingというのはいわゆるディジタルフィルターにおけるオーバーサンプリングのことでしょうか。

そうだとして、100KHzまでを信号領域として処理した場合、信号領域内のノイズは低減されないはずだと思うのですが、何か別の処理を施しているのでしょうか。

Re: Re SACDのD/A変換について 投稿者:HD 投稿日: 6月 9日(木)14時39分53秒
HP さん:

<<このノイズレベルを実害のないところまで下げるのにDSD>Hi-bit;Hi-sampling PCM >DACという手法が最近取り入れられていると理解してます。>>
<とのことですが、このHi-samplingというのはいわゆるディジタルフィルターにおける オーバーサンプリングのことでしょうか。>


私も良く判ってないのですが、Fsを例えば88.2KHzにするとかではないでしょうか。

<そうだとして、100KHzまでを信号領域として処理した場合、信号領域内のノイズは低減 されないはずだと思うのですが、何か別の処理を施しているのでしょうか。>

仰せの通りFsを192KHzのPCMにすれば96KHzまでのノイズもPCM化されますよね。

最近の各社のSACDプレーヤの仕様を調べて見ましたら、下は2〜5Hz、上は44KHz、45KHz、50KHz、58KHz、100KHz(SACD DAC使用と書いてあります)、とマチマチです。 これが何を意味しているかですね。

先のポストで紹介しました2004年の記事の中に、DSD>PCM変換チップSM5819A

http://www.npc.co.jp/ja/products/item/sm5819a.html

を色々なプレーヤメーカが使っていると書いてありますが、使い方については判りませんです。 1Fs(44.1KHz), 2Fs、4Fsが選択できるような?

このチップはアマチュア等、一般に販売されているか否かも不明です。

いえ、違います。 投稿者:NS 投稿日: 6月 9日(木)14時41分0秒

その言葉は、CDやDATの標準フォーマットに対してハイサンプリング・ハイビットといっているのです。デジタルフィルターの動作と異なります。 実に紛らわしいと思います。

RE:SACDのD/A変換について 投稿者:MT 投稿日: 6月 9日(木)17時00分48秒

SACDの、DSD信号の本来の使い方はDSD信号のままデジタルアンプで増幅して簡単なローパスフィルターだけを通す事でアナログにして、スピーカーをドライブするというスピーカー端子の出口近くまではデジタルなままでアナログアンプよりもずっと正確に信号を送り出せるという物だったはずなのですが。著作権がらみで、SACDプレイヤーの機体から直接、生のDSD信号が出せなくなり暗号化して出す事になった事とメーカーが思ったよりデジタルアンプの普及が鈍い事とSACDの為にステレオセットを全部入れ替える人がほとんどいなかった事とSACDの前段階のCCCDがボツになった事が、DSD一本で行けなくなった理由でしょうねぇ… SACDプレイヤー・デジタルアンプ一体型が出てくると思っていたのですが、出ないみたいですし。

個人的には、生のDSDのままスピーカー入り口までデジタル、というのが出来なくなった事と本気のオーディオ用デジタルアンプがいまだに100万円以上だったりするのでSACDは買う気が無くなりましたね★、未だにソフトも少ないですし。

DSD信号のままでは、ソフトの編集もやりにくいので、PCMに変換して編集してから再びDSDに戻すという噂も聞いたことあります。

しばらくして(最初から?)50kHz以上のSACDに含まれる信号は、音に悪影響がありそうだという事でSACDプレイヤー、デジタルアンプでは50kHz以上をカットして出力する事になりました。(カットしておきながらカタログには100kHz再生と書いてあったり… SACDの性能的には100kHzが出せるという事で、売り文句にしていた気がします)

さらに、まだ音質の調整が難しいDSDよりも、PCMに変換した方が音を作りやすい事に気が付いて音作りに経験の長いPCMに変換しだすようになったのではないかと…メーカーが望む太い音を作ろうとしたら、DSDよりもPCMの方が作りやすかった、という事?流行のサラウンドを使うんだったらPCMにした方が使いやすいとも思いますし…

…という感じだったと思います、この先の雰囲気としてはSACDのマルチchは無くなる方向で、2ch専用が多くなると予想していますね。次世代DVDの規格が本決まりになればまた新しいスーパーオーディオディスクの規格が出てくると思います。

幸い、今のところSACDがCDを駆逐した状態にはなっていませんので今ならまだ新規格で立ち上げ直す事が出来るとは思うのですが…強力なコピーガードを掛けて売れるかどうか…値段ももっと下げなきゃ…

