DAC 考察（２）

アップサンプリングについて

オーディオのデジタル信号のアップサンプリングが一部で流行っているようですのでちょっとだけ、その内容について書こうと思います。

デジタル信号は、ご存じの方が多いとは思いますが、ある一定の時間でサンプリングした離散信号です。　離散信号とは、時間的に連続ではないととらえてもらうと良いと思います。

対してアナログ信号は、一切途切れることがない連続信号です。

さて、このサンプリングの周期ですが、CDでは44.1kHzが採用されました。　DATや業務用録音機の多くは48kHzでした。　DVDや地上デジタル放送、衛星放送でも48kHzが標準です。

48kHzの２倍のサンプリング周波数は96kHz　更に倍は192kHzです。

つまり標準の４倍が192kHzなのです。

1982年ＣＤプレーヤの初期モデルは各社、１倍のサンプリング周波数のままＤＡ変換し、その後アナログフィルタで階段状になった波形を滑らかにしていました。いわゆるNOS-DACですね。

ただし２社だけは違っていました。　ＮＥＣのＣＤ－８０３は２倍オーバーサンプリングデジタルフィルタを搭載。　マランツＣＤ－６３は４倍オーバーサンプリングデジタルフィルタを搭載していたと記憶しています。

オーバーサンプリングデジタルフィルタによって２倍／４倍にアップサンプリングされた信号は、その後のアナログフィルタの特性を緩やかにすることができるため、音質に優れるという特徴があります。　アナログフィルタで急峻な特性を得ようとすると回路が複雑になり、また位相の回転などの問題も発生することから、オーディオ的には音質劣化してしまうこと知られています。

1985年くらいには、４倍オーバーサンプリングが殆どのメーカーのＣＤプレーヤに搭載されるまでに技術が向上しました。　YAMAHAなどからデジタルフィルタICが外販されたという事もありますが、それだけアップサンプリングによる効果が高く、音質が向上したという証でもあります。　その後、８倍、１６倍とハイアップサンプリング戦争が勃発しました。

ただし、DAC-ICの動作速度には限界があり、８倍までは正当な方法で対応していたのですが、１６倍は、８倍された２つのＤＡＣの出力を半サイクルずらして合成する手法がとられていました。

１６倍の周波数を受け付けることが出来ないか、可能なDAC-ICでも、限界に近い高速動作は、逆に音質が悪くなるという結果があったようです。

48kHz基準だと、８倍で384kHz、１６倍で768kHzです。　既に２０年ほど前からＣＤプレーヤの内部ではこうしたアップサンプリング処理がDSPやASSP（デジタルフィルタIC）にて行われていました。

つまり、アップサンプリングすること自体は、最近の技術ということではないのです。 これは個人的な意見ですが、パソコンでアップサンプリング変換してデータを増やしたファイルを持つことは、HDDの肥やしと言ったら、ちょっと言い過ぎですが、さほど意味がある行為とは言えないと考えています。　　再生しながらリアルタイムにアップサンプリングして、ファイルとしては大きなデータを持たないのであれば、有意義なこともあると思います。

　

アップサンプリングの手法については、次回にしようと思います。

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