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2015年4月25日 (土)

方形波の再生波形比較 CD、ハイレゾ、LPレコード(MCカートリッジ)

随分昔のレコーディング系の雑誌にLPレコードの再生波形が載っていました。 

その記事は、デジタルレコーディング機器が新しくなって、それまでアナログフィルタで20kHz以上をカットした場合と、(2倍)オーバーサンプリングしてデジタルフィルタで20kHz以上をカット(デシメーション)した場合の比較がメインでした。 

そこに、更に従来のLPレコードではこんな波形でした。 とオマケ的に波形が載っているものだったのですが、今となっては非常に貴重な情報と思いますので紹介いたします。 

 

44pcm1khz_2 

<<44.1kHz (CDフォーマット)で1kHz方形波を再生したときの波形>>

良く見る波形だと思います。 20kHzでスパっと信号をカットしているため、このように 「リンギング」 が出ますね。 LPレコードではどうだったのでしょうか。 

Lp1khz_ 

<<LPレコード(MCカートリッジ)で1kHz方形波を再生したときの波形>> 

 

96pcm1khz_2  

<<96kHzサンプリングで1kHz方形波を再生したときの波形>>

 

192pcm1khz_2  

<<192kHzサンプリングで1kHz方形波を再生したときの波形>>

 

いかがでしょうか。  これらのリンギングは、聞いたときにどう影響してくるのか分かりません。 しかし波形だけ比較すると、 LPレコードの波形はハイレゾ(96kHzと192kHzの中間くらい?)に相当する応答の良さを表しているように見えます。 

 

たまに、メーカーの技術屋さんが正直にコメントを述べてしまう事故がおこるのですが、こちらの記事を読んで、この波形のことを思い出しました。 

 

  「保存メディアがCDになって、(オーディオ機器のソースとしての)
  音質レベルが下がった」 と感じていた高橋氏にとって、
  近年のハイレゾの広がりは 「やっと来た」 待望の進化だったと語る。

 

私自身は、レコードプレーヤーを持っていないので、CDの音がLPレコードに劣っていると感じたことはないので、何ともいえません。  ただ、これと同様の意見は複数の人から聞いたことがあります。 また、オーディオメーカー各社は、新しいメディアを音が悪いとは口が裂けても言えない立場ですから、CD発売当時はデジタル化によるメリットのみを語るしかなかったと思います。 (良い部分は沢山あります)

もう30年も昔のことですから、ぶっちゃけてしまっても実害は無いのかもしれません。  ハイレゾによって、ようやくLPレコードに遜色ない音のデジタル化(波形のデジタル化)ができるようになった。 という事なのかもしれません。 

 

デジタルカメラも、フィルムには敵わない。 そう言われた時期がデジカメ登場から10年間くらいあったような気がします。  35万画素の出始めから、600万画素、800万画素とレゾリューションが増えていったことでフィルムを超えられた? 

 デジタルが アナログを(多くの項目で)超えられるというひとつの事例だと思います。  

 

サンプリング周波数44.1kHzに縛られていた30年が、デジタルオーディオ黎明期と呼ばれる時代がくるのかもしれません。 

 

世の中の流れは 「音質うんぬん」 より 「使い勝手良さ」 の方が優先されてきたように思います。 ハイレゾ音源がどれだけ良かったとしても、容量問題で、MP3やAACなどの現在の音楽配信フォーマットを一掃していけるかどうか、疑問ではあります。 

CDフォーマットは、非常に良い落としどころに収まっていました。 使い勝手、サイズ、ディスク量産性、汚れ・キズ耐性、理論上の帯域幅、ダイナミックレンジ、記録時間、PCとの親和性、などなど。  土井利忠氏が25年持たせる為の規格として決めたらしいのですが、30年以上たっても主役の座にいるということから、その先見の明は素晴らしかったとしか言いようがありません。 レコードの33回転/45回転のように、CDもfs44.1kHz、88.2kHzと選択できれば更に良かったかもしれませんね。。。 

 

 

 

追記=======================

レコードプレーヤーの代表的特性 (ケンウッド/L-07D)(DENON/DL-103

S/N :65dB(JIS)
ワウフラッター:0.016%
周波数特性:20Hz-45kHz (モデルによっては:20Hz-60kHz
チャンネルセパレーション:25dB以上