今、うちではCDプレイヤー用のライントランスを自作して遊んでいるのですがトランスに付ける抵抗の大きさで、可聴周波数範囲外の60kHz以上の特性が変わるんですが聞こえてくる音は全く違う音になるので、不思議なもんだと思ってます。(CDPなんだから、20kHz以上の音は入っていないはずなのに!)トランスの周波数特性的には50kHzまではどんな抵抗を付けてもフラットなはずなんですけどねぇ… 非常に甘い大味な音になったり、トランス無しと同じような音になったりします。

SACDの超高音のノイズも、20kHz以下の信号に悪さをして、痛い音になっちゃうのかもしれません。つまり、DSD>PCMにするのは、音が作りやすいから。50kHz以上をカットするのは、音に悪いから、だと思います。

RE :SACDのD/A変換について 投稿者:YU 投稿日: 6月 9日(木)18時39分52秒

なにも引かない、なにも足さない、理想的ですが趣味性の高い商品として経済的な天秤の上でPCM変換が選ばれたということでしょうか。個人的にはオリジネタ−としてSONYに1ビットで他のメーカーをギャフンと言わすものを作ってほしいと思いますが購入をしようと思っているのはP社の超格安DVDユニバーサルプレーヤーです。DSD―PCM変換に原理的にデメリットが考える場合はSONYの専用機がイイのかなとも思っておりました。

DVD-Aは本気で売ろうとしているソフトメーカーはなさそうですし(ほんとはこちらに期待しておりました。)SACDもマニア向けの旧作のSACD化、マイナーレーベルのセールスポイントとしての格安ハイブリッドSACD化いがいはあまり売れそうにおもえませんね。マルチもカーオーディオで売れれば普及が進みそうですが・・・。本体大1枚、ソフト小1枚この程度で遊んでみようと思ってます。

Re: Re SACDのD/A変換について 投稿者:HP 投稿日: 6月 9日(木)21時09分18秒
HD さん

NPCからデータシートをダウンロードして見ました。特別変わったことはしていないようですが、デシメーションフィルタを3種類選択でき、カットオフ24KHz、32KHz、57.5KHzくらいに設定できるようです。つまり、最大にF特を伸ばしてもノイズシェーパーによる高域ノイズをカットできるわけです。50KHz以上をデジタルフィルターで処理できて便利なのが選択理由でしょうか?

NS さん
言葉の意味、了解いたしました。どうもありがとうございました。

これって変ですね 投稿者:志賀 投稿日: 6月10日(金)08時02分6秒

SACDの高域再生能力を調べていた所面白いことに気がつきました。

あるメーカーのサイトのカタログから、CD/SACD プレーヤのページでは、「再生周波数範囲 〜100Hz、再生周波数特性 〜50kHz」と書いてありました。つまり、やはりフィルターを入れ50kHz以上はカットしているようです。

一方、同じメーカーのスピーカーのページを覗くと、

「・・・・・・・・・・・・・・・・・超薄型・超軽量を実現した振動板を導体と一体成型したことにより、駆動ロスが無くなり200kHzという超高域までの再生が可能になりました。スーパーオーディオCDやDVD AUDIOの大きな特徴の一つである超高帯域の再生も余裕で実現し、微妙な空間の揺らぎや空気感まで再現します。」だそうです。

結構信頼しているメーカーにしてこれですから後は推して知るべしという所でしょうか?


:Re これって変ですね 投稿者:HD 投稿日: 6月10日(金)09時23分31秒

面白いですね ^^;。
ハイエンダーに人気の外国の超ど級スピーカのスペックを見ましたら、
B社 32Hz〜28kHz(+/- 3dB)
W社 21Hz〜20kHz(-3dB)
となってますね。 写真で見る所ではもっと高域の伸びていそうなトウィータが付いてますが、、、

SACD 特性 投稿者:KB 投稿日: 6月11日(土)02時57分39秒

手持ちのSACD DAC ESOTERIC D-01のスペックを見ますと〜80KHz(ー3db)となっています。
フィルターは3種類あるため、各フィルターで高域特性は変化しているようです。
http://www.teac.co.jp/av/esoteric/p01_d01/speck.html

Re SACD 特性 投稿者:志賀 投稿日: 6月11日(土)06時31分39秒
KB さん

この部分ですね。


「デジタルフィルターは、FIR、RDOT、FIR+RDOTの3種類から選択可能です。最大768kHzまでアップコンバートされマルチビット型D/AコンバーターPCM1704に入力されます。 入力されたスーパーオーディオCDからのDSD信号は、88.2kHzまたは176.4kHzのPCMに変換されてからデジタルフィルターに入力されます。 デジタルフィルターからの出力は、FIFO回路で再度高精度マスタークロックによりジッターを低減し、D/Aコンバーターに入力されます。 D/Aコンバーターは、24bitマルチビット型D/AコンバーターPCM1704を贅沢に8個組み合わせて使うことにより、S/Nとリニアリティの向上が図られています。これによりアンビエンスやプレゼンスの音楽情報までもより正確に再現することが可能になりました。」

