まだまだCDは伸びる？

質問

また、私の疑問を書かせてもらいます。

私は、SACDプレーヤーを購入したとき、「これからはSACDしか聴かない」
っと誓いましたが、その誓いはすぐに解きました。
違いがわからなかったからです。

全くのド素人で、技術的なことはわからないですが、
SACDとCDって同じマイクで録音しているのでしょうか。
もし同じマイクで録音していて、それをＣDとSACDのハイブリット盤にしているのであれば、
当然「SACD」と「CD」に差はでないのではないでしょうか。

録音機がCD以上の高音質を録音できるようになっても、
「マイク」が同じなら、結局はマイク以上の性能は発揮できないのではないでしょうか。

もしマイクが原因ではないとしたら、何が原因なのでしょうか。

CDは限界とか、器が小さすぎる、っという意見をみたことがありますが、
器が小さいくて、限界のCDの音を「圧倒的」に上回る音にであったことがありません。
数値的には１９２ｋHz　２４ｂｉtってCDの規格を圧倒的に上回っていますよね。
なのになぜ、それが音に反映されないのでしょうか？

ＣＤはまだまだ本領発揮していないのではないでしょうか。

回答No.2

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

＞SACDとCDって同じマイクで録音・・・当然「SACD」と「CD」に差はでないのではないでしょうか。

その通りです(^_^;)。

もう 1 つ、同じ部分があります。

……ちょっと細かく説明しますね(^_^;)。

それは Microhpone からの Analog 信号を Digital 信号に変換する部分……ADC (Analog Digital Converter) の初段 Digitizer 部分です。

16bit というのは、例えば
0.125mV 未満は ○
0.125mV 以上 0.25mV 未満は ◇
0.25mV は ◇○
0.5mV は ◇○○
1mV は ◇○○○
2mV は ◇○○○○
4mV は ◇○○○○○
8mV は ◇○○○○○○
16mV は ◇○○○○○○○
32mV は ◇○○○○○○○○
64mV は ◇○○○○○○○○○
128mV は ◇○○○○○○○○○○
256mV は ◇○○○○○○○○○○○
512mV は ◇○○○○○○○○○○○○
1,024mV は ◇○○○○○○○○○○○○○
2,048mV は ◇○○○○○○○○○○○○○○
4,096mV は ◇○○○○○○○○○○○○○○○
8,191.875mV は ◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇
と表示するものです。……◇は 2 進法の「1」○は「0」です。

さて、最後の 8,191.875mV に注目して下さい。

これは 0.125mV から 4,096mV までの 16 段階を全て合計したものなのですが、各々の段階毎に計測器を配して 16 段階の電圧を計測した場合、16 番目の計測器が 4,096mV を計測する際の誤差が 1 番目の計測器が計測する 0.125mV の値以上の誤差を生じていると、1 番目の計測器で 0.125mV を計測する意味がなくなってしまいかねません。

因みに 0.125÷4,096＝0.0000305…＝0.003%

C (Condenser) とか R (Resister：抵抗)って Audio 用とされるもので ±5%、厳選されたものでも ±1% の誤差が許容されており、抵抗器は温度が変わると抵抗値が変わりますので、CR 回路の計測器を 0.003% (有効数字 6 桁) 以下の精度に保つなんて至難の業です(^_^;)。

PHILIPS 社の著名な DAC (Digital Analog Converter) ではある TDA1541AS1 に於ける Bit 間誤差±0.5dB (±6%) でも大したものなのですが、こんな精度では 16bit の検波なんか当てになりませんよね(汗)。

実際、Multi Bit ADC (或いは DAC) 時代は如何に Bit 間精度を向上させるかに物凄い努力が投じられていたのですが、どれも理想には程遠いものでした。

そこで考え出されたのが 1bit 検波器です。

1bit 検波器は検波能力が 1 段階分しかありませんので 16bit＝65536 段階を検波するには 44.1kHz の 65536 倍となる 2,890,137.6kHz＝約 2.9GHz の Sampling 周波数を要します。

約 2.9GHz の Sampling 周波数であれば 22.05kHz で 8,191.875mV の Sin 波を検波する場合でも 29 億分の 1 秒毎に 0.125mV ずつ 65535 段階検波できますので、1 段階目から 65536 段階目までの誤差は ±0.0625mV 以下になります。