 

CDプレーヤーの代表的特性 (例:アキュフェーズ DP-70

S/N :115dB(DR:98dB)
ワウフラッター:測定限界以下
周波数特性:4Hz-20kHz
チャンネルセパレーション:110dB

 

SACDプレーヤーの代表的特性 (例:アキュフェーズ DP-720

S/N :119dB(DR:116dB)
ワウフラッター:測定限界以下
周波数特性:0.5Hz-50kHz
チャンネルセパレーション:117dB

 

こうして並べて見てみると、CDはLPよりスペック上で上回っている項目は多い。 というか、周波数特性のみが劣る結果となります。 

※)SACDは、その説明で「理論上100kHz以上」まで記録できるって謳っていますが、実際の規格書「Scarlet Book」では50kHzで-3dBのローパスフィルタを入れなさいと書いてあり、多くのSACDプレーヤーはそれに従っています。 ということでアキュフェーズDP-720が特別に特性が悪いわるいわけではありません。 念のため。 

 

 

 

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デジタルオーディオ技術」カテゴリの記事

コメント

興味深い記事ですね。

私はLPには戻ろうとは思いません。
面倒なのでwww

一方、デジタルオーディオは日進月歩ですから、超える超えないは別として
今後もさまざまな取り組みが進んでゆくでしょう。
それをおっかなびっくりで使うことのほうが興味が尽きません。

あと、「エセハイレゾ音源」の話を結構聞きますが、
もう少し環境面の整備が必要ですね。

全てデジタルが良いとは思いませんが、周りを見渡すとデジタルばかりなので、その中で生きてゆくことを考えねばなりません。

mr_osaminさん

ニュースによると近年レコードの売り上げが急に上がってきているらしいです。 
オーディオは趣味の世界ですので、アナログディスクを真空管アンプでならしながらジャズを楽しむ。  なんてのも良いのだと思います。 

ハイレゾ音源は、大きく分けて3通りあるらしいですね。
1.ハイレゾで録音されたもの
2.従来のアナログマスターからハイレゾ録音したもの
3.CD用のデジタルマスターからアップサンプリングしたもの

3 については微妙かなって思っていましたが、CD化の際の派手なコンプリミッターをかける以前のデジタルデータからリマスタリングするなら、結構良さそうな気がしています。 

ただ、ハイレゾを意識させるために、不自然なほど高域を持ち上げるイコライジングは止めてもらいらいですね。 先日買ったものがそんなアレンジでした。。(汗

そもそも22kHz以上は入っていないし、聴こえない(と思う)。  なのに、10-15kHzあたりの高域をシャリシャリにして、あからさまなリバーブ追加で風呂場気分。  こういうアレンジが一般に求められているのでしょうか。 謎です。

たかじんさん、mr_osamin さん

記事・コメントを懐かしく拝見しました。

CDが発売された当初は、急峻なLPFをいれる必要があって、CDは論外の音質の製品が多数あったと思います。量子化ノイズを避けるためにオーバーサンプリングが進むにつれて、CDも聴けるようになってきたように思っています。

LPはCDに比べて、ノイズ、調整の多さなどの点で弱点が多いです。RIAA特性での補正をかけるため、低音(<50Hz)をきちんと再生しようと思うと、LP自身のそりに対する対策が必要です。 私はターンテーブルに吸着させるタイプのプレーヤーを、一生ものだと思って、発売中止直後に思い切って買いました。 すでに20余年が経過していますが、良い買い物だったと思っています。
よく言われることですが、LPでCDと同程度の音を作ろうとすると、CDとは比較にならないほどのお金がかかります。

その一方で、味わい深さというか、生々しさというか、CDでは出せない音があるのも事実です。 愛聴版のエリーアメリンクのLPの音を、復刻版のCDが出せるかというと、出せません。 瀬川冬樹さんが言う再生芸術としての側面なのでしょう。 すなわち、物理特性の問題というよりは、プレスの問題なのだと思います。 つまり、CDという入れ物にふさわしいマスタリングができていないのでしょう。 全盛期のLPはそういうノウハウが成熟していたといえるのではないでしょうか。 この意味で、単なるCD/LP の比較はナンセンスです。