お金をかければ、この程度のことは技術的に十分実現可能ということですね。確かに、このようにすればSACDの問題点といわれる、超高域ノイズの混入も回避出来るんでしょうね。

消えるSACDの優位性? 投稿者:YU 投稿日: 6月11日(土)10時29分45秒

SACDの初期のカタログにはPCMデジタルに対しての優位性が1番のセールスポイントとしてうたわれております

・・・このように変換システムをシンプルなものとすることにより、DSD方式は往来のPCMデジタルオーディオではなし得なかった音の鮮度、純度を保ったままの伝送が可能になったのです。
・・・以上SONYカタログより

SACDの優位性はCD.DVD−Aに対しての優位性は上のようなものだと思います。20khz以上の高域再生のメリットは論外として、SACDのダイナミックレンジは20Bit相当と聞いております。

CDの16Bit−擬似24Bit処理が当たり前のいま、20Bit相当余計なデジタル変換ー擬似24Bit処理・・・これではCDに対してどれほどの優位性をうたえるものでしょうか。これではせいぜい良い気がする…レベルでは。

2chではユーザーにはあまりSACDのメリットは還元されないようです

bit サンプリング周波数 投稿者:KB 投稿日: 6月11日(土)11時59分36秒

いにしえのDATでもCDの44.1KよりDATの48kの方が音がスムースに自然になるようです。手持ちDATではさらに96bit 16bitではさらに自然に、これが24bit 196kですとCDとはまるで違います。D-01では段間補正の結果としてCD信号でも20K以上の補間がされるようです。

Re: bit サンプリング周波数 投稿者:HD 投稿日: 6月11日(土)14時48分8秒
KB さん:

< いにしえのDATでもCDの44.1KよりDATの48kの方が音がスムースに自然になるようです。 手持ちDATではさらに96bit 16bitではさらに自然に、これが24bit 196kですとCDとはまるで違います。>

これは、どんなソースを録音、再生された比較でしょうか?例えば、生演奏とかです。

Re:Re:消えるSACDの優位性? 投稿者:YU 投稿日: 6月11日(土)16時09分13秒

CDとSACDが同じに聞こえると言うつもりではありません。

SACDの規格としての優位性がPCM変換で失われるのでは?と思っているだけです。それによって聞いたときに音が悪くなると言うことではありません。だだ、CDの上位規格としてうたう以上は安物のプレイヤーでもはっきりわかるCDより断然イイ音がしてほしいとは思っております。あまりネット上でそのような声を聞くことが少ないのはPCMに変換されるためではと思っただけです。比較的SONYのSACD機はCDよりSACDがイイというのをよく聞くように思いましたので。・・CD再生が良くないとも聞きますが。

アナログ-DSD-アナログでこそDSDソフトの他の規格に対しての優位性が際立つのでは?…と。DSDのPCM変換ではもう一つの規格DVD-Aに比べて明らかに情報量の少ない劣ったメディアになるのでは?と思ってます。

専門知識はありませんしダイヤモンドツイタ−やハイエンド機機も持っておりませんので、お気楽な疑問としてお捉えください。

Re: bit サンプリング周波数 投稿者:HC 投稿日: 6月11日(土)19時06分53秒

<D-01では段間補正の結果としてCD信号でも20K以上の補間がされるようです。>

元々CDには22kHz以上の信号は入っていませんと云うことになっていますがどの様にして20K以上の『補間』がされているのでしょうか??

処でSACDと云うか1ビット処理信号系の最大のデメリットはリアルタイムでの信号処理が難しいことだと思います。それから2点目として高次の1ビットΣΔ変調器ではリミットサイクルに因る発振防止の為に高次ループににリミッタを入れますが之のため大振幅入力でΣΔ変調器の次数が低下してダイナミックレンジが減少します。之を逃げるためにチップメーカーはマルチビットΣΔ変調器の方向に進んで来ましたね。またノイズシェーパ(ΣΔ変調器)による高域ノイズの増大でダイナミックレンジが減少します。此のノイズの為にS社とか旧C社さんではよくツイータを飛ばしたとか云う話を股聞きしています。以前指摘のあったスピーカの再生が200kHz有ってもSACDプレーヤ側で50kHzでハイカットしているのは単にツイータを不用意に飛ばさない為の商品化対策で有ると理解しています。

