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☆[AVファンのみ購読?]マガジン音と映像とAV機器 2000/5/29発行 Vol,80
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       ☆星の数あるメルマガの中から弊誌を選
       んでいただき誠に有り難うございます☆
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       ◇オーディオビジュアル新着ページ紹介◇
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         ◇◇◇本日のAV話題です◇◇◇
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▼デジタルでも音が変わるのはなぜ?▼
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以前ここで「デジタルでも音が変わるのはなぜ?」という議論があり
ました。HiViの1989年5月号の137ページにある「HiViSESSION」で、D
AコンバーターXP-DA1000を開発したビクターの技術者がコメントして
います。

日本ビクター株式会社
オーディオ事業部
大和工場 技術部 課長
加藤 邦弘 氏
(肩書きは1989年当時です)
の発言を引用すると、

「デジタル信号は、1本のケーブルで外部から送られてきます。それ
にはデータ情報とシンク(同期)情報が、同時に乗せられています
。データ情報は0、1で送られますが、時間情報はアナログ情報なん
です。ですから、デジタル伝送といってはいますが、時間に関して
は完全なアナログ伝送になっています。そのために、アナログ信号
のデータが変わりますと、少しジッターが出てくることになる。」

とおっしゃっています。

ここでの議論は、一部の設計者も認識している問題だったのです。

●[Locus氏]

話しは関係ないのですけど、XP-DA1000で思い出した事が・・・。このD
ACもしくは、トランスポートの取説と一緒に格言のようなものが書かれ
た色紙が付いていませんでしたでしょうか?知合いに見せてもらったよ
うな記憶があります。違う機械だったかな〜。なんと書かれていたのか
、まるで憶えていませんがよい時代だったですね〜。意味不明でごめん
なさい。

●[2001:a氏]

Locusさん、その色紙ですが、同じものかどうかはわかりませんが、サ
ンシャインのオーディオフェアで、ビクターがプリンスホテルの1室に
設けたプライベートブースでそのようなものを見たことがあります。確
か、エライ人が書いたオーディオの心得のようなものだったかと。

●[初心者氏]

ジッターの再生音質に対する影響はCDが世に出てから直ぐに議論が始
まりました。昨日今日の話ではなくて当初から問題の認識は在り各々の
メーカーは機器に応じて対策を施していました。ビクターのK2インタ
ーフェイスやテクニクスのCDプレーヤーにもTBCの様なものが搭載
されていました。

最近ではソニーのカタログにジッターフリーDAコンバーターなる表記
があり多分此れもその対策の一つです(内容の説明はなされていません
が)。私が現在使用しているアンプ(10年ぐらい使っている)もデジ
タル入力端子がありダブルPLLによりジッターを低減しています。

メーカーや技術者を馬鹿にしてはいけません。その人たちはこの掲示板
を見てあまりの幼稚さに大笑いしているかもしれません。

●[アッキー氏]

初心者さん、こんばんわ。私も、メーカーや技術者をバカにすることは
ないと思います。ただ、ユーザーの側にこうした技術的内容が流れてく
るルートが無いのも事実ですから、時には見当違いな発言が出てもやむ
を得ないと思います。むしろ、ユーザーに強く訴える「広告」とか「雑
誌の提灯記事」には、「デジタルだからワウフラ 0」だとか言うアピー
ルが大きく打ち出されていたと思うのです。

評論家で言えば、長岡鉄男さんとかは、当初からデジタルにも変動があ
ることを訴えていたと思いますが、あまたのライターはどうだったでし
ょうか?それにメーカーの内部でも、先行技術を研究している部署の内
容が、製品企画に降りてくるのは数年遅れであるのが通例です。

●[MASA氏]

私もその後、友人などに聞いてみましたが、どうも伝送系技術屋では「
常識」のようです。時間軸方向のジッターとの戦いは、リアルタイム再
生につきまとうようです。これから続々と登場する蓄積型プレーヤーで
改善されてくるかみものです。

●[2001:a氏]

しまった(^_^;)、色紙のことだけ書いて、肝心のデジタル音声の話が..
。うろ覚えですが、その時間軸のジッターが CDに比べて大きいので、L
Dのデジタル音声がロックしにくいDACがあるのだ、と聞きました。あと
、CDプレーヤーの実際の製品が登場する前は、確かに「CDプレーヤーは
デジタルだからどの製品も同じ音になる」といっていたメーカーのエン
ジニアはいたと思います。

