オーディオADCのサンプリング・レートに関して

質問

SDカードやUSBメモリースティックにセーブされた音声ファイルをミュージック（ファイル）・プレーヤーで再生する際に、ADCがWAV対応で48k24bitと謳っていた場合、再生しようとするファイルが192k32bitだとすると、この音声ファイルの再生は可能でしょうか？もし再生出来るとしたら、このチップは48k24bitで再生するのでしょうか？またヘッドホンで視聴する際に48kと192kの差異は誰にでも分かりますか？

回答No.1

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

先ず第一に ADC ではなく、DAC のことを御質問されていらっしゃるのだろうと思います。

ADC は Analog Digital Converter の略、つまり ADC Chip は Analog 信号を Digital 信号に変換する Chip で、Microphone などで収録して Mixer 等を介して増幅した Analog 信号を 16bit 44.1kHz などの Digital 信号に変換します。

DAC は Digital Analog Converter のことで DAC Chip が Digital 信号を Analog 信号に変換します。

さて 24bit 48kHz を謳っている DAC Chip では WAV 対応であろうとなかろうと 24bit 192kHz の Digital Music Source の再生はできません。・・・おそらく 24bit 48kHz ではなく、16bit 48kHz または 24bit 96kHz の DAC だろうと思いますが・・・。

Headphone で聴収しようと Speaker System で聴収しようと 48kHz Sampling と 192kHz Sampling との差異を聴き分けられる人はいません。

48kHz Sampling はその半分の 24kHz まで、192kHz Sampling は 96kHz までの音を記録できる性能がありますが、音符で示すことができる楽音の主音は 3～4kHz までであって、それ以上は倍音成分となり、人間の耳は 6～8kHz 辺りから感度が下がって 12～16kHz 以上は殆んど聞こえなくなります。

また Recording Studio で使用されている Professional Microphone も 20KHz 以上の音を収録できる性能を保証していませんので 24kHz 以上の音を記録する 48kHz 以上の Sampling 周波数を設定しても、そもそも収録される音源がありません。

48kHz 以上の Sampling は収録時の忠実性を求めるためよりもむしろ再生装置の欠点を補うために行われるようなものとも言え、DAC の欠点を是正するために開発された Over Sampling 回路の負担を減らすために予め 96kHz や 192kHz の Sampling Rate を設定しているとも言えます・・・このため Over Sampling の Over と言う言葉が使われているように、決して Super (卓越した) というものではなく、単なる Over (過剰な) Sampling Rate であるに過ぎません。

DAC は SACD 用の DSD (Direct Stream Digital) 方式に対応した DAC でもなければ Over Sampling 回路の動作を Cancel できませんので、予め 96kHz や 192kHz で録音された Source を用いても殆んどの DAC では Over Sampling してしまうことになります。

また 44.1kHz を 48KHz や 192kHz にといったように整数倍ではない周波数に Re-Sampling すると原音波形が乱れてしまいますので、特に楽音の高音域や倍音域の立ち上がりや広がり感覚が乱れる場合があります。

録音時に 16bit ではなく 24bit を選択するという手法は高音質を得る意義がありますが、48kHz 以上の Sampling Rate を選択しても Microphone などが 24kHz 以上の音を拾わないことや、人間の耳が 24kHz 以上の音を聞く能力を持っていない以上、殆んど意味がありません。

従って 16bit 48kHz までの DAC でも充分良い音を出せますよ(^_^)/。

回答No.5

k_kota

質問に関係ないけど補足します。

人間の可聴域は20kHzくらいというのはまあ有名です。
要するにそれ以上の周波数の正弦波は音として聞こえない。

ただ、聞こえないから影響がないと言うのはまだ研究が進んでる分野ですので、
聞こえない=関係ないと言うのは論理としては問題ありです。

ただ、発生から編集、再生の過程を考えると影響は限定的だろうと言うのが解だとは思います。

回答No.4

k_kota

結論から言うと、ソフトウェアによる。
変換すれば再生可能です。もちろん、元のままは再生できません。

差は分からないと思います。
そもそも192kのレートのソースがそんなにないです。

回答No.3

chiha2525

DACですね。

DACでは数値の高いものを扱うことはできません。48k24bitなら、96kや192kのデータや32bitのデータを扱えない＝再生できないということになります。

音の良し悪しは、数値で表すことが出来ていませんので、個々の製品差だと思ってください。スペックは扱えるデータの参考になるだけです。
数字が大きいほうが良い、というのは小学校までで卒業してほしいものですよね。

標本化定理とDACの動作に関しては、オーディオにこっている人や工学系の学校や職種の人でも、大抵の人は理解できていませんのでウソを言っている可能性が高いです。

回答No.2

Yorkminster

>> 再生する際に、ADCが //

ADCはアナログをデジタルに変換する装置なので、「再生する際」の話であればDACの誤りかと思います。以下、その前提で話を進めます。

>> この音声ファイルの再生は可能でしょうか？ //

原則として不可能です。全然正確ではないたとえ話ですが、500mlのペットボトルの中身全部を150mlのコップに注ぐようなもので、データの方が溢れてしまうので、再生できません。

例外的に、32bit/192kHzから24bit/48kHzにリサンプリングできる機能が備わっていれば、不可能ではありません。もっとも、そのような機能を持った機器は見たことがありません（わざわざ変換するより、332bit/192kHz対応のDACチップを使えば良いから）。

>> ヘッドホンで視聴する際に48kと192kの差異は誰にでも分かりますか？ //

誰にでも分かるかは、保証の限りではありません。

サンプリングレートを高くするメリットは、エイリアス歪みを可聴帯域外に飛ばせること、従ってローパスフィルタを緩やかにでき位相歪みを抑えられることにありますが、歪みといっても音が割れるようなものではないので、気づかない人も少なくないでしょう。

オーディオ機器メーカーやレコード会社では、超音波まで記録できることをアピールしています。それ自体は、エイリアス歪みを可聴帯域外に飛ばせることの前提なので誤りではありません。しかし、超音波が聞こえ方に影響するというのは眉唾です。

ともあれ、理屈の上では歪みを減らせますが、従来のDACも色々とやりくりして音質の改善に努めてきた訳で、単純にサンプリングレートを上げれば高音質化できるという単純な話ではないでしょう。MP3と無圧縮との違いが分からない人も多いのですから、まして、サンプリングレートの差が分からない人は少なくないでしょう。

対して、16bitと24bitとでは、それなりに差を感じられるケースもあるでしょう。16bitでは、クラシック音楽のようにダイナミックレンジの広い対象を満足に録音できません。24bitと32bitの差は、聴感では分からないでしょう（一般的なADC/DACのダイナミックレンジがせいぜい120dBなので24bitで十分）。

以上のような理由から、制作現場では24bit/48kHzが一般的に使われている、と言われています（音楽専門だとDSD録音も普及しつつあるようですが、映像関係も含めると24bit/48kHzのPCMが主流ではないかと想像します）。

従って、24bit/48kHz以上はほとんどの人にとって違いは感じられず、より高いサンプリングレート（96kHzや192kHz）やビット深度（32bit）は、オーディオマニアの欲求（オレは高音質なファイルを再生しているのだという自己満足）を満たすためのもの、と考えておけば良いかと思います。