Re: bit サンプリング周波数 投稿者:志賀 投稿日: 6月11日(土)21時35分40秒
HC さん

<元々CDには22kHz以上の信号は入っていませんと云うことになっていますがどの様にして20K以上の『補間』がされているのでしょうか??>

最近のCDPはほとんどアップサンプリング+ハイビット化を施した後D/A変換するようになっていると思いますが、この場合適当な方法でスムージングをするだけで数学的に22kHz以上の成分を含むことになると思います。

具体的な方法としては例えば

http://denon2.jp/catalog/cdplayer_all.pdf

の2ページ目などに比較的わかりやすく書いています。(特定の製品ですが技術資料として価値があると思いますのであえて紹介します)


bit サンプリング周波数
投稿者:GD 投稿日: 6月12日(日)00時50分0秒
志賀さん

 普通の人が聴き取れない22kHz以上の成分のことで話題が盛り上がっていますが24bit、192kHz以下で数多く録音をしている経験から、生音の雰囲気を再現するには、実は20kHz以下の可聴帯域での波形再現性が重要です。

CD等の16bit44.1kHzのサンプリングでは、複雑な波形も10kHz以上ですべて正弦波に変換されていますので、高音域での波形再現性は良くないです。 最近バイオリンソナタを24bit、96kHzと24bit、192kHzさらに2トラック、38cmのアナロクオープン同時録音し、後でダビングしたCD−Rとの3種類のデジタル音源を比較試聴するとサンプリング周波数が上がるにつれて、バイオ リンの音色がきめこまやかな滑らな音になります。ちなみに私は、16kHz以上の音 は聴こえないので、16kHz以下での波形再現性が違うからだと思います。アナログオープンも滑らかなバイオリンの音が楽しめ、私はこの音がすきですが、演 奏者では24bit、192kHzのほうが一般に好まれます。理由は、後者のほうが 音程が正確で次回の演奏の参考になるそうです。

オーディオマニアと演奏者では、同じバイオリンの再生音を聴いても感じかたが違うようですね。

サンプリング周波数 投稿者:TS 投稿日: 6月12日(日)02時13分14秒
割り込んで済みませんが。

< CD等の16bit44.1kHzのサンプリングでは、 複雑な波形も10kHz以上ですべて正弦波に変換されて いますので、>

ここの意味はあまりよく解りませんが、

<高音域での波形再現性は良くないです。>

スピーカに入るまでの波形を原波形に保っても、スピーカから耳までで、かなり崩れるだろうと思いますので、波形再現ということにこだわってもあまり意味が無いのではないか思っているのですが、間違いでしょうか?

サンプリング周波数を上げて音が良くなるとしたら、「16kHz以下での波形再現性が良くなる」というのとは違う何か別の原因ではないかと推測します

Re: bit サンプリング周波数 投稿者:HC 投稿日: 6月12日(日)06時57分14秒

<この場合適当な方法でスムージングをするだけで数学的に22kHz以上の成分を含むことになると思います。>

オーバーサンプリングは例えばラグランジェの内挿法等を使ってサンプリング周波数を上げますがこの時生成されたコンポーネントが果たして元々の入力に有った物と同じと見なせるのか?どうなんでしょうね。まあ人の耳には聞こえないと云うことで良しとしている様ですが。。

先日から話題の有った20kHz以上の周波数成分が聞こえるかどうか?、に関してNHKの資料が出ていましたが、之に対して元放送大学のセンセだった大橋力氏の報告も有るようです。

Re サンプリング周波数 投稿者:志賀 投稿日: 6月12日(日)06時58分25秒
GD さん

<普通の人が聴き取れない22kHz以上の成分のことで話題が盛り上がっていますが24bit、192kHz以下で数多く録音をしている経験から、生音の雰囲気を再現するには、実は20kHz以下の可聴帯域での波形再現性が重要です。CD等の16bit44.1kHzのサンプリングでは、複雑な波形も10kHz以上ですべて正弦波に変換されていますので、高音域での波形再現性は良くないです。>

私もここの意味がよく分かりません。

10kHz以上の周波数を基音とする音の高調波はカットされるので正弦波と変わらないという意味ではないんでしょうか?あるいは、単に20kHz 以上の高調波はカットされるということを言っておられるんでしょうか?(これは当然のことですが)

http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/NHKreport486.html

この報告などを見ると、基音の周波数とは関係なく、20kHz以上の高調波成分の有無は聴感には影響しないということではないかと思いますが?

