アップサンプリング・・・謎だらけ?

ちょっともったいをつけたタイトルですが、正直分からないことだらけなのです。

いわゆるアップサンプリングと名のついたものには3通りの方法があるように思います。

1.再生ソフトで、再生時にリアルタイムでアップサンプリングするもの。
2.ソフトを使ってアップサンプリングするもの
3.いわゆるDDコンバーターをつないで、そこでアップサンプリングするもの

何が分からないのかというと、この3つのやり方の相違点と共通点、つまり何が同じであって、何が違うのかが分からないのです。
雰囲気的には、1と2は基本的には同じように思えます。ともに、パソコンのバカ力を使ってアップサンプリングしているわけであって、音質面での違いはアップサンプリングするときのアルゴリズムの違いに依存しているだけのように見えます。
しかし、その様なやり方と、DDコンバーターをつないだときのやり方では大きな違いがあるのでしょうか?

何故こんな事を考えたのかというと、コストがあまりにも違うからです。
1・2のやり方ならば、PCオーディオ派ならばコストは基本的に「0」です。有料の高価なDAWソフトを使えば「0」とはいきませんが、それでも「アップサンプリング」という項目だけをとりあげるならば、フリーの優秀なソフトと比較して大きなアドバンテージを主張できるとも思えません。
それに対して、市販のDDコンバーターは「安く」はありません。

そう言えば、この分野ではじめて登場したのはエソテリックのDD-10ではなかったでしょうか?あれって確か30万円以上したのではないでしょうか。それでいながら、DAコンバーターとしての機能がついていなかったので「D/Aコンバーターではありません。」などという但し書きがついていたような記憶があります。
さすがに最近は、DAコンバーターの中にDDコンバーターも入っているという構成になりましたが、こういう外付けの機器でアップサンプリングするのと、PCでソフト的にアップサンプリングするのとでは、どの様な違いがあるのでしょうか?

と言うのも、最近少しばかり気になっているものがあって、それがこれです。
キット屋 sv-192s
sv192s

考えられることはいくつかあります。
まず、PCでソフト的にアップサンプリングすると、CPUへの負荷が高くなるのであれこれの制約がかかります。
たとえば、cPlayで「SRC」の145dbを選択して176khzにアップサンプリングすると、fireface400のバッファサイズを最小にできません。当然のことながら、バッファサイズを小さくするほど音質的には有利なのですが、そうすると再生不可となります。仕方なしに2番目のサイズを選択すると再生はできるのですが、動作が不安定になって時々再生が止まったりします。
仕方がないので、現在は余裕を持って「256」あたりに設定しているのですが、精神衛生上あまりよろしくありません。

それならば、「sv-192s」みたいなものを導入して、fireface400とDAコンバーターの間に接続して、トランスポートとしてのPCを理想的な状態で動かすという手もあるなと思った次第です。
ただ、その事の意味と是非と費用対効果の程が今ひとつよく理解できていないのです。もっと有り体に言えば、果たして10万円を投下するだけの価値はあるのか、また、それは理論的にも「理にかなっているのか」が分からないのです。特に分からないのが、後者の方です。
価格的には夏のボーナスで導入しても文句は出ないと思うのですが、基本的な問題が理解できていない状態で導入するのは躊躇われます。

でもまあ、一つ宿題ができたと言うことですね。
PCのチューニングに関してはやれる範囲でやりきったと思いますので、次はこのあたりに課題を据えて勉強したいと思っております。
誰か、詳しい方がおられたらお知恵もお貸しください。

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9 comments

  • ヒューストン

    DACチップにアップサンプリング機能が組み込まれているものが多数あり、DAC側でアップサンプリングすること自体がそんなにコストアップになるとはいえないと思いますが。
    ただ、少なくとも私のシステムではPC側でアップサンプリングしてもDAC側(CEC DA53)で行っても音質の向上は感じられません。
    どうもPCもDACもできるだけ負荷の小さい方がよろしいように感じます。
    アップサンプリングの真価を発揮するには相当の物量が必要で、確かにそれだけの価値があるのか疑問はありますね。
    それに比較すると、もともと高精度で録音されたデータを再生すると、はっきりと良くなりますから、こちらの方は価値があることははっきりしています。

  • ヒューストン

    すいません、ちょっと舌足らずで、補足説明します。
    CECDA53は、内部で常に24bit195KHzにアップサンプリングしていますので、アップサンプリングを行うこと自体は織り込み済みです。
    ΔΣFsの切り替えができ、これを高くしても負荷がかかるだけで効果を感じられない、ということです。
    ですから、それぞれのDACによってアップサンプリングの効果は当然ながら違ってくるものと思います。 単なる一例としてご参考ください。

  • 遠藤

    いつも楽しく拝見させていただいております。
    DDCですが、私はdCS Purcellを使っています。
    44.1KHzを176KHzかDSDにアップサンプリングしています。