さらには(当然というべきか)「デジタルだからセッティングの影響も受
けない」という発言もあったと記憶しています。TSさんが紹介された記
事で、ジッターの件が取り上げられているのは、当時はまだエンジニア
の常識とまではいえない時期だったのかもしれませんね。なにぶん10年
前のものらしいですから。その後のデジタル技術の進化も大きいと思い
ます。ま、そんなやりとりよりも、デジタルでも音が変わる理由の最前
線の話とか、識者の方が啓蒙してくださるとうれしいかも。

●[bitstream氏]

CDプレイヤーと外付け D/Aコンバータとの間で発生するジッタは、今と
なっては問題としては非常に簡単な部類です。というか、人間の耳には
感知できないほどのレベルに抑え込むことが出来ていて、既に解決して
いると思いますけど。今はもっと難しい問題があります。

例えばデジタルCS放送になると、送出側のマルチプレクサと、IRDのク
ロック(PCRというのですが)の同期を取ることが問題になります。こ
ちらは、衛星を介してのPLLですから、CDプレイヤーとは比較にならな
いほど壮大なスケールです。

●[MASA氏]

ハードウェアの技術屋としては、bitstream さんがおっしゃるように仕
様の範囲内で「やることはやった」という満足感があるのでしょうが、
ユーザーとしては、「デジタルケーブルやCD-Rのメディアで音が変わる
」という素朴な疑問が発端だったように思います。人間には感知できな
いほどのレベルに押さえ込むことができているというのはちょっと疑問
ですが、これは、別にbitstream さんにかみついているわけでは無く、
せつに真の音を求める(定義自体が難しいですが)方々の欲求は果てし
ない物だと思う次第です。そういう意味で、次世代メディアには仕様策
定も含め期待したいところです。

●[Locus氏]

bitstreamさん、i.LINKのクロック再生とかについても御存知でしたら教
えて頂けませんでしょうか? i.LINKはともかく1394装備のモニタとかで
も問題にはなりませんか? i.LINKもIRDも基本的にオーバーフローを防
止する事が最大の目的なのですかね?

●[MASA氏]

実際問題として、次世代メディアのフォーマットに何を期待しているか
というと、現在のCDのフォーマット CD-DAは実データ+誤り符号ビット
で構成されていますが、これにタイミング情報が付加されれば、伝送経
路の時間軸方向のジッターをさらに抑圧できると思います。ところで、
DVD-Audio のフォーマットではこの辺どうなっているのでしょう?詳し
い方教えてください。

●[bitstream氏]

ジッタの問題というのは、解決すべき数多くの問題の中の"one of them
"であり、 CD規格の範囲内では、既に対策済みである、というのが現状
だと思います。未だにジッタを、鬼の首を取ったように書く雑誌があり
ますが、しょせん、数多くの問題の中の一つに過ぎないものです。対策
を重ねること自体を目的とするのは、エンジニアがやってはならないこ
とです。

あくまで目的は音質の向上なのですから、対策の上に対策を重ねるとい
うような、効果の低い策を取るよりも、CDという規格自体の枠を広げた
ほうが、労力投入に対しての効果が大きいと、冷静に判断するのが、正
しいエンジニアのあり方ですね。今新しい規格が出てきている背景にも
つながる話です。

作る側の論理はこうだと思いますが、ユーザ側は規格を決められないの
で、枠内での対策にこだわるのは、ある程度仕方がないことだとは思っ
ています。しかし、規格を決められないといっても、規格競争になれば
、ユーザはどちらを選択するという行為によって、規格を決めることが
出来ますね(だから統一規格のDVDはつまらない。)

ところで、Locusさん、鋭いですねえ。IEEE1394ではIsochronousモード
という、リアルタイム再生に適した転送モードがあって、DVとかMPEG-2
TSはこれで送ります。これの意味は、IEEE1394上で同期を取る仕組みが
あるというだけで、ジッタなしに伝送できる訳ではありません。IEEE13
94上に流す際には、データをIEEE1394のクロックで叩き直してしまうの
で、伝送の前後で、ゆらぎとしてのジッタが保存されることはないです

場合によっては、IEEE1394上でのジッタが追加されてしまうでしょう。
あと、他の機器のデータ伝送に邪魔されずに伝送できるということで、
オーバーフローというより受け側のバッファがアンダーフローにならな
い仕組みですね。