もちろん波形の再現性(原音波形からのずれ)はカットしない場合よりは悪くなりますが聴感には影響しないということだと思います。

ただし
<実は20kHz以下の可聴帯域での波形再現性が重要です。>は全くその通りだと思います。

CDとSACDの比較が話題になっていますが、最近の技術水準をもってすれば、その差は再生側ではなくソフトの製作者側の差が問題なのではないかと思っています。

録音時のルームアコースティックやマイクの使い方を別とすると、電気的な録音技術としてはSACDの場合の方がずっと簡単で、それなりの機材があればあまり技術的な差は出ないんではないでしょうか? 再生時も、50kHz以上を簡単なアナログフィルターでカットしておけば十分だと思います。

それに対しCDの場合は、最近のハイビット・ハイサンプリング録音で元を作ってもダウンサイズの際には注意しないと可聴周波数領域にも影響を与えてしまう可能性があるんではないでしょうか?

いずれにせよ、ランダムにCDとSACDを取り上げて比較聴取すると、後者が高音質である確率は圧倒的に高いと思いますが、選りすぐった高音質のCDと比較するとほとんど優劣はないような気がするんですが、皆さん如何でしょうか?(ただし、これは主観の問題なので私のコメントは期待しないで下さい)


<最近バイオリンソナタを24bit、96kHzと24bit、192kHzさらに2トラック、38cmのアナロクオープン同時録音し、後でダビングしたCD−Rとの3種類のデジタル音源を比較試聴するとサンプリング周波数が上がるにつれて、バイオ リンの音色がきめこまやかな滑らな音になります。ちなみに私は、16kHz以上の音 は聴こえないので、16kHz以下での波形再現性が違うからだと思います。>


私も、始めのその可能性があると思っていたのですが、上のテストなどを見ると、やはり単音で聴こえない成分は、高調波としても識別できないというのが正解のようですが?

聴覚のメカニズムとしてもある程度分かっているようです。つまり、人間の聴覚も一旦フーリエ成分に分けて記憶した後、再合成するするらしいですよ・


超音波の影響 投稿者:志賀 投稿日: 6月12日(日)07時24分15秒
HC さん

<先日から話題の有った20kHz以上の周波数成分が聞こえるかどうか?、に関してNHKの資料が出ていましたが、之に対して元放送大学のセンセだった大橋力氏の報告も有るようです。>

それは知っています。確かにこのグループの研究は、最新の脳科学の研究手段も駆使しており、無視するわけにはいかない研究だと思います。さきの、NHKの報告もこれがあるから簡単には結論を出せないんだと思います。

オルゴールを使った超音波治療というのがあるので(この場合は骨伝導により聴覚を経由せず脳に直接刺激を与えるらしいです。ただし本当に超音波が効いているのかどうかはよく分かりませんが)ガムラン音楽のようにかなり特殊な楽器を使ったときには効果があるのかもしれません。

もう一つ気になることは、他のグループで、いわゆるハイパーソニック効果を確認した研究があるのかどうかということです。どなたかご存じでしょうか?



Re サンプリング周波数
投稿者:GD 投稿日: 6月12日(日)08時33分44秒
志賀さん

<私もここの意味がよく分かりません。おそらく、10kHz以上の周波数を基音とする音の高調波はカットされるので正弦波と変わ>らないという意味ではないんでしょうか?あるいは、単に20kHz 以上の高調波はカットされるということを言っておられるんでしょうか?(これは当然のことですが)>

バイオリンの波形に近いの鋸波(方形波でも同じ)を16bit、44.1kHzのサンプリングで1kHzから1kHzステップで録音し再生すると10kHz以上で鋸波が正弦波になってしまいます。10kHz以上で正弦波に変換されるこの事実は、ソニーのSACDプレーヤのカタログでCDよりSACDのほうが高音域の再現性に優れている説明に利用されていました。

<いずれにせよ、ランダムにCDとSACDを取り上げて比較聴取すると、後者が高音質である確率は圧倒的に高いと思いますが、選りすぐった高音質のCDと比較するとほとんど優劣はないような気がするんですが、皆さん如何でしょうか?(ただし、これは主観の問題なので>私のコメントは期待しないで下さい)>

24bit、96kHz以上で録音したマスター音源をCD−Rにダビングしても、鮮明な音で再生され、演奏者にも高音質な録音ですねと評価されています。マスター音源と比較すると細部の音に違いがありますが、マスター音源と比較しないとその違いはわかりにくいね。但し、室内楽等ではわかりにくいがオーケストラでは、明瞭な差がでます。16bitと24bitでは、ダイナミックレンジに大きな差があるのでオーケストラでの演奏では、ティンパニーのffの音は24bitでないと収音しにくいですね。

Re: 超音波の影響 投稿者:HD 投稿日: 6月12日(日)09時09分32秒
志賀さん:

