アップコンバートの方法。

質問

「PCに取り込んだ音源をPC内部でアップコンバートすることで音質が改善する。」と聞いたのですが、方法がわかりません。foobar２０００での使用機種は、PC：レッツノートwindowsXP、DAC：AyreQB9、です。パソコンについてはまったく知識がありませんので、細かくご指導いただければ幸いです。

回答No.1

Yorkminster · ベストアンサー

foobar2000ユーザではない（Windowsユーザでもない）ので、手取り足取りという訳にはいきませんが...

foobar2000では、ほぼ全ての機能（ユーザインターフェイスに至るまで）を「コンポーネント」で実現します。喩えて言うなら、foobar2000という名前の工場用地に、様々な機能の機械・装置（コンポーネント）を自分の思う通りに並べて、1つの生産ラインを完成させる、ということです。

foobar2000で利用できるリサンプラーはいろいろありますが、無料で使えて性能が良いものとしてSoXが有名でしょう。性能的には、商用のリサンプラーと遜色ありません（もちろん、耳で聞いて気に入るかどうかは別問題ですが）。もっとも、高性能なだけに、使う側にもそれなりの知識が必要です。

具体的な使い方はもちろん、設定項目の働き（意味）についても解説されているので、この辺りをご参考に。

http://audithall.exblog.jp/tags/SoX+Resampler/

>> PCに取り込んだ音源をPC内部でアップコンバートすることで音質が改善する //

これは、やや眉唾です。その辺りの話も上記のリンク先で書かれていますが、アップサンプリングには音質上のデメリットもあります。また、PCオーディオの世界では、そういったDSP処理を積極的に利用するソフトだけでなく、「できるだけ余計な処理をしないでDACに送り出す方が高音質になる」と主張するソフトも数多くあります。

確かに、リサンプリング（アップサンプリングにせよダウンサンプリングにせよ）すれば音は「変わり」ますが、「良く」なるとは限りません。鰯の頭も信心から、ということわざの通り、「良くなると信じてアップサンプリングする」のではなく、本当に良くなったのか、批判的な目で（耳で）確認した方が良いでしょう。

お礼

ありがとうございました。
何とかアップサンプリングできました。
「できるだけ余計な処理をしないで・・・」はなるほどと思います。
眉唾みたいな話が多くて、惑わされます。
批判的に試してみます。

回答No.6

chiha2525

＞「PCに取り込んだ音源をPC内部でアップコンバートすることで音質が改善する。」

音源のデジタルデータは、標本化定理という数学の定理を元にしていて、これで元のアナログ波形を完全に再生できるという保証をしているものです。
ところが困ったことに、元のアナログ波形を完全に再現するには前後全てのデータが必要という困ったものなのです。
ＣＤの再生などでは、１曲分のデータ全てを取り込み計算してから再生する、などと悠長なことは出来ませんから、標本化定理とは全く無関係な、データをギザギザ階段波形で出力してローパスフィルターを掛けるという、非常に荒っぽいやり方で音を出していたのです。
ところが直ぐに、アップコンバートという手法が開発されました。これは、前後２００づつくらいのデータからデータとデータの丁度中間のデータ点を算出するというものです。
上記の標本化定理のものと比べて、必要なデータが全曲分から前後２００程度（０．０１秒分程度）と非常に少なく、かつデータ点とデータ点の間のアナログ波形を完全に再生するのではなくその中間点の値のみを求めるという違いがありますが、ある程度は標本化定理に従っていることが分かると思います。
ご存知のように、その後は、やはりギザギザ階段波形を出力してローパスフィルタを通すという荒っぽいやり方がされています。
アップコンバートはその後、２倍から４倍、８倍となりましたが、８倍も基本的に前後２００程度のデータから２倍をつくり、それを元に４倍、８倍をつくっているので、精度（標本化定理から得られる完全な原音とのずれ）としては、それほど高くなるものではありません。

