実験から学ぶ アナログの不思議 その2
以前、高級なオーディオシステムを導入している人の家に訪問したとき、
「光ケーブルと同軸デジタルケーブルではどちらが音がよいか」よいう事で論争になったことがありました。私（広瀬）や西出さんは 光ケーブルの方が音がよいと言いました。するとそこに集まっていたオーディオマニアの人達はちょっとバカにした仕草をしながらクスクスと笑い始めました。「え、何で」と私はあっけにとられていたら、1人が
「たりまえじゃない、光ケーブルなんか、高級品も少ないし、海外製のモノも少ないから、同軸デジタルケーブルの方がよいに決まっているじゃないか」
と言い始めたのです。その時私は心の中で 「そうかこの人オーディオ雑誌読み過ぎな人なんだな。」と思いました。
確かに音がよいかどうかは個人の感想だと思います。ただ一つだけ言えることは
同軸デジタルケーブルよりも、光ケーブルの方が圧倒的にノイズの影響は受けにくい
という事です。但し、光ケーブルでもプラスチック製の安価なものもありますので一概に言えないこと確かです。オーディオ好きであれば、せめて石英ガラスのもを使用した方がよいと思います。
今日のお勧め GLASS BLACK
------------------------------------------------------------------- 続き
これらのノイズが多かれ少なかれ シールドをしないと相当なレベルで混入します。
音が変わらない方が不思議です。
シールドタイプは こういう影響を受けにくいのですが、線路のインピーダンスという面では不利な面があります。シールドと芯線間の容量成分が大きく 使い方が悪いと高域特性が悪化します。そう言う面では 平行ケーブルや撚り線なども有効な音質向上の手段になる場合もありますが 注意が必要です。
もし シールド無しのケーブルが全てよいのであれば ＣＤメーカーの録音機材に使うケーブルは シールド無しにするはずですし、ＡＥＳ／ＥＢＵなどの バランス電送など必要なくなります。すなわち 極短い部分に使うのであれば良いのですが、機器内部でも １０ｃｍくらいのばすと経験上 既にノイズ等の影響が出始めます。機器間の接続に使う場合には、せいぜい１０～２０ｃｍほどでノイズのない部分に這わせて使うべきだと思います。
オーディオ帯域以外の周波数が高い部分は線路インピーダンスと言って電力を効率よく伝えるための手法がありますが、これを無視した、非シールド（同軸構造でないもの）の利用は 波形が乱れますので音は変わりますが、高忠実度電送と言う立場からは 論外になります。
そもそも オシロスコープを始め 高精度計測器には同軸ケーブル（シールド線）は当たり前のように搭載されています。高精度計測にはシールドや同軸は必要です。
精度を無視して ノイズだらけで測定する場合には、これらは不要です。
★電源ケーブル
電源ケーブルでなぜ音が変わるのでしょう？
１，電源インピーダンス
これは 必ず効いてくる事柄です。なぜ？と思う人もいるかと思いますので 解説します。
ー１，パワーアンプ
パワーアンプは多くの場合スピーカーへの電圧や電流をコントロールして増幅しています。ある意味 電源直結に近いと思っていただけると分かり易いです。
電源から 電力の供給を受けるわけですから インピーダンス（交流での抵抗）がありますと 必ずその影響が出ます。
よいケーブルは 基本的には 太く短くが鉄則です。またコネクタ部分は接触抵抗ができるだけ少なくなるものがベストです。
これらの材質や性能で特性が変われば音が変わって当然なのです。
ー２，デジタル回路
デジタル回路では 基本的にデータさえ合っていれば 音質は変わりません。
しかしながら ＣＤプレイヤーなどでは 変わります。もちろんＤＡＣはアナログ回路がありますので 変わって当然です。パワーアンプと似たような原理です。少し違うのは ハイパワーで無い点ですが、微少な変化はあるはずです。しかし ＣＤプレイヤーは少し趣が異なります。実は ４４．１ＫＨｚという 時間軸のクロックが動作しています。このクロックが変わると 波形が変わりますから 音質が変わって当然です。
