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2008年4月12日 (土)

サウンドカードで遊ぶ

0412 丁度良い具合に郵便局で発送する荷物が2個ほど有ったので、ママチャリで赤間の局まで出しに行ってきた。
 赤木峠を越えて赤間まで出て、帰りは古本屋に寄ったりしながら少し遠回りで帰ってきた。必死で漕ぎはしなかったけど、久し振りに自転車で気分良く漕ぐことが出来た。

 帰ってから晩飯を食べた後はサウンドカードとオシロで遊んだ。こんな画像を眺めて悩んでみたりニヤニヤしてみたりして。
 この画像は私は常用しているPCのオンボードサウンド出力を見たところ。10kHzの「正弦波」なのだけど、カクカクでどう見ても正弦波には見えない。やっぱり高級なサウンドカードを買わないと駄目だな・・・と思って眺めていたら、有ることに気がついた。
 カーソルをカクカクの横幅に合わせてみると44kHz相当の幅になっている。オーディオの世界で44kHzと言えばCDのサンプリング周波数が近い。。。
 じっくり考えてみた。CDのデータは44.1kHz毎に記録されている。CDが出たときから今までもの凄く緻密な記録と思っていたけど、これって単純に計算すれば10kHzの正弦波を4個強の点数で記録しているに過ぎない。
 電圧方向は16bitとか24bitとか騒いでいるけれど、16bitでも65536段階に記録できているわけだ。24bitなら計算したくないくらい細かい段々で記録できている。でも、時間軸方向は10kHzを4個強の点数でしか記録できていない。本当か??

 別のPCでも試験をしてみた。するとガレージに持って行ったインテルのMBを使ったPCの出力が凄く綺麗だった。16kHzでも綺麗な正弦波を出力している。やっぱりインテル製は違うね、と思い始めて少しだけ疑う所が有ったので再試験。
 今度は矩形波を出してみた。するとインテルのMBでは高周波側では矩形波が出ずに正弦波になってしまった。三角波も同じで正弦波。要はキツイローパスフィルターかスルーレートの遅いアンプ的な物でカクカクのデータを正弦波に均して居るだけのように思える。
 再度最初のPCに戻って試験してみると、汚いながらもこちらは矩形波らしき物が見えた。なるほど、こちらはDAコンバータの後に割と反応の良いアンプが入っているのだと思われる。
 正弦波で試験しただけなら、インテルのMBは完璧と誤解して居たと思う。しかし中身はDAコンバータの後に「ヌルい」アンプがくっついて居るだけの感じ。ステップ応答的な事は全く対応できていない。音のことは解らないけれど、聞いたら何か差が出るんじゃ無かろうか。

 なかなか面白い結果が出てきた。私は試験装置として使おうと思っていたけど、そのためには電圧軸の分解能よりも時間軸の分解能を何とかしたいところ。
 調べてみると96kHzとか192kHzサンプリングの製品が世の中には有るらしい。こういった製品で後段のアンプが妙に波形を鈍らせて居ないカードが有るならば、私の求める実験用途には最適かもしれない。

バイク 22km

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コメント

いまどきのCDだと,このカクカクをソフト的に補正しているはずです.

投稿: 鬼 | 2008年4月13日 (日) 16時35分

 CDに記録されている情報量としては、あくまで1/44100秒に1回しか無いんでしょうか?それではいくら再生側が工夫したところで高音側は限界が有りそうな気がして、未だに納得できないで居ます。もちっと勉強してみます。

投稿: みつやす | 2008年4月13日 (日) 20時25分

ぼくもいい加減なんですが,時間軸方向は情報量はそれだけでも,補間すれば情報自体はカクカクにならず再現できてるはずです.昔からCDの音についてゴチャゴチャいわれている話はご指摘の通りサンプリングレートよりもビット数のほうで,こちらは16bit自体には問題なく,0dBを超えた瞬間パチッと歪みますので,それを避けるために余裕をとって12bit程度しか使えてないという問題があったのでした.実際にこちらの問題は耳ですぐにわかってました.最近は工夫でかなり改善されてます.自分は高いほうの周波数での違いはぜんぜん感じないから,個人的には192kHzとかの話は(笑)という感じです.

投稿: 鬼 | 2008年4月14日 (月) 07時32分

 私も音を聞くという面では10kHz以上なんてどうでも良い世界です(笑)。

 ただ簡易測定器として使おうとすると凄く気になる部分ではあります。「IT用語辞典」というページには「ある音を正確に記録し、再現するには、その音の周波数の倍程度の周波数でサンプリングする必要になるといわれている。」という記述があります。オーディオ関係では良く似た記述を沢山見かけます。
 ところが測定とかデジタルオシロ的な見方では「倍程度の周波数でサンプリングすると、波形は解らないけど山の数を数え間違えない程度には記録できます」程度の記述が限界かと思います。
 この温度差がどこから来るのか?正弦波を前提にしているからなのか、人の耳の特性なのか・・・。

 音の世界に入り込むと大変なことになるのでこの辺で止めにして(笑)、音以外の実験は96kHzか192kHzサンプリング可能な中古カードを買って遊ぶことに成るでしょう。

投稿: みつやす | 2008年4月14日 (月) 09時20分

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