前置きが長くなりましたが「ＰＣでアップコンバートすることで音質が改善する」というのは、前述の２倍のアップコンバートを、前後２００程度のデータでするのではなく、１曲分全部のデータを使ってやってしまえば、標本化定理に従った精度の高い中間点のデータが得られる、というものが前提になってる話だと思います。

全データを使って２倍にアップコンバートする、つまり44.1kHzでサンプリングされているデータを88.2kHzのデータに変換するソフトは、存在は記憶しているのですが、名前などは忘れています。探せば、探し出せる程度には有名だったと思いますので、頑張ってみてください。

ちなみに、88.1kHzの音源データにアップコンバートして、音が良くなるかどうかは別の話です。DACが対応していない、しているけどノイズが乗るとか不思議なことが起こるかもしれません。HOWTWOさんのいうように内部処理が変わるものもあるのかもしれません。

ちなみに、昔は６０分のデータをアップコンバートするのに６時間くらい掛かっていたようですが、今はＣＰＵ速度がある程度速いので、１～２時間程度でおわるのではないかと思います。

あと２倍以外のアップコンバートでは、音は確実に悪くなります。44.1kHz→96kHzなど。

回答No.5

Yorkminster

>> 「できるだけ余計な処理をしないで・・・」はなるほどと思います。 //

少し補足しておきます。

「できるだけ余計な処理をしない方が良い」という主張の根拠は、いわゆる「ジッタ (jitter)」です。ジッタというのは、デジタル信号を伝送する際の「タイミングのブレ」のことです。たとえて言うと、時計の秒針が1回動く間隔が、あるときは0.9秒だったり、またあるときは1.2秒だったり、という状態です。

PCオーディオの場合、いろいろな処理を行うということは、データがあっちへ行ったりこっちへ行ったりする訳で、これが原因でDACへの送り出しのタイミングがブレる、と言われています。そこで、余計な処理をしないのはもちろん、いろいろな方法を駆使してできるだけ再生ソフトとUSB DACとを直結できるようにしよう、というソフトが開発されています。

同じ理由で、セキュリティソフトなども止めた方が良い、という人もいます。突き詰めると「音楽再生専用パソコン」に行き着きます。

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「アップサンプリングした方が良い」というのは、これとは次元の異なる話です。先に紹介したリンク先にも書かれていますが、デジタル音声信号では、「サンプリング周波数の1/2以上の周波数はノイズになる」という問題があります（この周波数をナイキスト周波数と言い、このノイズをエイリアス歪みと言います）。

人間の可聴帯域は20～20kHzと言われているので、20kHzギリギリまで扱いたい訳ですが、CDのように44.1kHzだと22.05kHz以上はノイズになるので、20kHzから一気にカットするフィルタを使わなければなりません。しかし、このようなフィルタを通すと、位相が狂う（位相ノイズ）というジレンマがあります。

もしこれが88.2kHzサンプリングなら、20kHz～44.1kHzにかけて緩やかにカットしていけば良いので、位相歪みの低減が期待できます。176.4kHzサンプリングなら、さらに良くなります。

アップサンプリングに限らず、高いサンプリング周波数を使うメリットは、このように可聴帯域をカバーしつつ位相歪みを抑えられる、というところにあります（超音波によって音質が改善するから、ではありません。これと同じで、レコードの方がCDより高い周波数まで記録・再生できるからレコードの方が高音質、というのも怪しいです）。

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そこで、両方のメリットを得ようと思う場合は、「あらかじめアップサンプリングしておいたデータを、できるだけ無加工でUSB DACに送り出す」のが良いと言えます。リアルタイムに（動的に）処理するのではなく、静的に処理しておこう、という訳です。

ただ、オリジナルのデータを残しつつ（でないと後悔するかもしれないので）、アップサンプリング後のデータを用意するとなると、容量が劇的に増え、ファイル管理も面倒になるので、これはこれでジレンマがあります。

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さて、技術的な話はこのくらいにして、実際にどうなのか。QB9は試聴しただけで実機を持っていないので、あまり断定的なことは言えませんが、もともとDACとして優秀なので、CDから取り込んだ16bit/44.1kHzのデータをそのまま無加工で流しても全く問題ないと思います。