ところで、ジッタや同期の問題ですが、ビデオの場合、あまり問題にな
らないです。というのは、伝送路でのジッタ以前に、AudioとVideoの同
期の問題があり、このため民生機器では再生側で1フレーム抜いたり、
音をミュートするといったことをやってしまうことが多いです(ちょっ
と驚かれるかもしれませんが、、)。なので、伝送路のジッタは、現実
的にはあまり問題にならないです。

●[Locus氏]

私もMASAさんが言われているような技術が開発されているのかとても知
りたいです。 PCRもタイミング情報だとは思いますが、マルチプレクサ
のクロックは復調で再生されているので、そこでジッタしては PCRもジ
ッタしてエンコーダのクロックもジッタすると言った具合で、オーバー
フロー防止程度かなと考えました。

bitstreamさん、解説して頂きありがとうございました。>”民生機器
では再生側で1フレーム抜いたり、音をミュートするといったことをや
ってしまうことが多いです(ちょっと驚かれるかもしれませんが、、)
”<ほんとに驚きました。ジッタに関しては、 bitstreamさんの言われ
ることは正しいと思います。その上で、MASAさんの言われる”次世代メ
ディアに期待したい”ところです。でも・・・、伝送あるところにジッ
タありなのかな〜。

●[けい氏]

LPCMでジッタによる音の劣化が起こるという解説で、なるほどと納
得しました。でも、という事は、時間軸にも圧縮がかかってあるであろ
うAC3やDTSの場合はその理論だと通じない気がします。圧縮のか
かっているデータの場合、完全に変な音になるか、完全にもとどおりか
の2通りしかないのではないでしょうか?だから音切れなく音が出てる
ならどんな低いグレードのデジタルケーブルでもOKで、音の広がりが
とかいう人の意見はプラシーボ効果だとおもうのですが。識者のかた教
えてください。

●[Locus氏]

けいさん、私は識者ではないので間違っているかもしれませんが、自分
の理解が正しいのか突っ込みをいれて頂くことも期待して、述べさせて
頂きます。”音切れなく音が出る”ことと”完全にもとどおり”とはイ
コールではないと思います。

問題は、データの形式(時間軸圧縮)ではなくクロックの再生方法だと
。時間軸をもと通りに直す時のクロックが揺らいでいてはLPCMと同じこ
とになると思います。そのクロックの再生基準(データそのものの変化
かも知れません)となるものがあると思うのですが、その基準もデータ
と同じディジタルケーブルを伝送されてくるとしたら、ケーブルで基準
が揺らいでしまいませんでしょうか?その結果、クロックも揺らぐこと
になりますが、データも揺らいでいるので、音が途切れないものと思い
ます。如何でしょうか?

自分で書いた文章を読んでいて思ったのですが、映像にしろ音声にしろ
圧縮されたものは、デコーダでバッファリングすることになるので、そ
れほど敏感なPLLを作る必要がないのでしょうか? おおまかにデータ量
を調整できればよいので、緩やかにクロックが揺らいでいれば良いよう
な気がします。ジッタしているけれども周波数が低いので分かりずらい
といった感じで TBCの効果が期待できるように考えたのですが。そうす
ると、圧縮された物の方がジッタが少ないのかな〜。という認識は間違
ってますか?

●[YS11氏]

再生するデジタルデータがLPCMであれ、AC−3であれ、DTSで
あれ、それらをDSPでLPCMに復調し、D/AコンバーターでD/
A変換する構造は共通です。この時基準クロックとなるのはDIR(デ
ジタルインターフェースレシーバー)から出力されるクロックです。D
IRから出力されるクロックはそのデジタル入力、即ちプレーヤーから
伝送されてくるビットストリーム( +その伝送系で発生するジッター)
から抽出されます。

当然、入力されるビットストリームの品質に支配されます。音質へ直接
影響を及ぼすのはD/A変換時のクロックジッターが一番と思われるの
で、結果LPCMもAC−3もDTSも同様に劣化します。全ての入力
データを一度バッファリングして内部発生のクリーンなクロックで読み
出す、という手法も研究されていますが、結局入力データと出力データ
の同期を取るためにPLLに頼らざるを得ないので、完全には入力デー
タと切り離せません。

