エレクトロアートの趣味が高じたブログです
AppleからiOS4.2がついにリリースされました。
早速iPadをアップデートして、Class1.0対応ファームのUSB DUAL AUDIO基板に繋げてみたところ、予定通り動作しています。CDからのリッピング音源のみの確認ですが、iPadをお持ちの方はお試しください。
注意！ iPadやノートパソコンでの使用時には、PC側のバスパワー給電能力にご注意ください。500mA給電が保証されている場合以外は、USB DUAL AUDIO基板をバスパワーで使用しないでください。iPadでは必ずセルフパワーで使用してください。
現在のClass2.0対応ファームでiPadに接続しようとすると、iPad側から給電能力が足りないから接続できないというWARNIGが出ますが、これについては後ほど修正します。—> 11/23 AM11:55現在で修正済みです。
何日か前の記事に書きましたが、今日はその時に購入したマッカートニーのBand on the Run、24/96 DRM Freeデータのノン・リミッターバージョンをじっくりと楽しませて頂きました。
使ったのは、香港の友人が教えてくれた、AyreWaveというフリー・ソフト。
通常、Macでオーディオデバイスの設定をする場合の順序として、システム環境設定->サウンドで、たとえばUSB DUAL AUDIO基板である”EZ-USB”を選択し、
続いて、アプリケーション->ユーティリティー->Audio MIDI設定 で、”EZ-USB”を選択して
再生するファイルに合わせていちいち、サンプリング周波数とビット数を合わせないといけないのですが（実に面倒！）、このAyreWaveは自動的にサンプリング周波数を合わせて再生してくれる優れモノです。
このところDSDがらみでいくつかトピックがありました。
最初は KORGのソフトウェア、AudioGateがついにフリーソフト化されたというものです。
下の方にリンクを付けますが、非常に少しづつですがDSD配信の動きが出てきています。その際に問題になるのが、DSDには各種ファイルフォーマットが存在する、ということです。AudioGateを使うことによってこの問題を解決することができるようになりました。
.WSD あるいは .DSF という拡張子のフォーマットを、.DFFというDSDIFFフォーマットへ変換することによってUSB AUDIO基板 + DSD1794A基板を使ってDSDのままD/A変換して楽しんでいただけます。
もちろん、USB DUAL AUDIO基板でもまったく同様にDSD再生が可能です。
実は、DSDといっても、録音、編集、マスタリング、というトータルの工程すべてにおいて”DSD”という状態で存在する場合はほとんどないというのが現状で、残念ながら間に”PCM”という状態が介在するのが普通となっているようです。
これはひとえに、DSDという状態で編集を行える環境がほとんど存在しないからで、1bitで録音しても多bitで運用、最後に1bitに再変換、といういびつな運用になっているようです。
残念ながらそういったネイティブではないSACDがほとんどという中で、たぶんネイティブか、あるいはかなりそれに近いと感じられるディスクを今年は2枚入手しました。
fontec FOCD9235 BRAHMS バイオリン・ソナタ全曲 漆原朝子
Stereo Sound CLASSICAL PURE DSD RECORDINGS
さて、KORGはDSDに大変熱心で、業務用のDSDソリューションを開発中だそうです。DSDネイティブ編集が可能なDAWであれば良いのですが・・・。
そうであればマイナーなレーベルからはネイティブDSDな配信やSACDが増えてくるかもしれません。 下のリンクの上位2つはDSDネイティブと思われます。いずれもKORGが関係しているようです。本家のSONYにもやる気を出してほしいと思います。
http://www.acoust.rise.waseda.ac.jp/1bitcons/
http://ototoy.jp/feature/index.php/dsd
http://bluecoastrecords.com/blue-coast-collection
2Lはネイティブではないと公言していますので除外します。
最後に、再生側ではDSDを直接D/A変換してやることによって”ネイティブ”が完結するわけです(笑
DSD1794AやPCM1792AはDSDの「理念」に忠実な変換を行ってくれますし、非常に高音質です。
カレントセグメントをフィルタ係数の重みづけとして巧妙に利用してアナログFIRフィルタを実現しています。
“ネイティブ”再生で漆原さんなどのバイオリンをHarbethで聴くと本当にいいんです。
さて、”ネイティブでもうひとつ面白そうなDSDソフト(SACDにあらず) が年末に出るようですが、また別の機会に紹介します。
