音楽CDの音質差についての考察してみました
こんにちは。
先日CDがプレス工場によって音が違うという話を聞きました。
ちょっと気になって音楽CDの規格というものについて調べてみました。
良かったらお読みください。
音楽CDの規格
音楽CDは1970年代にSONYとPhilipsよって共同開発され、1980年代初めに商品化されたものだそうです。
CDのデータ
<方式>ステレオPCM
<サンプリング周波数>44.1KHz
<量子化ビット数>16ビット
データ量は1秒で176Kバイト、1分で約10Mバイトとなります。
この方式では、最大22KHzまでの音声データを記録できます。
人間の聴覚は20~20KHzとなっていますので、十分な帯域を記録出来ていると思われます。
PCM方式とは
PCM方式は、アナログデータの時間軸に等間隔で標本化を行ってアナログ信号をデジタル化する方式です。CDの場合は1秒間に44,100回標本化を行っています。
以下にAIによる説明を掲載いたします。
誤り訂正機能「CIRC」
音楽CDにはCIRCという方式の誤り検出・訂正機能がついています。
ある程度のデータ誤りまでは検出して訂正することができます。
ほとんどの場合誤りを訂正できるのですが、大きな傷が有ったりする場合は訂正できません。この場合は、前後のデータから疑似的にデータを作り出して補完します。
※CD-ROMの場合はデータ誤りが許されないため、誤り訂正機能が2重になっていて安全性を高めています。再読み込みなども行います。(今回は関係ないので詳しくは調べていません。)
CIRCの詳細については以下のリンクをご覧ください。私には難しすぎてわかりません💦
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1962/28/9/28_9_803/_pdf
https://cooblog.blog.ss-blog.jp/2021-03-13
CD再生までの大まかな流れ
①CDのディスク上のデータの読み込み
②デジタルデータの信号処理を行い、DAC回路に適したデータに変換する。この時データの誤り訂正やデータ補完などを行う。
③DAC処理。デジタルデータをアナログの音声信号に変換する。
④アナログ信号処理。オーディオ信号として不要な高周波のノイズなどをカットする。
プレス工場によって音の異なる原因
私はCDに誤り訂正機能が無いと勘違いしていたのですが、比較的強力な誤り訂正機能がついており、ネット上の情報によると通常CD再生時には全て正しく誤り訂正されていると言う事でした。
CDの誤り訂正が出来なくなり、補完機能が働くのは傷や汚れがひどい場合に限られそうです。
プレス工場によって音が違うという話は、綺麗な盤面のCDで比べているはずですから、データ誤りが原因ではないと考えられます。
なので、以下のように考えられます。
全ての読み取りエラーに対して誤り訂正が出来るとしても、工場の盤面の品質の差によってエラー発生率は異なると考えられます。
おそらくは、この差が音質の差を発生させるのだと思います。
誤り訂正処理を行う事によって、デジタルデータの出力タイミングの揺らぎ(ジッター)が発生してしまいます。これによってDAC回路への入力に乱れが生じて、音声出力に影響するのではないでしょうか?
確認のためにAIに聞いてみました。
CDのマスター工場によって音が違うといわれますが、なぜですか?
品質が悪いと、CIRCによる訂正が多く働くのですか?
ジッターというのはDACに送り込むデジタルデータのタイミングが乱れることですか?
AIの回答をそのまま信じていいかはわかりませんが、私の考えと同じ回答を言ってくれましたので、荒唐無稽と言う事ではなさそうです。
もしも間違っているようでしたらご指摘いただければ幸いです。
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