これは結局入力データ同期の伝送系全てに対する課題ですのでIEEE1394
等でも(程度は変わるかもしれませんが)問題の根本解決にはなりませ
ん。ちなみに入力データの問題だけでなく、D/Aコンバーター周辺を
引き回されているクロックの品質を保つのも非常に重要です。自作記事
等でDIRのクロックを多段PLLでガチガチにロックさせているのに
、そのクロックの引き回しが無頓着な例をよく見ます。

bitstreamさんが言いたいのは、音質の問題は入力クロックのジッター
だけではなく、より影響の大きいものもあるため全ての程度問題で判断
しなくてはならない、ということではないでしょうか。


上記の話は、LPCMデータそのものには手を触れないのが大前提です
。入力データと非同期で出力を取り出す方法、(1)bitstreamさんの言
っているデータを間引いてつじつまを合わせる方法、 (2)サンプルレ
ートコンバーターを使用する方法、いずれもジッター問題よりはるかに
音質への影響が大きいのはこちらの掲示板を見ている方なら理解できる
でしょう。

●[MASA氏]

YS11さん、やはり、内部でバッファリングして、内部の清純なクロック
で読み出すという研究はどこかで行われているわけですね。ところで、
ここで言われている入力データと出力データというのは、バッファの前
と後と言うことなのでしょうか?次世代仕様への渇望と現仕様での究極
を求める事は両方必要だと思っています。 99/03/03 00:18:54

●[6no.氏]

TSさん、以前こちらでディジタル伝送のジッタについての長文を感情に
まかせて書き込ませていただきました6no.です(^^;。まぁあの内容は、
昔のカタログなどに散々書かれていました事ですので、AV初心者の方以
外には既に常識かと思い『AV初心者の方の為に〜』と冒頭で書かせて頂
いた次第です。

bitstreamさん、CDプレイヤーと外付けD/Aコンバータとの間で発生する
ジッタですが、私の安価なS/PDIFシステムでは解決していないみたいで
す…(^^;。低ジッタモードではロックしないし、広ロックレンジモード
ではロック後のクロックジッタが250ppm越えますし(;_;)。

あと衛星からの放送へのディジタルクロックロックですが、BSディジタ
ル音声でも色々ありましたね…懐かしいお話です。

けいさん、伝送路のジッター問題は、最終的にディジタルからアナログ
に戻される部分で発生しますので、最終的に DACに入る前が圧縮でも非
圧縮でも同様に発生します。伸張されてリニアになったデータが D/Aコ
ンバータに供給されるスピードと、 D/Aコンバータに供給されるクロッ
クを同期させた時に、そのクロックがどのように揺れてしまうかが問題
なのです。

アナログに戻さないディジタルの世界だけのファイル転送でしたら全然
関係のないお話ですし、 D/Aコンバータに供給されるクロックのジッタ
が100ppmを越えていましても許容できるという方にもあまり関係のない
お話だと思います。

●[MASA氏]

6no.さん、待ってました。

●[6no.氏]

MASAさん、どうもです(^^;)。技術者さん達がその規格内で程々に手を
打つのは bitstreamさんのおっしゃる通りだと思いますし、MASAさんの
おっしゃる通りユーザーが自分の買った機材やソフトを骨の髄までしゃ
ぶりたいと思うのも、その通りだと思います。

あー、上の私のRESですが、完全に YS11さんの発言と重なってしまい
ましたm(__)m。 YS11さんのRESの方が詳しく丁寧で正確でわかりやす
いですので、私のは無視して下さい(^^;)。>けいさん

●[YS11氏]

遅くなりましたが一応フォローしておきます。MASAさんの問いの通
り、バッファの前後での話です。先に話した「入出力の同期の必要性」
はリアルタイム再生時の条件で、米国のセットトップボックスに採用さ
れようとしているハードディスクにいったん落として、後で再生する方
式ならばビデオ同様、記録が完了した後に再生することが出来ます。

この場合再生時の(クリーンな)クロックにデータ読み出しのタイミン
グを合わせればいいわけで、(録画時の)入力データのジッター成分か
ら逃れることが可能となります。しかしこれって録音機ですよね。CD
を再生するのに一度ハードディスクにデータをコピーして、完了後改め
て再生するのはナンセンスな話です。

結局いかに正確なデータ読み出し、正確なデータ転送が可能であるかに
かかってしまうわけです。先に話した通り、音質(画質も同様)劣化の
原因は他にも有ります。それぞれの問題に対していかに最善を尽くすか
、何処に主眼を置いて最善を尽くした、ということにするかがメーカー
やユーザーによって異なり、上記の議論になっているはずです。