正確な電源が無いと音質は変化してしまうのです。このため電源ケーブルは重要ですが、きちんとした内部電源やクロック関連の回路（クロック自体だけではありません）を搭載している場合には余り変化は無いと思います。
この場合 電源インピーダンスと言うよりも ノイズの方が問題はあるはずです。
実験として 電源タップを使わず、壁コンセントから直にとってみましょう。
ＡＥＳ／ＥＢＵケーブルや ＲＣＡケーブルでＳＰＤＩＦ接続をしている場合には次にアースの有無の実験をしてみましょう。
２，アース接続
光ケーブルは ＧＮＤ接続のループができません。アイソレートと言って 電気的に絶縁されているからです。ＧＮＤ電位に左右されず高精度な電送を行うためにもっとも有効な手段です。計測器でも 良く用いられる手法なのです。
しかし ＡＥＳ／ＥＢＵやＲＣＡケーブル（同軸ケーブル）でＳＰＤＩＦ接続している場合には注意が必要です。
ＧＮＤの電位が変わると波形が変わってしまいます。また GNDの電位が変わると GNDラインに電流が流れます。
ＧＮＤの電位が変わらないような 接続が必要な場合もあります。
GND接続（ケース同士）をダイレクトに ＣＤプレイヤーと ＤＡＣ間を結んでください。これは太い線が良いです。理由は電位差を無くすためです。光ケーブルの場合は ＧＮＤループができませんので アースはあまり効果無いはずです。付けない方がよい場合は付けないでＯＫです。
★アナログの分解能 デジタルの一ビットの方が変化は大きい
★ 聞こえない部分の周波数特性より 分解能
多くのマニアの方の話題で 「ＣＤの４４．ＫＨｚでは ２０ＫＨｚ以下を ずばっと 切っているので 忠実度は良くない」 とか 「切っていないアナログの方が良い」とか 「９６ＫＨｚやそれ以上の アップサンプリングが良い 」など いろいろなことが言われています。
本当でしょうか？
実は サンプリング周波数や 再生周波数特性は あまり関係ありません。
え～ と言われる方は 実験をしてみると分かります。
24ビット９６ＫＨｚ録音をしておいて
ー１、24ビット９６ＫＨｚで そのまま再生
ー２，24ビット ４４．１Ｋにダウンサンプリング
ー３，16ビット ９６ＫＨｚにダウンサンプリング
ー４，16ビット ４４．１ＫＨｚにダウンサンプリング
と言うことをして 音質を確認してみますと、 １＞２＞３＞４ と言うような結果に聞こえる人が多いです。もちろん 比較対照は生演奏です。音質比較ですから二次歪みの音を聞いて良い音と判断するのは適切ではありません。
人間は 聞こえない周波数の音の差より、分解能や直線性の方が遙かに敏感なのです。
１９２Kと ９６Kを比較しても ほとんどわかりません。気のせい というくらいです。
そもそも直接的な音としては聞こえませんし、マイクからもそう言う音は、ほとんど入りません。波形の滑らかさに関しては 周波数で稼ぐよりビット数の方が遙かに数が増えますので影響は大きいはずです。ハイビットハイサンプリングの欠点は データ量が多くなることです。また 分解能が高い反面一ビットの精度は厳しいものがあります。
CDですらデータ一致しない事が多いのに、益々正確なデータ取得は難しくなりますし、同じジッター量でしたら 周波数が高い分だけジッターのパーセンテージも増えてしまいますので ほどほどが良いはずです。
ちなみに 16ビット ４４．１ＫＨｚのＣＤ制作に、わざわざ24ビット９６ＫＨｚや24ビット１９２ＫＨｚのハイビットハイサンプリング録音をする理由は、マスタリングの編集作業時に ハイビットハイサンプリングの方が演算誤差が少なくなるという理由が一番。もう一つの理由は、オーディオ帯域内に折り返し雑音が出てしまう と言う理由です。
９６ＫＨｚ程度になりフィルタもオーディオ帯域を大きく越えれば、全く問題なくなるはずです。ですから再生時には あまり問題になりません。
できれば 16ビットより 24ビットの方が良いのですが、優秀なＤＡＣで 上手くアナログにすれば ４４．１ＫＨｚのＣＤでも、高忠実度再生が行えます。実際に聞いても無加工の生録音源では すばらしい音質です。
いかがでしたか？
実験を通して 理論を知らなくても様々なことが理解できるはずです。
変だな？と思ったら まず実験をしてみましょう。