裏話的ですが、Ayreは比較的初期からPCオーディオに関心を持っていて、Mac用の高音質プレーヤーとして有名なDecibelの開発者と協力関係があります。当初はAyreWaveという仮称で、現在のDecibeでもAyreのCharles Hansen氏、Wavelength AudioのGordon Rankin氏がクレジットされています。Decibelは、何も処理せず、最小限のプロセスでUSB DACに送り出すことを売りにしたソフトです。

という訳で、Ayre QB9は、「パソコン側では何も手を加えずに」使うことも当然想定したDACではないかと想像します。もちろん、最終的には耳で聞いて判断すれば良いことですが、できるだけ（セキュリティソフトなども含めて）余計な処理が生じない方法も試されると良いと思います。

お礼

AyreQB9についてのご見解までいただきありがとうございます。
迷いの多い人間には、具体的にご回答いただけると迷いがなくなり助かります。
今回の件では、私が尊敬してやまないお三方（Yorkminster様、HALTWO様、iBOOK-2001様）のアドバイスを頂恐縮です。
これからも投稿者の皆様への素晴らしいアドバイスをお願い申し上げます。

回答No.4

HAL2（@HALTWO）

逸品館・・・AirBow の Bland を冠する Garage Maker ですね。

昔 AirBow の CH7700 という 5 連奏 CD Player の音を聴いて「欲しくなった」ことがあります(笑)。

Original CEC 製 5 連奏 CD Player の音は聴いたことがないのですが、Philips/Marantz の 5 連奏 CD Player ならば US 時代に家を Share した者が愛用していましたので $300 級の 5 連奏 CD Player はこんな音なんだと思っていたものの、AirBow CH7700 にはその先入観をひっくり返されました(汗)。・・・それとも Original CEC CH7700 自体が元々良い音の CD Player だったのかなぁ(笑)。

でも Web Page を見てみると御質問者さんも仰る通り、眉に唾を付けても歯が浮きそうな美辞麗句の On Parade(笑)、しかも値段はほぼ 2 倍・・・悩みに悩んだ末に心を落ち着かせて DENON DCD1650 を買いに行くことにしました(汗)・・・でも秋葉原で物色していたら 11 万円の捨て値で 5・6 台積み上げられていた DENON DVD5000N を見つけて即決購入(笑)・・・修理再生した McIntosh C34V に繋いで 6 年ほど愛用しました。

真空管や抵抗を換えることで音が変わるのを楽しんでいる身としては電源部や内部配線 Cable を換えるだけでも音質傾向が変わることが判っていましたので AirBow CH7700 の音が Original CEC7700 とは違うものであることは容易に想像が付いたのですが、4 万円の製品をちょっといじって 7 万円にしているものと 28 万円の製品を 11 万円で売っているものとでは勝負になりません(笑)。

でも、この Garage Meker・・・「DAC (Digital Analog Converter) Chip の 4fs Digital Filter 設定よりも 2fs 設定の方が音が良いので 2fs に変更して製作しています」などと耳に自信のある店長さんが拘りを持って改造品を作っていることだけは確かみたいですね。・・・だからといって賛同できる音かどうかは別問題ですが・・・。

Up Concert した Data と Original Data とでは再生する際の DAC Chip の動作も異なってきますので、その部分で音も変わります。

例えば 48kHz 16bit の信号に対しては初段 128fs Over Sampling で ΔΣ 変調して 8fs Over Sampling で 3 次の DF(Digital Filer) を経て Analog 信号にする能力を持つ DAC でも 192kHz 24bit に Up Convert された信号に対しては Over Frequency になってしまうことから 64fs ΔΣ 変調 4fs Over Sampling 2 次 DF 処理で Analog 信号にするといったように処理内容が切り替わる場合もあります。・・・ΔΣ 変調部の切替がどう音に影響するのかは判りませんが、3 次 DF を 2 次 DF にするというのは逸品館の店長さんが 4fs と 2fs とでは音が違うと言うのと同じことですので、この部分で音が変わる可能性があります。・・・理論的には 4fs から 2fs 或いは 3 次 DF から 2 次 DF にするというのは音質が劣化するものですが、理論通りには行かないのが世の中ですので、実際には何とも言えません。