USB AUDIOに関連した（正式）規格については、最近いろいろ？錯綜していてわかりにくくなっているものの、オーディオ雑誌などでは製品の紹介に忙しいためか、あまり触れられていないようです（当方が読んでいないだけ？）。こういった状況に結構混乱している方も少なくないのではないかと感じております。
当方がわかる範囲ですが、表にまとめてみました。”Universal Serial Bus Specification revision 1.1″, そして同2.0 という、いわゆるUSB1.1やUSB2.0という最上位の規格の下に、「標準クラス」というのがあって、ストレージクラス、ビデオクラス、そしてオーディオクラスなどが規定されています。また、オーディオクラスではRelease 1.0とRelease 2.0とが規定されており、Release 2.0の方は下位互換になっていませんので、Release 1.0にのみ対応するPCに挿したからといって、Release 1.0のモードで動作する、というわけではなかったりもします。
さて、厳密さには欠けますが、おおざっぱにいって、Release 1.0( 以後USB AUDIO Class 1.0と記す)に準拠するものは24bit/96kHzまで、USB AUDIO Class 2.0に準拠するものは24bit/192kHzまでの転送が可能になっています。
昨年秋ごろから、AyreのQB-9をはじめとして、24bit/96kHzまでの転送に対応する製品が出てきました。この、TIのTAS1020bというコントローラICチップを使った、Async転送をサポートするUSB DACは、USB1.1のFull Speed転送に対応したもので、USB AUDIO Class1.0に準拠しています。このチップはUSB1.1にしか対応していないため、Full Speed転送しかできません。したがって、通常は24bit/96kHzまでの転送が限度となります。
AyreのQB-9は、つい最近24bit/192kHz対応へのバージョンアップを始めましたが、上記のような理由で、USB基板ごと交換対応になっています。
もう１機種、日本製Async転送ですっかり有名になったフェーズテックのHD-7Aというのがありますが、こちらは記憶に間違いがなければUSB2.0に対応したルネサステクノロジーのUSBマイコンを使っていたと思います。が、USB2.0はUSB2.0でも、Full Speedまでしか対応していないチップのため（記憶違いでしたら本当にゴメンナサイ）、USB AUDIO Class 1.0までの実装に制限されていると思います。
このように、結構混沌とした話になっています。で、表中の二重丸の個所はUSB DUAL AUDIO基板における実装を示しています。当基板に搭載されたUSBマイコンは、USB2.0のHigh Speedに対応したものです。表からもわかるように、USB2.0のHigh Speedモードでも、USB AUDIO Class 1.0の実装はできるのです。
さて、この秋から冬にかけての新製品では、24bit/192kHzまでをサポートする製品が増えてきましたが、これらの製品はUSB AUDIO Class 2.0に準拠したものであると言えます。最近になって雨後のタケノコのように次々と出てきたのは、Mac OS Xの最近のアップデートでUSB AUDIO Class 2.0が標準サポートされたことと関係があると思います。
ところが、Windows7ではClass 2.0はサポートされておらず（現時点で入手できるSP1のBeta版をインストールしてもダメでした）、各社とも製品には独自にWindows対応のドライバを添付して対応しています。SP1の正式リリースが来年に先送りされたようなので、そのときまでにClass 1.0と同様、OS標準のドライバが追加で実装されればよいのですが、SP2, あるいはSP3まで待たされることになるのか、定かではないようです。
ちなみに、USB DUAL AUDIO基板における「バルク転送」モードは、独自クラスを構築して対応しており、好き勝手な実装ができます。ですから24bit/192kHzはおろか、2.8MHzのDSD、さらには5.6MHzのDSDにまで対応しています。
Amarraのサポート(sonicstudio)に、「24bit/44.1kHzのファイルをiTunesから再生すると、16bitに切り捨てられて再生する」というレポートを送ったところ、テクニカルサービスのDietrickさんからFix版のVer.2.0.2が送られてきました。
早速24bit/44.1kHzの1kHz正弦波を再生して確かめたところ、iTunes単独で再生した場合と同じく、(おそらく)Bit perfectとなりました。(上：Amarra JR経由, 下：iTunes単独)