まだまだ 原稿はあったのですが 紙面の都合で掲載できませんでしたので 続きは次回にいたしましょう。
「光ケーブルと同軸デジタルケーブルではどちらが音がよいか」よいう事で論争になったことがありました。私（広瀬）や西出さんは 光ケーブルの方が音がよいと言いました。するとそこに集まっていたオーディオマニアの人達はちょっとバカにした仕草をしながらクスクスと笑い始めました。「え、何で」と私はあっけにとられていたら、1人が
「たりまえじゃない、光ケーブルなんか、高級品も少ないし、海外製のモノも少ないから、同軸デジタルケーブルの方がよいに決まっているじゃないか」
と言い始めたのです。その時私は心の中で 「そうかこの人オーディオ雑誌読み過ぎな人なんだな。」と思いました。
確かに音がよいかどうかは個人の感想だと思います。ただ一つだけ言えることは
同軸デジタルケーブルよりも、光ケーブルの方が圧倒的にノイズの影響は受けにくい
という事です。但し、光ケーブルでもプラスチック製の安価なものもありますので一概に言えないこと確かです。オーディオ好きであれば、せめて石英ガラスのもを使用した方がよいと思います。
今日のお勧め GLASS BLACK
------------------------------------------------------------------- 続き
これらのノイズが多かれ少なかれ シールドをしないと相当なレベルで混入します。
音が変わらない方が不思議です。
シールドタイプは こういう影響を受けにくいのですが、線路のインピーダンスという面では不利な面があります。シールドと芯線間の容量成分が大きく 使い方が悪いと高域特性が悪化します。そう言う面では 平行ケーブルや撚り線なども有効な音質向上の手段になる場合もありますが 注意が必要です。
もし シールド無しのケーブルが全てよいのであれば ＣＤメーカーの録音機材に使うケーブルは シールド無しにするはずですし、ＡＥＳ／ＥＢＵなどの バランス電送など必要なくなります。すなわち 極短い部分に使うのであれば良いのですが、機器内部でも １０ｃｍくらいのばすと経験上 既にノイズ等の影響が出始めます。機器間の接続に使う場合には、せいぜい１０～２０ｃｍほどでノイズのない部分に這わせて使うべきだと思います。
オーディオ帯域以外の周波数が高い部分は線路インピーダンスと言って電力を効率よく伝えるための手法がありますが、これを無視した、非シールド（同軸構造でないもの）の利用は 波形が乱れますので音は変わりますが、高忠実度電送と言う立場からは 論外になります。
そもそも オシロスコープを始め 高精度計測器には同軸ケーブル（シールド線）は当たり前のように搭載されています。高精度計測にはシールドや同軸は必要です。
精度を無視して ノイズだらけで測定する場合には、これらは不要です。
★電源ケーブル
電源ケーブルでなぜ音が変わるのでしょう？
１，電源インピーダンス
これは 必ず効いてくる事柄です。なぜ？と思う人もいるかと思いますので 解説します。
ー１，パワーアンプ
パワーアンプは多くの場合スピーカーへの電圧や電流をコントロールして増幅しています。ある意味 電源直結に近いと思っていただけると分かり易いです。
電源から 電力の供給を受けるわけですから インピーダンス（交流での抵抗）がありますと 必ずその影響が出ます。
よいケーブルは 基本的には 太く短くが鉄則です。またコネクタ部分は接触抵抗ができるだけ少なくなるものがベストです。
これらの材質や性能で特性が変われば音が変わって当然なのです。
ー２，デジタル回路
デジタル回路では 基本的にデータさえ合っていれば 音質は変わりません。
しかしながら ＣＤプレイヤーなどでは 変わります。もちろんＤＡＣはアナログ回路がありますので 変わって当然です。パワーアンプと似たような原理です。少し違うのは ハイパワーで無い点ですが、微少な変化はあるはずです。しかし ＣＤプレイヤーは少し趣が異なります。実は ４４．１ＫＨｚという 時間軸のクロックが動作しています。このクロックが変わると 波形が変わりますから 音質が変わって当然です。
正確な電源が無いと音質は変化してしまうのです。このため電源ケーブルは重要ですが、きちんとした内部電源やクロック関連の回路（クロック自体だけではありません）を搭載している場合には余り変化は無いと思います。