お礼

添付のHPまでごらん頂き恐縮です。
このコーナーのおかげで、皆様のアドバイスが受けられるので、本当に助かります。
今回の件では、私が尊敬してやまないお三方（Yorkminster様、HALTWO様、iBOOK-2001様）のアドバイスを頂恐縮です。
これからも投稿者の皆様への素晴らしいアドバイスをお願い申し上げます。
時に下記の質問した無礼者もいるようですが、お気になさらず我々の為に名回答をお願いします。
「・・・というスピーカーの・・・」

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

アップコンバートで改善が著しく発揮出来るのは、ごく一部の動画にあります。
音声データに関しては、聴感的に変化を感じる事が出来る事は有りますが、その変化が「改善」と言えるかどうかは疑問の残る所ですね。

まぁ、オーディオって聴いてみて心地よいサウンドに成れば、そのサウンドが好きという人にとては良い結果で、元の方が良かったと感じる人には改悪と言えます。
あくまで、個人の感性判断と成るので、かなり微妙でしょう。

私の場合は長くオーディオが好きで楽しんでは居ますが、オリジナルを尊重する方向で、変化させた物は個人の好きかどうかと言う好みの部分、そういう意味ではアップコンバートはほぼ行なった事が無く、自分で録音した物をCD形式にダウンコンバートしたり、車用とかケータイ用にはイコライジングして音量差を圧縮した上でaccとかmp３に変更する事も多々有ります。（CD-R１枚分に短いJ-popなどなら１００曲は入りますからね。）

基本的に録音では、近年24Bit/４８KHzで記録して、編集をしています。
もちろん、他の音源を被せる場合は、一応同じフォーマットにする為にアップコンバートを行ないますが、ミックスダウンしてステレオ２chに仕上げてからはCDと同じ、１６Bit/４１．１KHzに仕上げますよ。

録音時にハイビットにするのは、単に録音レベルの余裕度を確保した上で有効ビット数を多く確保したいため。編集素材、又は編集過程のファイルと、結果的に利用する、又は他の人に配ると言う完成状態はCD規格に合わせています。（そのほうが問題なく正しい再生が多くの状況で確保出来ると考えているだけ。他意はありません。）

デジカメ撮影の動画では無い写真、この分野でもアップコンバートはあまり行なわれません。
理由は音と同じで、記録されている状態を変更しても、元に無かった部分が生まれて来て良い状況に成る事はほぼ無いと言う事からでしょう。

動画に関しては中間データ生成により、見え方としての良い効果が得られるケースが多々有るのですが、、、SD画質のDVD-VideoをPS3で再生、東芝のセルレグザで観賞は、店頭や知人宅では有りましたがスゴイ効果だと感じます。

自分で録音の２４Bit/48KhzとCD形式にダウンコンバートした音、モニタリングでは違いは感じますが、実用上であえて良い環境での比較を行なわない限り、気にする必要が無い良い音を楽しめる物ですね。DSD方式のSACDをかなり高度な機器で再生する、そういう試聴空間では音の空間表現が素晴らしくて、２４Bitや９６Khzと言うPCMとはまた違った印象を得られました、Marantz

の試聴室だったので個人の環境では無い為、個人的に冷静で客観的な半だったかは多少疑問も残りますが、個人的にはほんとに驚く程の体験とも言える感動でもありました。
録音時のデータ方式のままの音源だったと記憶しますが、個人的にはあくまで、入手可能な方式、そのオリジナル状態での再生で、より良いサウンドを目指すように考えています。

まぁ、その時々、場面等でいろんな違うサウンドが好きと言う時も多いので、個人的にはスピーカー工作でいろんなサウンドが出せるような環境で楽しんでいます。

おそらく、深層意識の中に無くなった父の好きな言葉、Hi-Fi　と言う感覚が私には残っているのでしょう。
高忠実度再生とか原音再現とか、、

それでいながら、その時々の違う好きなサウンドも得る為に、私の場合はスピーカー工作をメインとしていろんな場所にいろんな機器セットを置いていたりします（そんなに高価な物は無いので、ピュアオーディオ指向のプアオーディオでしょうねぇ。笑）

