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はこにわオーディオ工学研究分科会 (旧名: バスレフ研究所)

DA処理

先日、楽譜が読めたらいいな、というようなことを書きました。
上手なアマチュア位に読めれば素晴らしいですが、そこまではできないので、工学的視点から少しずつ学ぶことにしました。
欲張らずにちょっとした暇な時間だけ。
ウェブサイトの解説は要領よく教えようと書かれていますが、そういう意図とは逆に、何故?、どうやって?と読んでいます。
自分は不器用で、しかも目標ないし、自己啓発だけなので、上手は人とは違う学び方です。
手始めにピアノの鍵盤周波数を調べると、鍵盤番号ごとに周波数が出ていたので、CALCに入力して調べてみると、半音上がるごとにおよそ5.9%周波数が大きくなっていることが分かりました。
これは完全に同じ値ではなく鍵盤番号ごとに微妙な差がありますが、多分人間に検知できるような誤差ではなく、ぴったり同じ倍数になっていると考えて良いのでしょう。
要は、オクターブが2倍ですから、それを半音ごとに12分割すると2^(1/12)-1=0.05946309...となるだけの話で当たり前すぎるのですが、数列的に並べてみて確認してようやく『なるほど...』。
対数グラフを描くと一直線です。
オクターブが2倍ですから、そうなっていることはなんとなく想像していましたが、実際に確認すると少し偉くなったような気がします(気がするだけですが)。
英語の勉強で言えば、やっと"a"が読めるようになった程度のことです。
こうした簡単なことから少しずつ基本を学んでいくのが大切なことでしょう。

コメントの中に、CDグレードのWAVだと食い足りないという疑問を頂いていたので、考えてみました。
サンプリングの定理からいうと、表現できる周波数は、サンプリング周波数の半分弱になります。
したがってCDグレードだと、20kHzは間違いなく再生できる訳です。
これが食い足りないというのはどうも解せません。
音楽信号の中に含まれる20kHz以上の成分はごく僅かで、20kHzのモノトーンでさえほとんど聴こえないというのに、さらにずっと低いレベルで楽音に混じっているものを判別できるとは思えません。
食い足りない原因が、サンプリングのフォーマットにあるとは思えないので、A部分の問題か、DA変換の不適当なアルゴリズムでデータが欠落している(DA変換のソフトに問題がある)などの問題でしょう。
私はラズパイを使うようになってから知りましたが、DAコンバータ製品には、品質の違いがあります。
ラズパイ基板オンボードのDACはオーディオレベルの鑑賞には耐えません。
これは、微妙という差ではなく、誰が聴いても判別可能な差なので、アナログ部分が極劣等仕様なのでしょう。
ですから、ラズパイには、I2S DACを別に購入して接続しなければなりません。
別のDACを使えば音はがらりと変わってオーディオで使えるレベルになります。
分からないのはWindows版のソフトです。
Windows版のソフトはソースを公開しないのが原則なので、チェックのしようがありません。
どこでどういう処理をしているのか全然わからないので、その中で怪しいことをしているのかもしれません。
Linux版はオープンソースが基本なので、それなりの知識がある人は、間違いを探すことが可能です(自分はできない)。
ブラックボックスでは、間違っていても分からないので、原因不明の問題は、ソフトのバグも疑う必要があるのかもしれません。
DAコンバータ基板を交換すれば変わるという可能性も否定できません。
こういうのは自分の目で見ないと分からないのが辛いところですね。

by mcap-cr | 2020-09-23 06:32 | オーディオ一般 | Trackback | Comments(10)
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Commented by tincan at 2020-09-23 18:17 x
>それを半音ごとに12分割すると2^(1/12)-1=0.05946309...となるだけの話

いわゆる平均律のことですかね。
読譜できる人は羨ましいですが、といっても
沢山シャープが付いたりフラット記号などが付いたりする今の五線譜的記述は合理的なのでしょうか?もっとわかりすい表記の方法があるような気がしますが、到底私には発明無理です。