でも 2.9GHz なんて Microwave Oven の周波数ですから、そんな Clock 周波数を発生させたら IC Chip があっという間にチンッ…じゃなかった…火を噴いてしまいます(^_^;)。

そこで妥協策として規格されたのが 2,822.4kHz＝2,8224MHz の Sampling 周波数で検波する方式で、1bit＝0.125mV という微細な電圧単位を積み重ねて 8,191.875mV まで正確に積み上げられる性質……「微細 (微分) の Δ」を「積み上げる (積分) の Σ」することから ΔΣ 方式と呼ばれています。

ΔΣ 型 Digitizer は理想的な Sampling 周波数である 65,536 倍 Over Sampling の 2.9GHz には程遠い、僅か 64 倍の Over Sampling でしかない 2,822.4MHz で検波するのですから、当然のことながら 44.1kHz 16bit の Standard CD の能力にさえも到底及びません。

2,822.4MHz 1bit で検波できる能力は
700kHz 以上 1.4MHz 未満で 1bit＝6dB
350kHz 以上 700kHz 未満で 2bit=12dB
180kHz 以上 350kHz 未満で 3bit＝18dB
・
・
・
11kHz 以上 22kHz 未満で 7bit＝42dB
・
・
・
20Hz 以上 40Hz 未満で 16bit＝96dB
となります。
(注)：見辛いので有効数字 2 桁で示しました。

この方式では 22kHz 以上の音も、原理的には 1.4MHz まで、Digitize できるのですが、44kHz では 36dB、88kHz では 30dB というように高周波ほど Dynamic Range が狭くなって行きます。

一方、20Hz 未満では Standard CD 規格の 16bit を超え、1~2Hz では何と 20bit＝120dB もの Dynamic Range を持っていることになります。

でも、1～2Hz なんて意味がないし、1MHz の音なんてのも無意味ですよね(^_^;)。

あれっ？ CDって 22.05kHz まで 16bit＝96dB の能力を持っている筈ですよね。

……でも、Microphone の音を ΔΣ 型 Digitizer で Digitize した時には 20kHz は 7bit＝42dB の能力しか得られていないのです。

16bit＝96dB の CD と同じ能力を得られるのは、なんと 40Hz 以下でしかないのです。

でも、20kHz で 42dB、10kHz で 48dB、5kHz で 54dB、2.5kHz で 60dB、1.2kHz で 66dB、0.6kHz で 72dB という Dynamic Range 性能は Analog Tape 時代の 1/2 幅 2 Track 38cm/sec Master Tape Recorder に勝るとも劣らぬ性能ですので、人間の耳にとっては「これで充分」なのです。

こうして生まれた ΔΣ 型 Digitizer Unit は従来の誤差だらけの Multi Bit 型 ADC Unit に取って代わって 1990 年代には Pro' 用機から普及機に至るまで殆ど全ての Digital 録音機を席巻しました。……民生機最後の Multi Bit ADC 機は SONY TC-D10 じゃなかったかな。

この ΔΣ 型 Digitizer Unit で 1bit 2,822.4MHz Digital Code に Digitize したものを元にして 24bit 176.4kHz に Digital 演算した (変換した) Data を Digital Mixer で Mixing したり Effecter で調整した後、16bit 44.1kHz に再変換したものが Standard CD、24bit 176.4kHz のままで出すものが DVD Audio、1bit 2.822.4MHz に再変換したものが SACD になります。……例外として、一切の再変換を行わずに直接 SACD にするものや、DSD (Direct Stream Digital) 信号として Network 配信されるものもあります。

つまり、Standard CD であろうと DVD Audio であろうと SACD であろうと、Microphone は同じですし、ADC の初段部分は全て ΔΣ 型 Digitizer なのです。

ΔΣ 型 Digitizer の性能上げるには Sampling 周波数を上げるしかなく、実際 DSD Audio では 5.644.8MHz で Sampling するものもあるのですが、それでも SACD に対して可聴帯域の Dynamic Range が 6dB 向上するに過ぎず、Standard CD 規格にさえ及ばないものなのです。