たぶん、私は、LP/CDとも、再生環境を維持していくことでしょう。理由は音質と言うより、ソフトの問題です。手持ちのLPでCD再発がないソフトがまだまだ多数あるからです。 私はクラシック中心ですが、LPでおおよそ2000枚ぐらいの手持ちがありますので。

SACDに関しては、ハイレゾより、multi-ch SACD に期待しています。昨年のはじめ(たかじんさんのHPを知る前)にやっと音質的に満足できる環境を整えたところです。こちらの悩みは、multi-ch SACD player がなくなってきているところです。

n'Guinさん

やっぱり実際にLPを使っている人の意見は重みがちがいますね。 コメントありがとうございます。
おっしゃる通り、CDやLP、SACDは、それ自体が器なので、中に録音された「音楽」そのものの品質を表すものではないと私もおもいます。


マルチチャンネルは、なかなか流行らないですね。 昔の4chから、ドルビー5.1ch、7.1ch、9.2ch、11.2chと、どんどんチャンネル数を増やしていく手法は、ユーザの立場を無視しているようにも感じられます。
音色を統一した5ch分のスピーカーを部屋に配置するのもかなり大変。

私も、17、18年くらい前にはサラウンドを組んでいましたが、やめました。 10万円でスピーカを買おうとしたとき、5ch分で10万円のスピーカーより、2本で10万円のスピーカーの方が遥かに良いと感じたからです。 そして部屋も広くなりました(笑

もともと4chくらいを標準搭載しているカーステレオでサラウンドSACDディスクがかかるといいかもって思いました。 

たかじんさん、ご返事ありがとうございます。

本当に、Multi-Ch は少数派ですね。 

私は、オペレッタ、ミュージカルやバレエをみるために、ホームシアターを作りました。 その過程で、Multi-Ch Audio を知りました。 4Ch ステレオ(CD-4とか)や Living Stereo (1960年代)がオリジナルの録音通りの3~5chで SACD Multi にいれたSACD を聞いて、Multi-Ch に目覚めてしまいました。

たかじんさんがおっしゃるように、2本で10万円のスピーカーの質を担保しようとすると、5本で10万円では無理です。倍はかかるでしょう。加えて、中堅どころのAVアンプでは、最廉価クラスのプリメインアンプの音質さえ確保できないのです。 これでは、はやらないのも当然ですね。
はやらないので、ソフトが出ない。 ソフトが出ないので、ハードも出ない。 Multi-Ch Audio の現状かと思います。

ハイレゾも、同じような状況に陥りつつあるような気がするのは、気のせいでしょうか。

nGuinさん

私はMulti SACDの再生は、

OPPO BDP-95(BDプレイヤー)
STR-DN2030(AVアンプ)

の組み合わせで構成しています。
恐らくこのような組み合わせが一番現実的かと思います。

SACDのデジタル出力が同軸でできない制約がある以上、HDMIを使うしかないんですよね。
(HDMIからスプリッター経由で同軸出力など方法はあるのかもしれないですが)

そうなると、DAコンバータ部はAVアンプ内蔵に頼らざるを得ないのが実情かと思います。

mr_osamin さん こんばんは。

> OPPO BDP-95(BDプレイヤー) & STR-DN2030(AVアンプ) の組み合わせ....

おっしゃるとおり、このような組み合わせが一番現実的だと思います。 私も以前は同様の組み合わせでした。

現在は、SCD-XA5400ES (SACDプレーヤー) を使っています。 おっしゃるようにHDMI経由しかないので、SACDプレーヤーとしては、現在、SCD-XA5400ES 以外の選択肢がありません。 

聞いているソフトは、割と古い録音が多いです。 新しい録音のソフトは、音はいいのですが、演奏が・・・(爆)という感じです。

mr_osaminさん
n'Guinさん

お二人ともサラウンドの魅力に取り付かれていらっしゃいますね。
私が揃えていたころとは時代が違ってドルサラの音の悪さからは開放されているのだと思います。 良いソースがこれからも出てくるといいですね。

