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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)

CDのダイナミックレンジ...

ここのリンクにも紹介している三島のマイスターのページ(リンク)を読んでいて考えてしまいました。
音量を上げるとCDでは分解能が足りなくなるそうです。
CDは分解能が16ビット、ダイナミックレンジは96dBのはずです。
オーケストラでも80dBほどなので、十分に余裕がありそうですが、よく考えるとそうでもありません。
というのは、CDのダイナミックレンジの上のビットは使われていないと考えられるからです。

話は40年以上も前に遡ります。
当時はカセットデッキを使ったFMエアーチェックの最盛期でした。
カセットテープはヒスノイズが大きいので、ユーザーは四苦八苦していました。
DOLBYだのDBXだの実用化されてはいましたが、それでもノイズが気になるほど大きかったので、元のソースとの差は一聴して分かるくらいでした。
そこで苦労したのは録音レベルの決め方です。
カセットデッキには、VUメーターが付いていて、それを見ながら録音レベルを決めていました。
VUメーターは平均的な音量を示すのに使用されましたが、ピークがわからなかったので、ピークメーターを使った機種やVUメーターにピークインジケータを付けた機種もありました。
ピークであからさまに歪まないギリギリを狙えば相対的にノイズレベルが下がります。
私は失敗して歪ませたりヒスノイズに悩まされたりしながら使用していました。
メタルテープというものも登場し、ダイナミックレンジの上限が少しだけ伸びたりしました。
その頃にCDが登場し、ノイズが無視できるということで話題になりました。
カセットだってノイズが無視できるのなら録音レベルを下げて歪ませないことができますがそうはいきません。
CDのダイナミックレンジ96dBというのは、カセットデッキに比べれば広大なので、大きな進歩でした。
ところが、実際はカセットと同じです。
録音レベルを上げすぎるとピークでクリップします。
また、いちばん上のビットまでフルに使うとアンプのヴォリウム位置極小でも爆音になって使いにくい。
となると、『ノイズが聞こえないんだから録音レベル下げりゃあいいじゃん!』
こうすると、CDの上位ビットを余らせることになります。
また、ポップスでもクラシックでも同じヴォリウム位置で聞けるようなレベルで記録すれば便利です。
クラシックでピークにドカンとやってしまうのはしょうがないとすると、平均レベルの高いポップスは、かなりレベルを下げて録音することになります。
そう考えるとCDのダイナミックレンジは、実際にはずっと狭いことになります。
16ビットどころか10ビットかもしれません。
こうなってくると、極端な音量で使うとレンジが足りなくなる。
これが三島のマイスターの問題ではないかと思います。

もちろん圧縮技術を使えばCDより小さなデータ量でダイナミックレンジを拡大することができますが、そうなるとCDではありません。
CDという規格は、非圧縮、サンプリング44.2kHz、分解能16ビットと決まっているので、非CDの別物になってしまいます。
結局SACDのように別規格にしなければなりません。

実際には、CDの上位ビットを使い切るように正規化して記録すれば、ダイナミックレンジは96dBが確保できるので問題はないでしょう。
しかし、そうするとポップスが爆音という問題が発生し、CDのソースごとにヴォリウムを変えなければなりません。
それはマズいので、爆音派はSACDが必要になる...
そうだったのか...

ユーザーの99.999%くらいには関係ないはなしなのですが。

by mcap-cr | 2020-09-24 07:15 | オーディオ一般 | Trackback | Comments(4)
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Commented by タカ派の麻酔科医 at 2020-09-24 18:02 x
 実際のところは、ポップスではやはりクラッシックとボリューム位置を変えないといけない状況です。さらに厄介なのは、おそらくはCDラジカセあたりを前提としたポップスの音作りの様で、クラシックでは考えられない様な、ドンシャリサウンドを聞く羽目になります。そもそも、ポップスの作曲自体がそれほどダイナミックレンジを気にしたものとは思えません。
 それと、SACDは単にハイビット化されているのではなく、変換方式自体が違うのではなかったでしょうか?
Commented at 2020-09-24 21:49 x
ブログの持ち主だけに見える非公開コメントです。
Commented by mcap-cr at 2020-09-25 07:53
> タカ派の麻酔科医さん
確かに、SACDは、ハイビット化をしている訳ではありませんね。
しかし、別な方法でダイナミックレンジを拡げています。
SACD前のソースの録音はPCM方式が多いようですが、変換してDSDフォーマットにしているようです。
SACDは、コピーできないし、音楽サーバーにも移せない仕様なので、全く普及していないというのが問題だろうと思います。
ポップスのCDはあまり持っていませんが、以前のものに比べるとクラシックCDとの聴感上の音量差は小さくなったように感じていました。
またご指摘のようにポップスの録音の一部は音質やダイナミックレンジを全く考慮していないので、論じてもしょうがありませんんね。
Commented by mcap-cr at 2020-09-25 07:56
> ライスカレーさん
SACDもダイナミックレンジを拡げた方式ではありませんが、ハイビット化しているわけではないので比較が不適切だったと思います。
XRCD以外にもダイナミックレンジを拡げて方式がありますね。
しかもSACDのようなコピープロテクションも付いていません。
これから微妙に普及するのはそちらの方式だと思います。
ただし、おそらくCDの規格に満足できない人はごく僅かだと思うので、ダイナミックレンジを拡げても、周波数帯域を拡げても小さな市場にしかなり得ないだろうと思います。

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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