<もう一つ気になることは、他のグループで、いわゆるハイパーソニック効果を確認した研究があるのかどうかということです。どなたかご存じでしょうか?>

当たってないかも知れませんが、こういうのもありました。難しくて読みきれてませんが。
http://www.sowter.co.uk/pdf/ultrasonichearing.pdf

楽音のスペクトラム 投稿者:HD 投稿日: 6月12日(日)09時49分23秒

20kHZ以上が聞こえるか、感知できるかは兎も角として、下の記事のFig.5には有名な録音技師がオーケストラの音のスペクトラムを176.4kHzサンプリングPCMで録った結果が示されています。

CD-DAを補間技術で高域を伸ばした再生音、SACDからの再生音(共にアンプからの出力でも良いのですが)でのオーケストラを録音したスペクトラムのデータを見たことがないのですが、ご存知の方教えて頂けると有難いです。尚、CDに録音されている音のスペクトラムをPCで観測すると、ピンクノイズに似た傾斜で周波数が高くなるにつれSPLが下がっていき20kHzで急峻に落ちている事は観測しました。
http://www.stereophile.com/features/104law/index1.html

Re サンプリング周波数 投稿者:志賀 投稿日: 6月12日(日)13時25分0秒
GD さん

<バイオリンの波形に近いの鋸波(方形波でも同じ)を16bit、44.1kHzのサンプリングで1kHzから1kHzステップで録音し再生すると10kHz以上で鋸波が正弦波になってしまいます。10kHz以上で正弦波に変換されるこの事実は、ソニーのSACDプレーヤのカタログでCDよりSACDのほうが高音域の再現性に優れている説明に利用されていました。>


おっしゃっていることはよく分かりました。しかし、これは自明のことですよ。第2高調波以上がカットされるのですから正弦波以外の何者でもありません。もちろん、20kHz以上も記録される方が波形が歪まないということでは当然優れているわけですが、要はこれが聴いて分かるかという振り出しの問題に帰るわけです。確かこれGDさんとの以前のやりとりでも出てきた問題だと記憶していますが?


<24bit、96kHz以上で録音したマスター音源をCD−Rにダビングしても、鮮明な音で再生され、演奏者にも高音質な録音ですねと評価されています。マスター音源と比較すると細部の音に違いがありますが、マスター音源と比較しないとその違いはわかりにくいね。但し、室内楽等ではわかりにくいがオーケストラでは、明瞭な差がでます。16bitと24bitでは、ダイナミックレンジに大きな差があるのでオーケストラでの演奏では、ティンパニーのffの音は24bitでないと収音しにくいですね。>


ダビングということはそのまま規格でコピーするということでしょうか? それとも、CDフォーマットに変換してCD−R を作るということでしょうか? 後者だとすると、このときの変換ソフトの影響も受けるだろうし、CDPのDACの性能にもよるだろうし、音質劣化はあり得ると思います。実は私もDVDでこれと似たような経験をしています。


Re: 超音波の影響
投稿者:志賀 投稿日: 6月12日(日)13時33分47秒
HD さん

<< もう一つ気になることは、他のグループで、いわゆるハイパーソニック効果を確認した>>研究があるのかどうかということです。どなたかご存じでしょうか?>>

<当たってないかも知れませんが、こういうのもありました。難しくて読みきれてませんが。>


はいこれが大橋グループの最近の報告だと思います。よく見つけてこられましたね。源論文は初めてですが、この内容を大橋氏自身が紹介した本は知っています。私のHPに紹介している内容の種本です。


Re 楽音のスペクトラム 投稿者:志賀 投稿日: 6月12日(日)13時50分46秒
HD さん

<下の記事のFig.5には有名な録音技師がオーケストラの音のスペクトラムを176.4kHzサンプ>リングPCMで録った結果が示されています。>

先に挙げた
http://www.nhk.or.jp/strl/publica/labnote/lab486.html
のNo15の音源がほぼ同じサンプリング周波数ビット数で録音したフルオーケストラのスペクトルです。よく似ていますね。


<CD-DAを補間技術で高域を伸ばした再生音、SACDからの再生音(共にアンプからの出力でも>良いのですが)でのオーケストラを録音したスペクトラムのデータを見たことがないのですが、ご存知の方教えて頂けると有難いです。>


SACDのデータは2003年頃のステレオ誌にシリーズで掲載されていました。やはり同じようなスペクトルですが、50kHz以上で掃き上げノイズと思われるピークが出ています。後の方のデータではこの部分はカットされていました。

補間したCDのデータは以前P社のレガートリンクのスペクトルを見たことがあるんですが、今探しても見つかりませんでした。ただ、数値としては40kHzくらいまでだら下がりの成分が出ているようです。


<尚、CDに録音されている音のスペクトラムをPCで観測すると、ピンクノイズに似た傾斜で周波数が高くなるにつれSPLが下がっていき20kHzで急峻に落ちている事は観測しまし>
>た。


これは補間を施したCDPの出力を取り込んだものですか? ではないですね?