昔のディスクが良く感じるのは私も同感です。 あまり沢山のディスクを持っていなかったころ、1枚のディスクを擦り減るくらい聞き込んで、耳がその演奏に馴染んでしまったのかなって思ったりもしていますが、本当のところはどうなのでしょうか。 (CDは擦り減らないんですが。。。(汗

もしかすると、録音するという行為に対して演奏者の意気込みも違っていたのかもしれませんね。

CD-4ってなんだっけな? と調べていたら、とても良いwebサイトを発見しました。
http://members3.jcom.home.ne.jp/cine/history05.html

春の夜長に読んでみるといいかも。 既に知っていたらすみません。

たかじんさん

ご返信ありがとうございます。

> ドルサラの音の悪さからは開放されているのだと思います。

はい。 仕様として改善されています。 ドルサラ(dolby surround)では、5.1chサラウンド(48kHz/16bit)の場合、リニアPCM 5.1chサラウンド(48kHz/16bit)を約1/10の640kbpsに圧縮する. (出典: http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%89%E3%83%AB%E3%83%93%E3%83%BC%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB)
0.1ch の部分は1.0 ch の1/10 程度なので、無視するとして、128kbps 程度の不可逆圧縮音源です。これが、DTS 音源になって、圧縮率 1/4 程度と、少し良くなります。

Blu-ray では、5.1 ch PCM音源も可能ですし、96kHz/24bit 7.1ch の可逆圧縮も利用できます。 音声信号だけ(ビデオなし)の 192kHz/24bit 7.1ch もフォーマット上は許容されています。

私が Multi-Ch にのめり込んだのは、Blu-ray 世代以降です。 音質的に評判が高かった UD9004(Marantz)を中古で手に入れSACDを聞いて、Multi-Ch オーディオの楽しさを知りました。

7.1ch → 9.1ch → 11.1ch と、スピーカーが次第に増えていきました。スピーカー数が増えると、部屋が広くなった感じがします。スピーカー数の増加は、どちらかというと部屋の音場調整能力の向上のためのように思っています。ただし、その分お金もかかりますし、調整の手間暇・ノウハウも必要になります。 楽しい苦痛ですね(笑)。

本題からだいぶ離れてきたので、この辺で。 でも、アナログでは、Multi-Ch は不可能だと思います。

> CD-4ってなんだっけな? と調べていたら、とても良いwebサイトを発見しました。
> http://members3.jcom.home.ne.jp/cine/history05.html
ありがとうございます。 とても懐かしかったです。小学校高学年から中学校ごろで、ショールームに通っては聞かせてもらっていました。ずっと私をいじめていたいじめっ子が電機屋の息子で、オーディオが縁で仲良くなったのを思い出しました。
あのころ、CD-4や Matrix SQ は、2ch 再生に明確な優位性がなかったので、あっという間に廃れていきました。

それを考えると、今の Multi-Ch は、2ch 再生とは異なる楽しみがあります。 2ch では得られない楽しみがあるのに広まらないのは、やはりコストパフォーマンスが悪いからかなぁと思ったりします。 このあたりが、ハイレゾと同じかと。

nGuinさん、たかじんさん

マルチSACDは探すと意外に数が出ていますね。

私も試してみたくて、ゲルギエフ/LSOのマーラー交響曲全集を買ってみたのですが、ライヴ録音のせいかホールの残業がうまく伝わってきて、とても好ましかったです。

>スピーカー数が増えると、部屋が広くなった感じがします。

全く同感です。

nGuin さん
mr_osamin さん

なるほど、いいですね。 大音量で2chで鳴らすと、それなりに空間の残響音も感じられますが、あくまでもリスニングポジションは1箇所。
Multi-chだと多少、位置がずれても部屋全体から残響が聞えるのでしょうね。物理的に。

殆どの映画はサラウンドで効果音を製作しているので、映画みるなら確実にサラウンドが適しているとは思います。 そのシステムを使ってHifiも聴くというのは、有効利用という意味で理に叶っていると思います。

おっしゃる通り、
ハイレゾとMulti-chの似ているところは、現状(CD音源や2chステレオ)で満足していて、それ以上を望んでいない人が大多数という部分ですね。
特にハイレゾは聴いても違いが分からないってことがあって、そこにお金をかける人は、一部のマニアだけってところだと思います。