    DDCの効果はデジタル信号からジッターを取り除くことが一番大きいらしいです。

    私の環境では、聴覚上の変化は感じます。
    DSDの場合は完全に別物といった感じになります。
    定位、解像感はかなり良くなります。
    176KHzの場合は、全体的に奥行きが広くなる感じです。
    DSD変換より変化はあきらかに少ないです。
    ただ、どちらの場合もソースによってはアップサンプリングしないほうが良いものもあります。

    PCの場合、CPU負担を上げると明らかに音がしょぼくなるので、
    PCソフトでのアップサンプリングはあまりいいとはいえないと思います。

    DSDの場合はかなりの変化があるので10万以上の投資の価値はあると思います。
    PCMの場合は多少は変化しますが、10万以上投資する価値があるかは分かりません。

    理にかなっているのかどうかですが、正直まったく分かりません。
    私の場合、いろいろ試して一番良いと思った方法を使用するといった感じなので理論的なことは考えてないです。

  • ユング君

    >DDCですが、私はdCS Purcellを使っています。
    それは、羨ましい!!

    確かに、DSDに変換するなら意味がありますね。PCでソフト的にDSD変換するのは不可能ですしね。

    >どうもPCもDACもできるだけ負荷の小さい方がよろしいように感じます。
    同じく、
    >PCの場合、CPU負担を上げると明らかに音がしょぼくなるので、
    PCソフトでのアップサンプリングはあまりいいとはいえないと思います。

    そう、おそらくここが問題でしょうね。
    cPlayでSRCの145dbという一番負荷のかかるモードを選んで、176KHzにアップサンプリングするとCPUの負荷は10?15%、192KHzだと15?20%程度ですね。
    ちなみに素で再生すると負荷は1?2%です。(ちなみにCPUはIntel Core 2 Duo E8400 です。)

    この負荷がもたらすマイナスとアップサンプリングするプラスの兼ね合いと言うことでしょうね。
    ただ、聴感的には、CPUの負荷が15%前後になっても176KHzにアップサンプリングした音はなかなかに良いのですね。

    いろいろトライしてみる価値はありそうですね。

  • kk

    こんにちは、「誰か、詳しい方がおられたらお知恵もお貸しください。」
    というところに、ドシロートが書き込むのをお許しください。
    趣味人的には、1も2も3も基本的に変わりはない、と思いますね。
    決定的な違いは、
    DAC(機械)の場合は仕様で決まった限定された方法から選択する。
    ソフトの場合にはプログラミングで幅広い方法が選択できる。
    または、無限に方法を広げて使用できる。
    ということではないかと思います。
    もともtオーディオ機器での再生でも、*倍オーバーサンプリングだの
    ローパスフィルターだの、なんたら回路だの、といって、
    再生波形を聴きやすく、また擬似的に良い音質に変換する技術を
    取り入れ(宣伝して)いますが・・・
    CDに記録されているデータを録音時のアナログ波形に限りなく近い形に
    変換されているかどうかはわからない世界ですよね。
    とあるメーカーのプレーヤーとアンプに出会ったときに、
    CDに記録されている「情報量の多さ」に気づかされ、驚愕し
    設計思想までを知りたくなり押し掛けて話をしていただいたことがあります。
    話は簡単でして・・・
    ?A/D変換された信号はどんなに頑張ってD/A変換しても元には戻らない。
    ?忠実にD/A変換したアナログ波形であっても元波形とは違うのに
     変換の過程であれこれ弄っても「音が良くなる訳ではではない。」
    ?でき得る限り忠実にD/A変換されたアナログ波形には「かなりの情報量」が
     あるので、それを「如何に変質させず出力できるか?」、というアナログ段の
     設計思想・製品企画力が大きな違いになる。
    まあ、そんなお話でして、オーバーサンプリングなどという作業は、
    アナログで言えば「イコライジング」みたいなもの・・・
    人それぞれの「好み」に、如何に近づけ、如何に訴えかけるか。
    という、当たり前の話でした。
    私は、元楽器演奏者で、再生音の「なまなましさ」に、かなり拘りがあり、
    ある種、「変態」的な嗜好があるので一般的は意見ではないと思っていますが。
    そんな訳で、D/A変換回路は極力シンプルでアナログ回路もシンプルで・・・
    というオーディオ機器にハマッテいます。
    PCオーディオも同じく、如何にシンプルに確実にデータを取り出し
    DACに送り込むか。
    が、重要で、アップサンプリングは試しても、良いと感じたことがありません。
    そういう意味で、こういった技術を肯定的に考え、どう取り組むのかを
    うまく実践できている方がうらやましいです。
    またまた長文になってしまい申し訳ありません。

