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日記

CDのエンファシスの何が問題なのか?

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2019年02月20日

CDのエンファシスとはデジタル化するときに高域を持ち上げて再生時に高域を下げる(デエンファシス)することによって高域のS/N比を改善する手法です。

使われた当時はDAコンバータは14bit〜16bit、おもに高域のレベルの低いクラシック録音などで使われました。

DAコンバート後にアナログフィルタで高域を下げるのが本来の使い方です。

時代が進みDAコンバーターは24bitや32bitのもが多くなりました。
デジタル領域で高域を下げてもSN比に問題がなくなりました。

現代ではデジタルフィルタでデエンファシスすることが一般的です。このときにbit落ちを防ぐために24bitに拡張されてからDAコンバータに送り込まれます。
このためアキュフェーズで24bit表示になるわけです。

リッピングした時の問題点ですが、音声データ自体にはエンファシス情報は無く、エンファシスbitで伝えられます。
SPDIFにはエンファシスbitはありますが、WAVファイルには「エンファシス情報はありません」
(初稿ではflacにはエンファシス情報は無いと記載しましたが誤りだったので訂正しました 2019/2/22)

したがってリッピングした時点で「エンファシスしたデータかどうか伝えることが出来ない」ことになります。

したがってエンファシスCDをリッピングして再生するには

1.デエンファシスしたデーターに変換する。
2.再生時に手動でデエンファシスに切り替える。

のどちらかが必要になります。

ちなみにHDCDですが、HDCDかどうかの信号は音声データの中に含まれます。
さらにHDCDでデコードしなくてもそれなりの音質で再生できます。
しかしエンファシスCDは「デエンファシスしないとまともなバランスで再生できません」

そういうわけでDENONの初期PCM録音のCDをリッピングして再生する場合には大問題となるわけです。

これはケーブルの差とかセッティングの違いなどのレベルではなくラジカセレベルのシステムでも問題になります。

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レス一覧

  1. assi様

    私はここ数カ月、主題の件で暗中模索、判然とせず困っているところでした。
    そこで、2/12と2/20に拙日記を投稿した次第です。
    上記の貴日記「CDエンファシスの何が問題なのか?」のお蔭で、判然といたしました。

    assi様には御礼申し上げます。

    当該日記からしても、やはり、
    ●「DENON盤のようなプレエンファシス盤のripping音源の再生は問題をはらむ」と理解して良いと思います。

    byシェルティーのパパ at2019-02-21 12:55

  2. assiさん

    教えて下さい。

    >WAVファイルやflacには「エンファシス情報はありません」
    >したがってリッピングした時点で
    >「エンファシスしたデータかどうか伝えることが出来ない」

    その論拠というか、そういうことをきちんと説明している記事がネット上(あるいは書籍等の参考文献)にあるでしょうか?あれば教えて下さい。



    問題となるのは、エンファシスCDをリッピングしたWAV、FLACなどのファイルを再生する場合のみ、ということでよろしいしょうか。

    S/PDIFは転送方式の規格ですから、WAVやFLACなどのファイル規格と並列して説明するのは何だかわかりにくいのですが、CDトランスポートからデジタル出力して、DACプレーヤーで再生する場合は問題とならないということでしょうか。(ネット上にはその場合でも問題だというような記事があるようです。)



    いずれにせよ、エンファシスCDは初期CDの一部に限ったことでほとんどありませんし、さらにリッピングに限る問題とすれば、四つ葉のクローバーを見つけるよりも稀少なケースであって、私には「大問題」だとは思えませんが。

    byベルウッド at2019-02-21 13:52

  3. こんにちは。

    Tune Browserの最新版(4.9.0)がつい最近Pre-EmphasisとHDCDに対応したとのことで早速テストしてみましたが、CD2WAV32と同様にやはり誤判断しちゃいます。これはソフトウエア側の問題なのか、CDドライブ(?)との相性問題なのか当方には判然といたしませんが、、、

    リッピングソフトでの判断、自動De-Emphasisが完璧ではないとすると、CDプレーヤなどでPre-Emphasisの有無を判断した上でfoobar2000で強制的にDe-Emphasisをさせるのが一番確かかもしれませんね。ただ既にCDプレーヤをお持ちではない、持っていてもEmphasisの状態表示をしれくれない、という可能性もあります。