この場合 電源インピーダンスと言うよりも ノイズの方が問題はあるはずです。
実験として 電源タップを使わず、壁コンセントから直にとってみましょう。
ＡＥＳ／ＥＢＵケーブルや ＲＣＡケーブルでＳＰＤＩＦ接続をしている場合には次にアースの有無の実験をしてみましょう。
２，アース接続
光ケーブルは ＧＮＤ接続のループができません。アイソレートと言って 電気的に絶縁されているからです。ＧＮＤ電位に左右されず高精度な電送を行うためにもっとも有効な手段です。計測器でも 良く用いられる手法なのです。
しかし ＡＥＳ／ＥＢＵやＲＣＡケーブル（同軸ケーブル）でＳＰＤＩＦ接続している場合には注意が必要です。
ＧＮＤの電位が変わると波形が変わってしまいます。また GNDの電位が変わると GNDラインに電流が流れます。
ＧＮＤの電位が変わらないような 接続が必要な場合もあります。
GND接続（ケース同士）をダイレクトに ＣＤプレイヤーと ＤＡＣ間を結んでください。これは太い線が良いです。理由は電位差を無くすためです。光ケーブルの場合は ＧＮＤループができませんので アースはあまり効果無いはずです。付けない方がよい場合は付けないでＯＫです。
★アナログの分解能 デジタルの一ビットの方が変化は大きい
★ 聞こえない部分の周波数特性より 分解能
多くのマニアの方の話題で 「ＣＤの４４．ＫＨｚでは ２０ＫＨｚ以下を ずばっと 切っているので 忠実度は良くない」 とか 「切っていないアナログの方が良い」とか 「９６ＫＨｚやそれ以上の アップサンプリングが良い 」など いろいろなことが言われています。
本当でしょうか？
実は サンプリング周波数や 再生周波数特性は あまり関係ありません。
え～ と言われる方は 実験をしてみると分かります。
24ビット９６ＫＨｚ録音をしておいて
ー１、24ビット９６ＫＨｚで そのまま再生
ー２，24ビット ４４．１Ｋにダウンサンプリング
ー３，16ビット ９６ＫＨｚにダウンサンプリング
ー４，16ビット ４４．１ＫＨｚにダウンサンプリング
と言うことをして 音質を確認してみますと、 １＞２＞３＞４ と言うような結果に聞こえる人が多いです。もちろん 比較対照は生演奏です。音質比較ですから二次歪みの音を聞いて良い音と判断するのは適切ではありません。
人間は 聞こえない周波数の音の差より、分解能や直線性の方が遙かに敏感なのです。
１９２Kと ９６Kを比較しても ほとんどわかりません。気のせい というくらいです。
そもそも直接的な音としては聞こえませんし、マイクからもそう言う音は、ほとんど入りません。波形の滑らかさに関しては 周波数で稼ぐよりビット数の方が遙かに数が増えますので影響は大きいはずです。ハイビットハイサンプリングの欠点は データ量が多くなることです。また 分解能が高い反面一ビットの精度は厳しいものがあります。
CDですらデータ一致しない事が多いのに、益々正確なデータ取得は難しくなりますし、同じジッター量でしたら 周波数が高い分だけジッターのパーセンテージも増えてしまいますので ほどほどが良いはずです。
ちなみに 16ビット ４４．１ＫＨｚのＣＤ制作に、わざわざ24ビット９６ＫＨｚや24ビット１９２ＫＨｚのハイビットハイサンプリング録音をする理由は、マスタリングの編集作業時に ハイビットハイサンプリングの方が演算誤差が少なくなるという理由が一番。もう一つの理由は、オーディオ帯域内に折り返し雑音が出てしまう と言う理由です。
９６ＫＨｚ程度になりフィルタもオーディオ帯域を大きく越えれば、全く問題なくなるはずです。ですから再生時には あまり問題になりません。
できれば 16ビットより 24ビットの方が良いのですが、優秀なＤＡＣで 上手くアナログにすれば ４４．１ＫＨｚのＣＤでも、高忠実度再生が行えます。実際に聞いても無加工の生録音源では すばらしい音質です。
いかがでしたか？
実験を通して 理論を知らなくても様々なことが理解できるはずです。
変だな？と思ったら まず実験をしてみましょう。
まだまだ 原稿はあったのですが 紙面の都合で掲載できませんでしたので 続きは次回にいたしましょう。