御質問者様もアップコンバートを一度は体験して、それでどの程度の音の変化が出て、その変化した音が自分に取って好ましいと感じるかどうかを冷静に自分の感性で判断してみてください。

お椀のみそ汁を大きなドンブリ、ボール、洗面器、バケツでも何でも、入れ物が大きいのに入れたら良く成るか？　でも湯のみやおチョコなど小さい方には入り切らないのであふれた分は、、、
でも味付けなどの味は同じですね。歌詞内容とかは変わらないのですものね。
美味しく全部堪能できるかどうか、音楽を楽しむ場合も私はそういう感じだったりするので、ピクニックでは水筒に入れたみそ汁を小さいカップ（mp３とか）でもそういう時は美味しいと感じるのですよぉ（爆笑）

お礼

「ピクニックでは水筒に入れたみそ汁を小さいカップ（mp３とか）でもそういう時は美味しいと感じるのですよぉ」
名言ですね。
オーディオってそう言う要素がありますよね。
体調、環境であったり、機器のデザインや価格、雑誌の評価など、外的要因に左右されますよね。
私のようにハード面に無知な人間は、本当に惑わされます。
皆様のように、理論を理解していれば、もっと深くオーディオを楽しめ羨ましい限りです。
このコーナーのおかげで、皆様のアドバイスが受けられるので、本当に助かります。
今回の件では、私が尊敬してやまないお三方（Yorkminster様、HALTWO様、iBOOK-2001様）のアドバイスを頂恐縮です。
これからも投稿者の皆様への素晴らしいアドバイスをお願い申し上げます。

回答No.2

HAL2（@HALTWO）

＞「PCに取り込んだ音源をPC内部でアップコンバートすることで音質が改善する。」と聞いたのですが、

改善しません(汗)。

「Cassette Tape Recorder と Open Reel Tape Recorder を繋いで Cassette Tape の音を Open Reel に録音し直せば音質が改善される？」みたいなものです。

「雨が降っているので迎えに来てくれとの電話に近くの駅へ夫を迎えに行こうと思って娘の軽乗用車に乗り込んだが、息子の Sports Car を運転した方が早く着くのではないか？」

とか

「小さな財布に入っていた小銭を大きな財布に移し替えれば金持ちになれる？」

みたいなものでもあり、要は「入れ物を変えただけ」ですので「悪くなりこそすれ、良くはならない」ものです。

Digital では「正確に Up Convert」されるのであれば「源信号と正確に相似形」になりますので「劣化のない Up Convert」があり得るのですが「劣化がない」という以上のものには決してならず、殆んどは「某かの劣化を起こす」と言えます。

Conversion の目的は「その後の処理を行うために規格 (Format) を変える」というものであり、上位規格のものに変える際は Up Convert、下位規格のものに変える際は Down Convert と言います。

Digital 写真では 24bit Color の JPEG 画像を 48bit Color の PSD 画層に変換してから色補正などの処理を施し、再び 24bit Color の JPEG 画像に戻して印刷するという処理を行う場合があるのですが、24bit JPEG 画像を 48bit PSD 画像に変換したところで画質が向上するわけではありません。・・・色補正を施して 24bit Color の JPEG 画像に戻した時ならば向上しているのですが「色補正」という処置を施したからこそ向上したのであって File Convert したから向上したわけではないのです。

お礼

ありがとうございました。
些細な記事を見ては、色々惑わされてします。
http://www.ippinkan.com/ratoc_ral-2496ut1_wadia.htm
HALTWO様のわかりやすいご説明で、すっきりしました。
商売上色々と提案するのはわかりますが、少々行き過ぎのレポートが多くて困ってしまいます。
実際にブラインドテストしたら、業者の方々も違いが判らないのでしょうに・・・・。