Re: bit サンプリング周波数 投稿者:KB 投稿日: 6月12日(日)19時02分37秒
HD さん

<<いにしえのDATでもCDの44.1KよりDATの48kの方が音がスムースに自然になるようです。手持ちDATではさらに96bit 16bitではさらに自然に、これが24bit 196kですとCDとは> まるで違います。>>

< これは、どんなソースを録音、再生された比較でしょうか? 例えば、生演奏とかです。>


言葉が足りなかったようで失礼しました。そのとおりです。クラシック等のアコースティックな楽器でオケのように音が積み重なる場合等は顕著でした。チェンバロの録音でもはっきり違ったとの報告をいただいていて、48kDATを44.1kのCDRに落としたものは音が悪くなったので、DATテープ自体を送って頂いたことがあります。なお拙宅のマイクは22Kあたりから落ち始めて30Kちょっとまでレスポンスを持つ程度のコンデンサーマイクです。

Re: bit サンプリング周波数 投稿者:KB 投稿日: 6月12日(日)19時19分54秒
HC さん

<<D-01では段間補正の結果としてCD信号でも20K以上の補間がされるようです。>>

< 元々CDには22kHz以上の信号は入っていませんと云うことになっていますが どの様にして20K以上の『補間』がされているのでしょうか??>


サイトには解説がなかったのでカタログの当該部分を引用させていただきます。DENONほどの詳しい技術解説はありませんが。

以下ESOTERIC D-01カタログ部分からの引用

RDOT(Refined Digital Output Technology)の概要

人間の可聴帯域の限界は高音域では20KHzとされているものの、実際の音楽にはそれを超える様々な周波数の情報が存在し、これらが互いに影響していることで魅力的な音を構成していることが解ってきました。ところがCDではサンプリング周波数の限界から・・・20Kが限界・・・

そこでRDOTによる類推補間技術によって、CDから読みとったデータから、データとデータに間にあったであろう音楽情報を類推により生成し、結果として20Kを超えるデータを生成するものです。聴感上では、音楽が自然に響き、特に楽器が重なった時の分解能や残響に違いが感じられ、生演奏を彷彿させる極めて自然な音色と音場の再現性に優れています。

お書きしたとおり、類推補間の結果としての超高域の生成のようです。自分の聴感上でも、特に下へのダイナミックレンジ、消え入る余韻やpppの再現等に効果が発揮されているようです。

Re: サンプリング周波数 投稿者:TS 投稿日: 6月12日(日)19時57分29秒
GDさん

<バイオリンの波形に近いの鋸波(方形波でも同じ)を16bit、 44.1kHzのサンプリングで1kHzから1kHzステップで録音し再生すると10kHz以上で鋸波が正弦波になってしまいます。10kHz以上で正弦波に変換されるこの事実は、ソニーのS ACDプレーヤのカタログでCDよりSACDのほうが高音域の再 現性に優れている説明に利用されていました。>

普通のCDでは、20kHz以上の周波数成分を含んだ信号をいきなりサンプリングするということはしていないのではないかと思います。先にローパスフィルタを通して、20kHzを越える成分をカットしてお
いてサンプリングすると思います。推測ですが、20kHzを越える成分を含む信号をいきなり22kHzでサンプリングすると、原理的に考えるとむしろノイズあるいは歪みの原因になるのではないかと思います。

波形再現 投稿者:TS 投稿日: 6月12日(日)20時10分10秒

志賀さん

< ただし、<<実は20kHz以下の可聴帯域での波形再現性が重要です。>>は
志賀さん> 全くその通りだと思います。>


これは本当なのでしょうか。「波形再現」ということは、位相も完全に再現する必要があります。そんなことが、できるのでしょうか?(同じパワースペクトルでも成分の位相が異ると波形が変わります)

Re: Re 楽音のスペクトラム 投稿者:HD 投稿日: 6月12日(日)20時14分32秒
志賀 さん:

<先に挙げた
http://www.nhk.or.jp/strl/publica/labnote/lab486.html
のNo15の音源がほぼ同じサンプリング周波数ビット数で録音したフルオーケストラのスペクトルです。よく似ていますね。>


見落としていました。確かによく似てますね。NHKのは21kHzにディップがありますが、マルチアンプでスパーTwをドライブする再生システムによるもの様ですね。

< SACDのデータは2003年頃のステレオ誌にシリーズで掲載されていました。やはり同じようなスペクトルですが、50kHz以上で掃き上げノイズと思われるピークが出ています。後の方のデータではこの部分はカットされていました。>

この頃の外国の文献には50KHz以上と思われるノイズレベルは、非常に高いとかかれてますね。 低域(周波数は不明ですが)はCDよりはるかに良いともかかれてます。

「DSD (the coding technique used in SACD) is much better than CD in the low frequency range. The problems occur at higher frequencies. The noise level in the ultrasound register is more than 100 dB higher (-40dB under maximum output level, using narrow band analysis) when compared to DVD-A (-144dB under maximum output level, full spectrum noise).