CDの規格自体はグレードが高いと思っています。以前CDレコーダーでFMチェックしていた時には、録音しても原音と全く同じか逆に音が良くなったような気がしました。
PC録音がイケナイです。そういうことでラズパイ導入にグッと重心が寄ってきた昨今なのですが、ネットの情報によれば最新型はどうしても発熱が高く、対策が必要だと。
一番冷却効率が高いのはファン型であると、次に効率が良いのは大型のヒートシンクだということです。
ファンの上にDACを載せる三階建て構造のものも市販されています。
ファンは音が嫌ですが、そう高いものではないし、取りあえず三階建てに挑戦してみようかと思っています。ただ、今は他の工作で忙しいので、しばらく後導入しようかと思っております。さらばPC録音再生。
Commented by マイクロ・トレーダー at 2020-09-23 18:34 x
楽譜の原理、および歴史的成立過程にご興味がおありなら、「音楽を見る(平均律、五線譜、ドレミ誕生の歴史):竹井成美 著」音楽之友社 という書籍があります。古書ならAmazonに250円で出ているようです。楽譜に対するご興味の持ち方に、この著作と共通するものがあるように感じました。
Commented by muuku at 2020-09-23 20:02 x
> tincanさん
またまた横から失礼します。
ラズパイをご検討とのことですが、市販のケースはどれもラズパイの小型を活かそうととても小さく自作PCでいうところの窒息ケースばかりです。(しかも高い!)
更に市販ケースは小型故に軽く、電源ケーブルやピンケーブルに引きずられてケースごと落下しかねません。(と言うか落ちます経験者談^^;)
小型に拘りがないのであれば冷却性や安定感を考慮し、固定は少々面倒ですが汎用ケース(YM-300等)なども検討シてみてください。

Commented by tincan at 2020-09-23 20:43 x
皆様情報を有難うございます。
>マイクロ・トレーダーさん
良書を紹介頂き有難うございます。
幸いなことに近くの図書館にありそうです。
時間を見つけて借り出したいと思います。
私、和音、コードなどにも興味があり、何故三和音の一つを半音下げるとマイナーコードになり悲しい雰囲気になるのか、メランコリーを感じてしまうのか、非常に気になるのです。
>muukuさん
有難うございます。
小さいアンプでもケーブルに振り回されますよね、それも困ります。
色々ネットを検索している中で、面白い熱対策を発見しました。チムニー型自然冷却装置!
https://nw-electric.way-nifty.com/blog/2019/12/post-0c0851.html
横の物を縦にするだけで大冷えだとか。
まさにコロンブスの卵です。但し配線とか設置に問題が生ずるかもしれません。一長一短か。
Commented by mcap-cr at 2020-09-23 23:20
> tincanさん
今朝通勤途中にあるウェブサイトを眺めていて、ト音記号とへ音記号の意図を初めて知りました。
へ音記号はピアノの左手、ト音記号は右手だったのですね。
『そんなことも知らんのか』と呆れられるほどの知識ですが。

CDの規格については、思うところがあったので明日書こうかと思います。
ラズパイについても近いうちに。
Commented by mcap-cr at 2020-09-23 23:21
> マイクロ・トレーダーさん
面白そうな本ですね。
いろいろな方面から少しずつ学んでいきたいと思います。
Commented by mcap-cr at 2020-09-23 23:23
> muukuさん
ラズパイは手軽で、Linuxを使っている人には便利なおもちゃですが、Windows使いには敷居が高いかもしれません。
私は、冷却ファンがノイズになるので冷却フィンだけです。
しかも100均の樹脂ケースです。
Commented by mcap-cr at 2020-09-23 23:27
> tincanさん
音楽の理論は物理学とも関係が深いようです。
ららら・クラシックを見ていると解説が面白いことがあるので、たまに見てみてください。
NHKの中では珍しく良質の番組です。
冷却は筐体の中に温度差ができると気流が生まれるのでそれを利用して排熱します。
私は下側に孔を空けて上から上昇気流で排熱するようにしています。
発熱が大きければファンも必要になりますが、静音ファンが必要で高価です。
ラズパイには放熱フィンだけで十分な気がします。
Commented by tincan at 2020-09-24 09:41 x
>私は下側に孔を空けて上から上昇気流で排熱するようにしています。

そうですね、お写真を見ると縦型だから会長もチムニー型の筐体を使っているのですね。

>発熱が大きければファンも必要になりますが、静音ファンが必要で高価です。
ラズパイには放熱フィンだけで十分な気がします。

うちのPC冷却ファンは静音タイプですがそれでも音は気になります。放熱フィンで済めばそれで行きたいです。
Commented by mcap-cr at 2020-09-24 15:37
> tincanさん
放熱フィンは大型のほうが効率が良いですが、ラズパイ基板に大きなものは付けられません。
Pentium初期モデルの放熱フィンくらいが丁度いいだろうと思います。
アキバのようなところで入手できますが何故か秋月には置いてなくなりました。
筐体は格好はともかくとして外から見えるほうが実用的ではありますね。

生演奏を主とすれば、オーディオは箱庭で充分でしょう。
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