少なくとも、問題が小さいからやらなくても良い、ということは無いと
思います。どんな小さなことでも改善を図れば成果が出ます。そこが面
白いところでもあります。

●[MASA氏]

YS11さん、レスありがとうございます。ハードディスクに一端落とすと
いうのは、コストパフォーマンスにも難がありますし、新たなノイズ発
生源を作ってしまうことにもなりかねませんね。チューナーの様な受信
機は送り手の送信データレートを制御出来ないので、以下の方法は無理
ですが、再生機ではどうなんでしょう。

つまり、FIFO(メモリ) にアンダーランが発生しないようにデータを
積む制御をしながら、 DAC 側で生成した清純なクロックで読み出して
いく。っていうのは。でも、この場合もFIFO の前段にCPU による制御
が必要そうで、そのクロック等が新たなノイズ源にもなりそうです。

理論的には可能でも、対効果と言うことでは難しいかもしれませんね。
YS11さんはどう思われます?

●[6no.氏]

YS11さんのお話は簡潔ですね(^^;。ハードディスクに一端落とすとい
うのは、私が以前書きました『蓄積再生系』です。フラッシュメモリで
もできそうですが、とりあえず再生、停止、早送りなどのキー操作の反
応が数秒遅れても良いなら24時間程度連同期外れ無しで動かせるFIFOが
できるかもしれません。

DACプロセッサにもそういうモード(2メガバイト程度の大容量 FIFOによ
る『疑似蓄積再生』モード)も付けてくれると良いのですが…。(←ただ
しFIFOが空になるかFIFOが溢れると、ノイズが出てしまうかエラーで停
止ですね(^^;)) 

●[YS11氏]

MASAさんご提案のFIFO使用型は既にMD、およびポータブルC
Dで実用化されていますね。音飛び防止のメモリーを抱いたタイプが正
にそうです。以前江川三郎氏がこのタイプのポータブルCDを音質的に
高評価していました。これを据置型機器に応用すればいいのに・・・と
常々思っています。

CD(DVDも同様)はそのビット列にスクランブルがかかっているの
でそのデ・スクランブルの為に少々のキャッシュ・バッファを持ってい
ます。これの容量を大きくするだけで良いのですが。プレーヤーならば
これが現在最も現実的な、且つ効果的な方法だと思います。しかしCD
プレーヤーメーカーがこれらに手をつける前に、市場の中心がDVDに
行ってしまったようです。

DVDでは画像データも同じ時間分キャッシュしないと画と音がずれて
しまうので、必要なメモリ量が10倍近くなってしまいます。しかしキャ
ッシュメモリはコストが劇的に下がっているのでメーカーのやる気さえ
あればDVDで直ぐにでも出るかもしれません。6no.さん、DAC
でも一部実用化しています(Wadia9等)。しかしエラーで停止はまずい
ので何らかの同期制御をしている模様です。

●[MASA氏]

YS11さん、どうもレスありがとうございます。そうですか、携帯タイプ
がすでにこの様な方式なのは、 6no.さんからも以前お聞きしたのです
が、全く同じとは知りませんでした。私は、節に据え置きタイプへのこ
の方式の採用を希望します。もちろん、効果があればですが。ただ、据
え置き型はコストが厳しいでしょうねー。一部の高級機向けでも良いの
ですが。YS11さんの会社でどうです?一機種やられてみては? DVD
-Audio に各社の開発がシフトしているようであれば、ぜひそちらで実
現して欲しいです。

今、トランスポートとDAC を買おうか、DVD-Audio 対応機器を待つか心
は揺れています。(すでに、ソニー提案のSuper Audio が候補からはず
れている(笑)) んー、悩ましい。
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 ◇全国のAV機器マニア、技術者、販売店、放送関係の方々の楽しい◇
 ◇AV談話をメールでお知らせ致します。  (発行人:Homer伯爵)◇
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 ◇本誌の無断転載及び引用は全文・部分を問わず、禁止させて頂きます◇
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  『それでは次回も楽しいAV談話お楽しみに』(^^)/~
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【慣れとは怖いもの・・・】

<ドーモくん>なる小学生がデザインしたかのよ
うなNHKのマスコットキャラクターがあります
が、慣れとは怖いものですね。あれでも毎日々見
せられると、いつの間にか、まともなモノに見え
てくるのですから。
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