「ハイレゾ」という単語の嘘?

今回いろいろと調べて得た情報としては

  • サンプリング周波数44.1kHzで22.05kHzまでの音は完全に再現出来る。
  • 量子化bitは1bit=3dBなので16bitで表現出来るダイナミックレンジは96dB、24bitで表現出来るダイナミックレンジは144dB。

ということでハイレゾの説明によく使われている、「CDより細かく分解できる」っていう図、おかしくない?
実態としては「細かく分解出来る」のではなく「より広い範囲の音を集めることができる」なのでは?
サンプリング周波数に関しては192kHzにすることで96kHzの音まで取得できる。いや実際には細かくサンプリングしているのかもしれないけれど例えば50Hzの音を44.1kHzでサンプリングしても192kHzでサンプリングしても答えは同じなので音質には寄与しないのでは?
量子化bitに関しては16bitだと一番大きい音を0dBにした場合、-96dBまで取得できる。それより小さい音は無音となる。24bitだと-144dBの音まで取得できる。
ただしこれはダイナミックレンジの話であって「解像度」は別?サンプリング周波数の方は絶対値なのでどうにもならないけれど音の大小は相対的なものなので音源のダイナミックレンジが60dBしかない場合、それを16bitで分解した場合と24bitで分解した場合、「解像度」は違ってくるかな。表現できる「最大」が96dBであったり144dBということか?

とりあえずサンプリング周波数に関する部分は「ハイレゾ」という単語は正しくないと思うのだが?

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「ハイレゾ」という単語の嘘?」への4件のフィードバック

  1. abstellraum

    こんにちは。通りすがりの者です。

    サンプリング周波数というものが、何を意味しているか、ですが。

    44.1KHzは1秒に44100回サンプリングするという意味だという事をご存知ですか?

    仮に、50Hzの音(かなり低い音ですね)に対して、サンプリング周波数が50Hzだとします。

    50Hzという音は1秒間に50回振動しますよ、という意味です。それを50回サンプリングしましょう。サイン波なら、個々の波は同じ高さ(音量)です。同じ音量の音が50回続きますよ、というデータが取れます。

    さあ、そのデータを下に、どうやってサイン波という音を再現しますか? 少し考えればわかりますが、それだと、音量が同じまま持続する、ということがわかっただけで、音の高さ、低音なのか高音なのかはわからないということがおきます。

    では、どうしたらいいんでしょう。そこでサンプリング周波数を100Hzにしてみます。

    すると50Hzを100で割ることになります。そしたら何が起きますか?

    サイン波ならば50回の波に2箇所ずつのサンプル、ということは波の高いところ、低いところ、上下のペアが50回記録されることになるんですよ。

    ということは、これで初めて、山谷のある音の波が1秒に50回あった、つまり50Hzの音だ、と判明するわけです。

    でもこれでは、50Hzであることはわかっても、サイン波とは異なる様々な形の波形では、その形は完全にはわからないですね。

    では、一気にサンプリングを500Hzにしましょう。これだと50Hzの場合、1つの波に対して10箇所もサンプルを取ることになります。こうなれば、ただのサイン波ではない複雑な波形であっても、近い形に再現することができるようになってくるわけです。

    ご理解いただけるでしょうか。1秒に44100回サンプルすることと、96000回サンプルすることで、何が違ってくるか。

    人間は20000Hzまでしか聞こえないそうですね。では20000Hzの音に対してサンプリング周波数が96000の場合、1つの波に対して何回サンプルを取ることになりますか?

    答えは4.8回です。たった、平均4.8回のサンプルで、どんな複雑な波形であっても、一応記録した、ということになっているのが、デジタル音声なのです。

    なのに、96KHzなんて必要ない、と言えるでしょうか。

    実際にはデジタル変換の仕組みはもっともっと複雑ですが、私の少ない知識で要点を絞って説明するとこういう話になります。

    ではでは。

    返信
    1. 通りすがり2号

      サンプリング周波数に関しては44.1kHzで20kHzまでの波形を完全に再現できると照明されているようですね。
      ソニーのサイトでもサンプリング周波数は「数が大きいほど、より高い音域まで再現」となっています。
      http://www.sony.jp/high-resolution/about/
      ということでサンプリング周波数に関しては値を大きくする=ハイレゾではないです。

      返信
      1. abstellraum

         上の人へ。

        「証明されているようです」というならその証明を説明してもらえないでしょうか。
        現代の科学でも、アナログを「完全に」デジタル化は不可能ですよ。

         サンプリング周波数の値を大きくした物はハイレゾですし、それに対する反論は書かれていないと思いますけど。

         元記事で問題になっている「CDより細かく分解できる」っていう図は実際、説明としては比喩のレベルでしかないものですからおかしいです。物理学上、実際に存在するグラフではありませんし。

         そのおかしな図をsony始め、いろんなサイトで使っているのだから、問題だらけです。

         なのでsonyがこれこれこのように説明しているなんて話も、特に信頼するには値しません。

         私はsonyに関して疑問をぶつけるメールをサポートに送ったところ、返信はありませんでした。反論は無視する方針のようです。

         サンプリング周波数が高い方が、高音域の再生に有利なことは確かです。

         だからと言って20KHz以上は聞こえないというのも事実です。

         そのことは、サンプリング周波数になぜ96KHzや192KHzを使うのかということの反論ではないです。20KHz以下の可聴域に対して有効だから96KHzや192KHzが使われるのであって、後には本当にその違いが聞き分けられるのか? という問が残るのみです。

         なのでsonyにハイレゾって違いが聞き分けられるんですか? と質問してみたらいいと思います。

        返信
  2. 管理人

    サンプリングに関しての定理は標本化定理というものですね。検索するといろいろ出てきますね。
    ターゲットとなる周波数の倍の周波数でサンプリングをすると元の音を完全に再現できるそうで。
    なのでサンプリング周波数を高めることにより高い周波数まで録音・再生できるということですね。
    自分はレゾリューション=分解能と捉えていますのでサンプリング周波数を高めることを「ハイレゾリューション」と言われてしまうと違和感を感じます。「ハイレンジ」なら納得できるのですが。
    よく使われている図もサンプリング周波数を高くすると横に広がるのならその通りなんですけどね。

    元記事はそういう意味です。

    返信

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