    蛇足
    レコーディングの場でも、アナログマスターをデジタル変換した後に、
    同じ機械できわめて逆ロジックに近いDA変換をしてみても
    マスターからの音質の変化が避けられません。
    が、音場や楽器の音色の特色等は当然良く再現されます。
    ここで、全く別回路の変換を行うと、当然ですがかなり違った再生音が
    でてきます。
    マスタリングでは、あえてプアなDA変換でも音楽のニュアンスが変わら
    ないように等の「味付け」します(エンジニアの好みもある)ので、ある意味、
    「好みの音になるように」様々な技術を利用する。
    のが、楽しいCDとの接し方なのかも知れません。

  • よっちゃん

    アップサンプリング使ってるソフトは
    Wave Up Converter(最新Ver.1.16)です。
    レートは24bit 88.2kHz(2倍)ですが、十分効果がでます。
    まず、低音域が強くシッカリとする。
    鼻にかかったようなボーカルが落ち着きのある艶っぽく聴こえてきます。
    高音域に出る特有のノイズがほとんど聞こえなくなり、透明感が増します。
    万能メディアプレーヤーVLCで聴くと判別し易いです。
    変換速度は2倍~3倍速くらいです。PCのスペックはPentium コア2 2.7GHz メモリー2G Win7です。
    暇な時お試ください。
    ☆使い方など…
    http://t.co/azjJA6l0
    なお、テストしてみたところ
    MP3音源にも同じような効果があります(*^^)v
    このままの形式では、使えないのでWAVに変換する必要がありますが。
    変換した2倍サンプリングまでのデータはオーディオCDとしてメディアに焼くこともできます。
    焼いたCDをカーオーディオで聴いてみましたが、その性質そのまま再現できてるようです。
    ★最新版Wav Up Converter Ver.1.16 の入手先
    http://www.findthatzip.com/search-8662666-hZIP/winrar-winzip-download-waveupconv-116.zip.htm

  • yung

    随分と古い記事にコメントがついて驚いています。(^^;
    これを書いてから2年以上が経過していますので、ここに書いてあることについての私の考えは大きく変わっています。基本的には「アップサンプリング」というものには極めて懐疑的でして、16bit 44.1khという器で録音された音源は16bit 44.1khzで再生するのがベストだと思っています。
    現在使っているエソテリックのDACのはDSD変換するという優れものがついているのですが、それでも素の状態の方が好ましく思えます。

    とは言え、そのあたりは「趣味性」の問題ですから、最終的には好き嫌いで決めればいいのだとは思いますが・・・。

  • リマスター化されたCD音源ノイズ対策にはいい方法だと思います。
    Windows7かそれなり近いスペックのPCであれば、短時間でCDが作れます。
    特にネットから落としたMP3音源の物足りない低域を補うにもいい方法ではないかと思います。
    いろいろと手間をかけた分いい感じの音になりますので…
    幾つか類似のソフト使ってみましたが、
    今のところはWav Up Converter が使いやすいし、高音域もまずまずですね。
    また、良いのがあったらコメントします。

  • Computer Scientist

    オーディオ愛好家のコンピュター科学者に言わせれば:

    所謂「オーディオマニア」の主張するオーバーサンプリングなるものには、いかなる理論的また実験的根拠もありません。数多の迷信です。十数段のバターワースないし意図的チェビシェフLPFfc22KHz処理され厳格なサンプリング定理通りに処理されるPCM化されたデジタル信号系列にあって、fc22KHz以上の信号は完全カットされ、いかなる手段を持ってしても、一旦削除された帯域外の信号を復元する事は不可能であり、あたかもそれが可能であるかのような言説は、信号理論・符号理論・信号源統計特性に全くの無知から来るものであり、そもそも情報統計力学第二法則によって完全に排除されます。DAC/ADCLSIの設計(同LSI内電源系のバウンシング、タイミングスキュー、信号間干渉、リファレンス電源安定性など無数の特性劣化要因への熟知無しに不可能)を自らやったことのない素人の俗説に過ぎません。

    ベストな条件は44.1KHZサンプリング・AD変換ソースは、同じく44.1KHzによってDA変換することです。

    一部の無知なマニアや売らんかなの商業主義に毒されたメーカー宣伝は一切無視することです。ACD等ソースを売る側も、安いオーディオでそこそこに鳴っているように見せかけるために音源を信号処理するわけで、音源通りの信号を商品化することは全くありません。そのように操作された音源信号に対して、「オーバーサンプリングをして音が良くなった」というのは、伝達函数やノイズ・スペクトラムの変化がもたらす「勘違い」に過ぎません。後者の変化は大きい。

    スピーカー及びその設置にこそ力点を置くべきものです。その上で、所詮は加工された音の缶詰に過ぎないことを認識した上で、自分の原音体験(コンサート、ライブ、演奏体験)から、自分にとってマッチングする音を、信号処理(各種GEQ,遅延ミックス処理でも十分)によって「再生」することです。

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