これでAmarra JRを使用する上での問題はなくなりました。ただ、スペクトラムをみる限り、iTunes単独でもBit Perfectだと思われますので、自分的にはAmarra JRの”Flac2AIFF”コンバータ機能あたりにしか魅力はなくなってしまいましたが・・・・。
これまでの検討から、どうやらMacのCORE AUDIO driver自体はbit perfectに対応しているものの、その上位のアプリがどのようにファイルを扱うか、というのがbit perfectな再生になるかどうかの分かれ目のようです。
どうやらAfplayやQuickTimeというアプリ自体は、CORE AUDIOに、ファイルのあるがままを引き渡していないのだと思います。これは想像ですが、これらのアプリでは、ファイルを読み込む際に32bit浮動小数点(float)として扱い、再生時に24bitに戻してCORE AUDIOに渡しているのではないでしょうか？その変換時に何らかの丸めが入るとか・・・。
また、iTunesでは44.1kHzにおいては(48kHzもそうかもしれませんが)、24bitファイルもbit perfectな再生ができていると考えられます(スペクトラムから判断して)。これは嬉しいですね。
ただ、それ以上のハイレゾファイルは、AUDIO MIDI設定でサンプリング周波数を正しく合わせたうえで再生しても、サンプリングレート変換が入ってしまうようで、スペクトラムは悪化していました(今回調べたのは96/24の場合です)。
つまり、CDからリッピングしたファイルや、The BeatlesのUSBのような44.1kHz/24bitものは、MacのiTunesで楽しめばよい、と言えそうです。
ちょっと別件ですが、Appleといえば、話題のiPadが近日iOS4.2にアップデートされるそうです。で、カメラコネクションKitとの組み合わせで、USB AUDIO ClassのAsync転送に対応するようです。おそらく、かなりの確率でUSB DUAL AUDIO基板でも、iPadでジッタフリーな (bit perfectかどうかはまた別問題ですが) 再生が楽しめるようになると考えています。
MacからBit perfectで再生可能なアプリを探している途中で、雑誌等で以前から評判のAmarraというソフトに、44.1kHz(16-24bit)専用の機能限定版である、Juniorというのがラインナップに追加されたということを知り、早速購入しました。
79ドルのこのソフト、iTunesとともに起動させ、再生するとエンジンがAmarraのそれと乗り替わる、というものです。
これでiTunesからBit perfectで再生できる！と喜んで、早速テストしてみました。まずは44.1kHz/24bitのwaveファイルをiTunesに登録し、Amarra経由で再生です・・・・・って？？？
ちなみに、テスト条件は昨日の記事と同様です。USB DUAL AUDIO基板のS/PDIFより、別PC上のS/PDIF入力付きサウンドカード(ASIO対応)へ入力し、スペクトラムを観ています。
結果としては、折角の24bitファイルを16bitに切り捨てて再生しているとしか考えられない結果となりました(綺麗な？高調波歪まで付いてきます)。24bitサポートというのは、単に「再生できる」というだけなのでしょうか？
ちなみに、同じAmarra Juniorを経由して44.1kHz/16bitのファイルを再生すると、きちんとBit perfectになっているようです。
これではわざわざAmarra Juniorを購入した意味がないのでがっくりしました・・・・、が、ここで気を取り直してAmarraを経由せずに44.1kHz/24bitのwaveファイルをiTunesから再生してみました。
と、どうでしょう
なんていうことはありません。iTunes単独で44.1kHz/24bitのwaveファイルはBit perfectな再生ができている(であろう)、ということがわかりました。ちなみに、バージョンは10.0.1です。
Amarra audioには後ほどメールしてみようと思います。
専用アプリを使ってWindowsでの「バルク転送モード」でwaveファイルを再生する限りにおいては、元ファイルを加工せずにそのまま転送するだけですので、特に神経を使うことはないですが、
先月リリースしたUSB DUAL AUDIO基板を使って、標準のUSBオーディオクラスに則った再生を行う場合、何かと面倒なことが多いです。
それでもWindowsの場合には、foobar2000とASIO4ALLといったフリーソフトを使えば、割と簡単にWindowsのミキサーを通ることなく再生が行えますが、Macの場合はどうなるか正直良く把握していませんでした。
ということで、ちょっと調べてみました。用意したのは44.1kHzと96kHzのwaveファイル。事前にWavegeneを使って作っておきました。