そして家電店でハイレゾ体験ができても、そんなに良く聞えないってのがダメなポイントでしょうか。。。  デモ曲次第なんでしょうけど。 

業界の矜持の問題なんだと思います
オーディオ人口が少ない→高齢化しているから→若い人が入りやすいように解りやすく!安価に!って感じで、MP3をアップサンプリングをして「ハイレゾ」、DSDをPCM48kHz変換して「DSD再生対応!」って売り込んで、お客も数万円のUSB-DACやポタアン買って、数万円のカナル型イヤフォンで聞いて、「これがハイレゾ」って思っているのですから、そこまでの商売で終わる気がします

たかじんさん

残業ー>残響、ですねw

ライブ録音を聴くと、実際に演奏会を聴きにいった雰囲気により近く、
正面から聞こえてくるオケの音がホール内に反響して聞こえてくる雰囲気がとてもリアルです。

ところで、

ハイレゾもヘタをすると3Dテレビのようになってしまかもしれませんよね。

オーディオの衰退は、サラウンド環境が流行りはじめた頃から、オーディオよりもビジュアルを重視し、それが映像中心の商品開発が進んだ結果だと思っています。

その映像もTVの不調とともにメーカー各社が撤退を余儀なくされる結果となってしまいました。
そこで今度はハイレゾでオーディオ復活を狙う戦略が出てきたように思います。

が、事はそうそう簡単にはいかないでしょうね。

たかじんさん、きゅうさん、mr_osamin さん、こんばんは。

mr_osamin さん:
おっしゃるように、思ったより、SACD multi はいろいろありますよね。 私はマーラーの良い聞き手ではないので、まだお薦めのSACDは持っていません。
某所の書き込みをみると、私も同じソースを持っているのは、LP のサンサーンス・オルガンぐらいかもしれません。 たくさんのアンプやDACをお作りになっているようで、成果を教えていただきたいです。

たかじんさん きゅうさん、mr_osamin さん:
みなさんのおっしゃることに同感です。
私が visual にも興味を持ったのは、オペレッタやバレエ音楽関連です。 pure audioファンが、この方向に進んだときに、簡単な add-on の器械の提供があれば、pure audio と AV との融合は進んだのだろうと今でも思います。 現在、pure audio のコアなファンとAVのコアなファンとは考えていることが全く違うと思います。 だから、両方に興味を持つ方々は、二つのシステムを持つはめに陥っています。 逆に言えば、pure audio と AV の業界が持ちつ持たれつの関係にならないのだと思います。

このことが、mr_osamin さんがいうように、メーカーが姑息なことを考えるはめに陥っているのだろうと思わずにはいられません。

n'Guinさん

>某所の書き込みをみると、私も同じソースを持っているのは、LP のサンサーンス・オルガンぐらいかもしれません。 たくさんのアンプやDACをお作りになっているようで、成果を教えていただきたいです。

某所ですかw
そちらでも交流できればうれしく思います。

最近はDAC関係は一段落しそうです。
DAC-ICはまだまだ日進月歩ですが、ICの違いよりも回路設計や電源周りの影響が大きいように思います。

Raspberry Piを使ったネットワークオーディオにはまだまだ興味が尽きません。
HUBを介したネットワーク上のジッタ低減の試みなども見られます。
これまではDAC回路など内部の改善に注目が集まっていましたが、ネットワーク全体に注目が集まってくる兆候があり、面白いと思っています。

>逆に言えば、pure audio と AV の業界が持ちつ持たれつの関係にならないのだと思います。

興味深い知見ですね。

PCオーディオとピュアオーディオも同様に高い壁があるように思います。
家電量販店ではいまだに売り場が分かれていますが、クロスオーバーな製品も増えてきたので、今後どうなるか注目しています。

mr_osamin さん
n'Guinさん

ピュアオーディオ、AV、PCオーディオ、ポータブルオーディオ。 全てを持とうとするとかなりお金がかかってしまいますね。 
一番硬派なのはやっぱりピュアオーディオでしょうか。