    (当方はBehringer SRC2496でS/PDIF信号のEmphasis状態を表示させDe-Emphasisを有効としたリッピングを行うかどうか決めていますが、Pre-Emphasis最盛期?(1980年代後半辺り)でもせっせとCD購入していたこともあってざっとですが50枚以上ありました、、、)

    byゴンザエモン at2019-02-21 15:21

  4. ★今どき、新譜ではあり得ないプレエンフアシス盤でしょうが、皆さんが過去から愛聴している盤には結構プレエンフアシス盤があります。
    近時、これをリッピングしてその音楽ファイルを聴いている人は多いハズです。
    ですから、assi様が当日記に記載下さった問題は、極めて今日的な問題ではないでしようか。
    ★大問題か否かは人それぞれかもしれませんが、プレエンフアシス盤なんて過去のものだし、滅多にお目に掛からない希少なケースとは言い切れないと、私は思います。

    byシェルティーのパパ at2019-02-21 16:07

  5. シェルティーのパパさん、ベルウッドさん、ゴンザエモンさん、こんばんは。

    私の知識は極めて不正確なのでFLACにエンファシスフラグがないと間違ったことを書いてしまいました。本文は訂正しました。
    serierilさんが日記を書き込んでくれたおかげで助かりました。

    ベルウッドさん、
    「エンファシスCDをリッピングする人には問題」なのであってそうでない人にはなんの問題もありません。ということでよろしいでしょうか?

    あとエンファシスCDは稀ですが偏って存在します。ですのでDENON初期のPCM録音のCDのファンには「大問題」となるわけです。

    byassi at2019-02-22 18:37

  6. assiさん

    ちょっと亀レスになってしまいましたが、為念確認です。

    確かにFLACにはPRE_EMPHASISというフラグがあるので、ここを強制的にオン(Value=1)にして再生してみましたが、これを再生してもS/PDIF信号上ではPre-Emphasis状態になりませんでした。信号確認はBehringer SRC2496で実施しています。本来これでうまく行くはずですよね?

    フラグ操作、再生ともTune Browser4.9.0で行いました。他のソフトウエアでも実験してみようと思いますが、この辺りの情報などお持ちでしたら是非ともご教授お願いいたします。

    byゴンザエモン at2019-02-23 07:02

  7. ゴンザエモンさん

    S/PDIFの接続は、同軸でしょうか?それともXLR(AES/EBU)でしょうか?

    業務用フォーマットでは、DAIR(DigitalAudioInterfaceReciever)でコピー防止ビットと干渉するためにEmphasisビットを無視するような設定がされるようです。民生用のS/PDIFと業務用のAES/EBUとでは標準が違うようです。Behringer SRC2496ではコピー防止の切り換えができるようですが、もしかしたらその切り換えで違ったりもしませんでしょうか。まったく的外れでしたらゴメンナサイですが…(汗)。

    byベルウッド at2019-02-23 12:25

  8. こんにちは。(この場をお借りしてベルウッドさんへの回答です)

    FLACファイルに「PRE_EMPHASISビットを立ててUSB DDC/DACに送り出せば、S/PDIF信号がEMPHASIS状態になり、これを受け取ったDAC側にてDE_EMPHASISできるかもしれない、という仮定でいろいろとチェックを進めています。(これができればPCオーディオ派は安心できますので)

    Behringer SRC2496はS/PDIF、AES/EBUどちらでも対応できるのですが、一般的という観点からS/PDIFでテストしています。今のところ、Audigate、JRiver、TuneBrowserと全敗です。

    TuneBrowserの開発者の方にも質問させていただきましたが、たとえPRE_EMPHASISフラグが立っていてもそれをUSB DDC/DACに送り出すことはできないんです、との回答をいただいてしまいました。

    この課題は当方も生半可ではありますが、案外と根が深いようですね、、、

    byゴンザエモン at2019-02-23 13:56

  9. SPDIFの規格に関しては、これが比較的充実しています。
    http://www.altmann.haan.de/jitter/pdfextern/crystal%20an22.pdf#search='cirrus+an22'

    エンファシス用のビットはハード的には存在しますが、これを製品に実装するためには書き込むためのソフトが必要です。ユーザーが更新できるドライバーよりも、もっとハードウエアに近いファームウェアという領域なので、製造元が対応していないとどうにもなりません。

    私の知る限りでは、このビットを書き込んだSPDIF出力をしてくる装置は稀だと思います。というのは、基本的にコピープロテクトなどはPC間の転送では無視しますので、設定しません。なので書き込むソフトは実装しないのが多いと思います。自作のものならば、まず100%つないでいません。なので、受信側でもこのビットを読み込むソフトを実装しないのが普通でしょう。

    確かではないですが、唯一つ周波数の設定だけはしている感じがします。これがないと、受信側が受け付けてくれない事がありますので。でもこれは送信側のIC(CS8406等)が自動的に設定しているようなので、ユーザーが設定する必要はありません。送信側をFPGAで実装する時には必要になるみたいです。