But maybe it is more relevant to know that this ultrasound noise from SACD is enough to warm up the tweeters voice coil with some detectable influence on reproduced sound. Besides, the ultrasonic may also affect the audible sound by down mixing in the air, at least at higher sound pressures.」

<補間したCDのデータは以前P社のレガートリンクのスペクトルを見たことがあるんですが、今探しても見つかりませんでした。ただ、数値としては40kHzくらいまでだら下がりの成分が出ているようです。>

パイオニアは最後に残っていたDVマルチプレーヤも無くなったようです。他のメーカでフルエンシーDACを使ったプレーヤのカタログにF特の図がでてまして、1/2fsで一旦ゼロになり、また立ち上がったりゼロに落ちたりしていてこういう山が3つありましてスムーズに下がっていくのではないようです。

Re 波形再現 投稿者:志賀 投稿日: 6月12日(日)20時56分54秒
TS さん

< ただし、<<実は20kHz以下の可聴帯域での波形再現性が重要です。>>は全くその通りだと思います。>

<これは本当なのでしょうか。「波形再現」ということは、位相も完全に再現する必要があります。そんなことが、できるのでしょうか?(同じパワースペクトルでも成分の位相が異ると波形が変わります)>


出来る出来ないにかかわらず、一般論として望ましいといっただけなのですが?

TSさんはいったい何がおっしゃりたいんでしょうか?


Re 波形再現 投稿者
:TS 投稿日: 6月12日(日)21時19分6秒

志賀さん

< 出来る出来ないにかかわらず、一般論として望ましいといっただけなのですが?

もちろん、「一般論として望ましい」のは正しいのですが。

<TSさんはいったい何がおっしゃりたいんでしょうか?>

済みません。ちょっと舌足らずでした。

信号が一旦スピーカから音として空中に出たら、耳まで無響室ならいざ知らず、回りからの反射などで位相の異る波が重なってしまい波形はぐちゃぐちゃになるのではないでしょうか?現実問題として可能性がほとんど無いことを要求してもあまり意味はないように思うのですが。


波形再現 投稿者:OK 投稿日: 6月12日(日)22時13分35秒

20kHz以下の可聴帯域での波形再現性を確かめるのは、部屋の影響を受け
にくいヘッドフォンで判断するのが良いですよ。スピーカの再生でもニアフィールドでスピーカの軸上で部屋の定在波の影響を受けにくい場所で聴取すれば、鋸波の波形は多少角が丸くなりますが、正弦波になることはなく、スピーカでもサンプリング周波数の異なるデジタル音源の違いがわかりますよ。

 スピーカからの再生で多少波形が崩れるからと言って、スピーカでの再生波形を原波形に近づけてもあまり意味がないという考えは感心しませんね。想像で発言しないで、色々部屋による影響を研究してから発言してね。まずは、ステレオサウンドに連載している石井伸一郎さんの記事を読むことからはじめてね。

波形再現 投稿者:TS 投稿日: 6月12日(日)23時02分37秒

OKさん

<20kHz以下の可聴帯域での波形再現性を確かめるのは部屋の影響を受けにくいヘッドフォンで判断するのが良いですよ。>

確かに、ヘットホンの場合は、部屋の影響を受けにくいですね。その点は了解致しました。前記事の「可能性がほとんど無い」というのは撤回いたします。志賀さん、失礼いたしました。

<スピーカからの再生で多少波形が崩れるからと言って、スピーカでの再生波形を原波形に近づけてもあまり意味がないと音響研究家さん> いう考えは感心しませんね。

人間は、波形認識能力があるとの前提が必要ですね。中・高音で波形認識能力がある、という文献などありましたらご教示ください。

「SACDって何」というタイトルでSACDの原理や方法を期待した人は期待はずれだったかもしれません。少々皮肉な意味合いを含ませています。

なお波形再現性についての議論は

http://shigaarch.web.fc2.com/OldBBS/16phasedist.html
次世代フォーマットについての話題は
http://shigaarch.web.fc2.com/OldBBS/15nextformat.html

に続きます。

20060612GD

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