今更聞けない… デジタルアンプって何？ CD復習編(2)
前回に引き続き、CDの復習です。
今日は縦軸、音量、音圧です。
前回に触れましたが、音量もなるべく多くの段階があった方が、よりアナログ波形に近づきます。少しの音量の変化でもしっかりデータとして表すことが必要ですからね。
上の図は、音量の変化を15段階に分け、その0～15と言うレベルを二進法の0、1で表しています。0は0000、1は0001、2は0010と言った感じで15は1111となります。4桁ですよね。これを4bitと言います。CDは16bitですから、この値が16桁だということです。この16桁であらわすということは、最終的にＣＤでは、音量、音圧と言うエネルギー量を0～65535の65536段階で表されたデータになっているということです。
実際このレベル65536と言う値が16桁の0,1データではどのような数列になっているか調べていませんが、まあ16bit、16桁で表すことができる最高値は1111111111111111というPCMデータになるんだということですね。
お解かりだとは思いますが、大事なのは、振幅或いは音量、音圧とでも言うんでしょうか、その最高値が65536であると言うことではなく、刻々と変化するアナログ信号の瞬間のエネルギー量を65536種類、段階？と言う細かさで表現できると言うことで、ここが粗いと繊細な表現を感じることができず、気持ちが伝わらない、と言うことに繋がるような気がします。勿論それは前回見たサンプリング周波数を何処まで上げていけるかに係っているのは当然ですが… まあ、これも初めっから24bitにしておけばよかったのにと思いますけどね。笑
で、個人的には、このようにアナログのエネルギー量を65536の段階で表現すると言うことよりも重要なのは、その瞬間のアナログのエネルギー量を絶対値として把握していること、だと思っています。これはデジタルアンプを考える上での予習になりますが、個人的には、そんな風に理解しています。
そういうわけで、CDに入っている16bit、44.1KHzとは、刻々と変化するアナログ波形を1秒間に44100回と言う速さで、その瞬間の音圧を0～65535の65536段階で表した0、1データである、と言うことですかね.. まあ、こんなこと、今更当たり前ですが、確認と言うことで…
「こうしてアナログ信号を標本化（サンプリング）・量子化し、得られた信号の大きさを二進の数値データとして表現するというこの過程」が、パルス符号変調（PCM pulse code modulation）と言うことで、この過程で得られたデータをPCMデータと言うわけです。
で、その0、1のデータがどうCDに記録されているかは、良くご存知のこの図ですね。
ピット、と言ってもレーザー光線側から見たら突起なんですが、ここにレーザーを当ててその反射の有無で0、1と判断し読み取っていきます。ピットに当てて1と判断していると言っても、実際はピット(突起）の角にレーザーが当たった時乱反射することにより、1と判断しているそうです。
こういうことですね。↓
こうしてPCMデータを再び抽出し、D/Aコンバータでアナログ信号に変換するわけですが、実は他になにやら色々やっているようで、
1.無音時にはデジタルデータは”0″ですから、もしピットのない状態が長時間続いてしまうと、正しくトレースすることが出来なるため、デジタルデータをEFM変調（8ビット分のデータを14ビットに変換）して、データ”1″をパルスの反転、データ”0″の時はパルスは変化しないと設定しＣＤ読み取り後にEFM復調-デジタルデータ復元という工程も行っている。
とか、
2.データ構造の最小単位は1フレームですが、1フレームには、単に2チャンネルステレオ分の44.1kHz、16ビットのデータだけでなく、L・Ｒ信号各6サンプル分(16×6×2)192ビットにCIRCによる誤り訂正符号(パリティ)の付加－EFM変調－サブコーディング付加－フレーム同期信号付加－等の処理を行った、588チャネルビットのデータが入っている。
だそうです…….
よく解らないので、コピペです。
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一応、CDの復習を自分なりにしてみましたが、使用した知識、表、図、用語等は全て受け売りで、ここで逐一出典は示しませんので、ご承知置きください。
にもかかわらず、私の能力不足で誤解がだったり、用語の不適切な使用だったりと間違いが多々あると思いますので、お時間のおありの方、ご指摘いただければ訂正いたします。宜しくお願いします。
次回は、やっとデジタルアンプについて考えます。
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