    なので、SPDIFで自動的にエンファシスをかけるためには、送信側と受信側が対応する必要があって、現実としては中々難しいだろうと思われます。リッピングの時点でディエンファシスをかけて、正しい特性に戻すのが確実かなと思います。

    by如月 at2019-02-23 14:28

  10. ゴンザエモンさん

    丁寧なご回答をありがとうございます。
    USBもダメだということになると、私のだ耳だったということでしょうかねぇ。

    如月さんがコメントされているように、送信側の設定の問題もあるので何とも言い難いところがありますね。ちなみに、送り出しはどのようなセッティングでしょうか?もし、PC→USB→DDC→SPDIF→DACということであれば、DDCでのコンバージョンにネックがあるかもしれません。
    (ここでの回答はご無用です。あくまでも、私の素朴な疑問です。)


    如月さん

    有益なコメントで、勉強になります。

    この問題は、もともとハイレゾ再生の手段としてPC等を利用したオーディオが次第に自作等の趣味の世界から一般的なオーディオファンの世界へと普及してきて、リッピングがだんだんと一般化しつつある過程での問題だと受け止めています。

    そういう過程で、確かにもともと民生オーディオでは当たり前に標準化されていたEMPHASISが、そのように設定されていない業務用機器などのモジュールやユニットが転用され、民生オーディオの世界に入り込んできているということか問題の発端なのではないでしょうか。

    そこで気になるのは、そもそもプレーヤーのデジタル出力やスタンドアロンのCDトランスポートなどセパレート機ではいったいどうなっているのかということです。もし、EMPHASISビットを正しく受け渡しできないというのなら、CDDA準拠とは言えなくなってしまいます。CYRUS(TI)のDACチップやDAI・ICは、かなり以前のモデルでもDE-EMPHASIS用のデジタルフィルターを内蔵しています。それを組み上げた民生オーディオ機器が準拠していないというのは考えにくいのですが。…確かに根の深い問題かもしれません。

    私も、どうしてもリッピングしたければ、その時にDE-EMPHASISをかければいいじゃないかと思います。ただ、PRE-EMPHASISのかかったCD(音楽ファイル)をどうやって判別したらよいのか…?というのがもうひとつの厄介な問題として引っかかってきます。

    byベルウッド at2019-02-23 15:30

  11. ベルウッドさん

    これは私の推測ですが、CDプレーヤーなどのオーディオ機器は、ちゃんとエンファシスビットを立ててSPDIFの出力をしていると思います。エンファシスのCDが手元にないので、実際のプレーヤーで確認は出来ませんが。CDプレーヤーであれば、そんなディスクの再生時には必ずエンファシスビットを見ますので、出力も比較的容易です。

    ですがPCオーディオの機器になると、PCからアイソクロノスでデータを貰っている場合、制御ビットは送るすべがないと思うので、来たテータをそのまま再生するしかありません。バルク転送ならば原理的には可能でしょうが、昔私が作った機器では、ハードとして出来なかったと思います。

    又、周波数に関してもCDプレーヤーは44.1kだけですが、PCオーディオならば色々で96k等は規定がないですし、コピープロテクトのビットも禁止状態で入ってきますが通常は無視します。そんな例外が多々あるので、わざわざ送信や受信でデータを送る事はあまりないようです。表示の出るベリンガーは珍しい方です。

    こんな曖昧さはSPDIFに限った事でなく、変換ソフトによってエンファシスの判定が違ってしまうのも、そんな曖昧さが一因です。機器の相性と言ったりもしますが。

    エンファシスの確認に関しては、聞いてみた感じとFFTの表示で高音が不自然に上がっていないかで確認するしかないでしょう。かかっていると、1kHzに対して20kHzは9dBぐらい上がります。曲の間の無音に近い所を見ると、不自然な上がり方をするので分かると思います。Wave Spectraのようなフリーソフトが使えます。

    by如月 at2019-02-23 19:18

  12. flacについてはよくわからないというのが私の結論です。
    上手く行くかもしれないしダメかもしれない....

    linuxでcdparanoiaというソフトがあるのですが、手持ちのCDではエンファシスの判定が最終トラックにしか付きません。

    現実的な対応としてはエンファシス表示のできるプレーヤーで確認してリッピング時にデエンファシスする。
    そのときにbit落ちを避けるためにできれば24bitで記録する(容量は1.5倍になりますが)。
    くらいしか思いつきません。

    byassi at2019-02-23 23:05

  13. assiさん

    ご回答ありがとうございました。

    当方の認識もその通りなので現状は24bit化したファイルで保持しています。ただリッピング時にDe-Emphasisしてしまうとオリジナル状態と変わってしまうという気持ち悪さが一方でありますね。De-Emphasisを行うフィルターがどのような内容か判りませんので、RIAAカーブのような問題も内在してしまう(?)かもです。

    フラグを立てたFLAC形式にてデジタルファイルを保持し、再生の都度De-Emphasis処理をしてもらうことが本質的には最善かとも思っています。別途serierilさんがまとめてくれた記事が大変参考になりますので、当方も少し実験を続けてみようかと考えています。

    byゴンザエモン at2019-02-24 06:12

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