……かと言って Multi Bit ADC なんて Bit 間誤差が大きなものには戻れないし……。

というわけで

＞ＣＤはまだまだ本領発揮していないのではないでしょうか。

いや、疾うの昔に Microphone と ΔΣ Digitizer という足枷によって性能が定められていますので、SACD だろうと DVD Audio だろうと Digital Code 源は同じものに過ぎません(^_^;)。

唯一、僅かながらに優位にあるのは ΔΣ Digitizer 以降で「Digital to Digital 演算 (変換) をしない」DSD Audio だけです。

長文難解な回答でスミマセン…m(_ _)m

素敵な Audio Life を(^_^)/

お礼

回答ありがとうございます。

補足

HALTWO様は、専門の方なのですか・・・？
趣味や特技の範疇を超えた回答に驚いております。

HALTWO様の回答をまとめたものを出版すれば、本当にかなり売れると思います。
私は絶対買いますね。

毎回とても貴重で、しかも丁寧な回答をくださり感謝しています。私は毎回理解できない箇所もあり、もっと勉強しなきゃ。っと思いますが、それでもとてもためになります。

そして毎回、私の意見に賛同する回答者様はいないという・・・（笑）私の無知をさらしているだけですが、ここは疑問を解決してくれるところだと思ってますので、遠慮なく毎回質問をしています。

ＣＤに限らず、デジタルメディアはもう伸びしろが少ないっということですか・・・。
源が同じで、sacd、ｃｄ、ｄｖｄ-audioに別れているだけなんですね。再生方法の違いが音の違いっということになるのしょうか。

回答No.3

A88No8

こんにちは
＃１の訂正ですm(__;m
>　入れ物(CDのデータ量サンプリング44.1kHz/16bit、SACDのデータ量サンプリング192kHz/24bit）の差は出ます！m(^^;m
　上記の記載、＃２の助言を参照させて頂いて誤りに気づきました。
　σ(^_^;も質問者さんもSACDのデータ量（この場合はフォーマット）を誤ってしまったようです(^^;

●訂正
　入れ物(CDのデータフォーマット：サンプリング44.1kHz/16bit、SACDのデータフォーマット：2822.4kHz DSD2.0chステレオ）の差は出ます！m(^^;m
　と訂正すると元が同じで入れ物が違うだけなのになぜ差が出るんだ？と疑問がわくかもしれませんね(--;
　これにはCDとSACDでは再生する方法が異なるからと逃げておきますね～m(^^;m

お礼

再度の回答ありがとうございます。

補足

ＣＤとSACDは、おちょことラーメンのどんぶりくらいの違いがあるのですね。
そうなんですよね。中身は同じならなんで音が変わるのか。っと疑問がでますね。
でも、なんでも「余裕」があった方がいいですもんね。

再生する方法が違えば音は違うのは、本当にそうだと思います。
その違いを私が聞き取れないだけだと思います。

ＤＶＤが世間で当たり前になった頃、ブルーレイはわずかでしたが、今じゃすっかりＤＶＤよりもブルーレイが主体ですもんね。

入れ替わりが早い世界ですね。

回答No.1

A88No8

こんにちは
>全くのド素人で、技術的なことはわからないですが、
>SACDとCDって同じマイクで録音しているのでしょうか。
　同じマイクで録音しているはずです。
　SACDのクオリティに合わせれば、CDに落とすのも問題ないですし(^^)

>もし同じマイクで録音していて、それをＣDとSACDのハイブリット盤にしているのであれば、
> 当然「SACD」と「CD」に差はでないのではないでしょうか。
　入れ物(CDのデータ量サンプリング44.1kHz/16bit、SACDのデータ量サンプリング192kHz/24bit）の差は出ます！m(^^;m
　元の録音がよくなければ（つまりCD程度のクオリティだと）同じに聞こえるでしょうから、質問者さんは音源を提示する必要があると思いますよ（例：○○○社のCD番号×××のハイブリッド音源とか）。

お礼

回答ありがとうございます。

補足

もうすべて売ってしまいましたが、すべてのSACDでメリットを感じたことはなかったです・・・。

８８レコードの「ドン・フリードマン」のすべてのアルバム、あとはカウントベイシーの「ベイシー・イズ・バック」とか、浜田省吾のSACDもすべて持っていました。他にもジャズはありましたね。

でも・・・私の耳や装置が悪かったのかな・・・。
自信がありません。