メーカーとしては映像付きのAV機器を作った会社と、一切作らなかった会社とで分れるような気がします。 単に会社の規模による違いなのかもしれませんが。。
ここにきてUSBでPCに繋げられるピュアオーディオ系と、AVから絵を取り除いたかのようなネットワークオーディオ系とがでてきて、ハイレゾブームにより、より一層、市場は混乱しているようにも思います。 

レコードを静かに聴きたい人達にとっては、オーディオ機器にLANやらPCやらを繋げたくない気持ちもわかります。 数uVレンジの微小信号を扱うところで、5V、125MHzでノンシールドのLANケーブルとか480MHzのUSBケーブルを隣に持ってきたくないですよね。。。

> HUBを介したネットワーク上のジッタ低減の試みなども見られます。
不思議ですよね。 ネットワーク系のオーディオは、どんな機器でも内部メモリにある程度の時間をバッファリングしながら再生しているので、LAN上のデータは、バッファが空になるほどの遅延が起こらない限りは変わらないような気がします。 ノイズって意味ではまた別でしょうけど。

きゅうさん

> 「これがハイレゾ」って思っているのですから、そこまでの商売で終わる気がします

確かに、ハイレゾをブームにしようと躍起になっている感はあるように思います。 
ハイレゾに託して業界の縮小を延命していると考えたほうが気が楽かもしれませんよ。

オーディオは大企業が機器を製造して商売していくのではなく、100名以下の小さな会社が食べて行ける程度の商売としてギリギリ生き残るのかなと思います。 海外メーカーの殆どはそんな感じだと聞いた事があります。 

たかじんさん、こんばんは。

>数uVレンジの微小信号を扱うところで、5V、125MHzで
>ノンシールドのLANケーブルとか480MHzのUSBケーブル
>を隣に持ってきたくないですよね。。。

おっしゃるとおりです。
CAT7 のLANケーブルを使うと、音質への影響がよくわかります。 ただ、屋内の全てのケーブルを CAT7 にしなければなりません・・・。

また、ハブも雑音放射が大きい製品もあります。 気をつける必要があります。

nGuin さん

CAT7はシールド付きですからね。
おっしゃるように、HUBも使用していないポートを停止できるタイプなど、色々ありますし、ケースがプラなのか金属なのかでも違いが出そうですね。 
あくまでも輻射ノイズの観点からですが。。。

まあ、あまり細かいことを追求しても仕方がないのかもしれません。 オーディオルーム以前にシールドルーム(電波暗室)が必要になってしまいますよね(笑

音楽を鳴らしていない機器は電源を落としておくのが一番現実的なのかも。

興味深いご記事有難う御座いました。

それにしても図5のLPレコードの波形ですが、アナログなのにリンギング(プリエコー?)が出ているのが不思議ですね。
録音した1kHzの波形をデジタルで作成したからなのでしょうかね?
(アナログでどうやって作成するかは知りませんが。(笑))

K. 田中さん

古い雑誌からの切り抜きでちょっと不鮮明ですが、おそらくプリ・リンギングは起きていないように見えます。

画像をよく見ると、1kHz方形波なのでリンギングが収まるまえに、次のパルスが来てしまうだけのように見えますね。

それに対して、デジタルの方は、前後で対称的な波形になっています。

アナログ回路にて正弦波、三角波、方形波は割と簡単に生成できます。
正弦波を発振させてコンパレータに通すだけで方形波になりますし、非安定マルチバイブレータでも方形波になります。アナログの波形生成回路は色々ありますね。

たかじんさん、お返事ありがとうございました。

あれはリンギングでは無かったのですね。
矢張りLPが非常に音の良い媒体だと確認出来て良かったです。

K. 田中さん

レコードもカンチレバーやMCのコイル部が物理的に動いたあと、瞬間的に止まる訳ではなく、少し揺れるはずですので、それがリンギングとして波形に現れるのだと思います。

ただ、FIRデジタルフィルタのようにプリ・リンギングという、信号がうごくまえに現れる揺れは起きないですね。

まあ、LPレコードも後半はデジタルレコーディングされていきましたので、カートリッジやフォノイコライザでプリ・リンギングが発生しなくてもレコードに刻まれている可能性は否定できません。

媒体としては非常に優れたものだと、私も思います。

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