これをMac (ちなみに最新のOS X 10.6.4にアップデートしてあります) に繋いだUSB DUAL AUDIO基板上のS/PDIFを経由して、別のPCのRME HDSP9632というカードへ入力し、そのPC上で動作するWavespectra でリアルタイムに「録音」してスペクトラムを観てみました。
まずは、再生アプリとしてQuicktimeやAfplay(ターミナルから起動)を使用した場合のスペクトラムです(上：44.1kHz, 下：96kHz)。
音が良いと評判のAfplayを含めて、Macに標準で付属するツールでの再生では、Bit perfectになっていません。オリジナルのwaveファイルのスペクトラムを表示しないでおいて書くのもなんですが、僅かに性能が悪くなっています(とはいっても、たとえこれでもかなり優秀です)。ちなみに、Afplayは「再生クオリティ」を ‘1’ に指定しています。
いずれにしてもスペクトラムが明らかに悪くなっているので、Bit perfectでないことを証明するには十分です。
次に、大昔？に買ったKORGのMR-1というポケットサイズのDSDレコーダーに付属していたAudioGateというソフトのMac版を使って再生した結果を示します。
スペクトラムを見る限り、元ファイル直接再生と同じだと考えられます。ということで、おそらくBit perfectではないかと思います。
FreeでBit perfectなソフトがあるとよいのですが・・・
下の記事を文章にしてみた途端、きっかりと目標仕様になっていないことが気になり、昨日１日かけてもう１枚DAC基板を半田付けしました(涼しくなってきたのでようやく半田作業が辛くなくなってきました)。
目標スペックはDSD再生時でトータルの周波数特性が5-50kHz(-3dB)程度。
下の記事のポストフィルタ特性では、DSD1794A内蔵のアナログFIRフィルタ特性との合わせ技で、50kHzが下がりすぎてしまっていました。
CD再生では、デジタルフィルタの折り返しが8fsを中心に±22kHzほどの範囲にへばりついているはずですので、実際には358-22kHz(=340kHz位のところ)で利得が0になっていれば問題無いはずだと考え、フィルタの再計算をしました。
結果的に、今までより次数を1段減らした構成でほぼそれらしき特性に近づきました。
最近、YAMAHAのCD-S2000のサービスノートがネット上に出回っているようですが、その2000に較べても、段数が1つ削除された構成になりました。
10kHzからわずかにハイ上がりな感じになりますが、しばらくはこの回路構成で使いこみます。ちなみに、DSD再生時のノイズシェーパーの残留ノイズは、正弦波の再生時にオシロ上でも僅かに観測されますが、50kHzで-3dBの周波数特性であれば、当然許容できる範囲なのでしょう。
ある方からDSD1794A基板の後ろにつける回路のLPF特性についてご質問を頂きました。
大変大雑把な回答で恐縮なのですが、当方の場合はDSDの音源も聴きますので、『大体市販のSACDプレーヤーのようなf特にしています』と、回答させていただきました。
当方のリファレンスとしているプレイヤーは、5Hz-50kHz(-3dB)となっていますので、フィルタの特性を大体同じような特性になるようにしています。
30kHzまではほぼフラット、40kHzで-1dB程度、そして50kHzで-3dB程度になるようにしています。また、44.1kHzの音源再生で、8Fsオーバー・サンプリングの折り返しから逃れる為に、4Fs(176.4kHz)近傍でほぼ利得がゼロになるように構成しています。
下のグラフはSPICEの結果ですが、実測もほぼ一致しています（実測するために30kHz/40kHz/50kHzのwaveファイルもわざわざ作りました（笑）。
後述するような理由により、本当は4Fsに向かってもう少し急峻な特性にして40kHz-50kHz近辺での利得がもう1dB位高くなるようにした方が目標の特性には近づくと思うのですが、「まあいいか」という感じで放置しています。これでオシロで見てDSDのノイズはほとんどわかりません。
実は、DSD1794AによるDSD再生時には、Advanced Current Segmentという67レベルのデルタシグマ方式によるD/A変換では無くて、同じカレントセグメントをアナログFIRフィルタのタップ係数の重みづけとして使用した合成電流によるフィルタ出力になっています。
このフィルタ特性は4種類のモードがあって、フィルタのカーブとゲインがレジスタで選択できるようになっています。データシートをご覧いただくとわかると思いますが、大体のモードにおいてこのフィルタが50kHzで-1dB位の特性となっています。つまり、DACを出た時点ですでに50kHzで-1dBになっているのです。
ついでに、4種類のうちゲインの一番高いモードに設定しています（PCM比で-1.5dBのモードを採用）。選ぶモードによってはPCM比で6dB位落ちますので、PCMモードとボリューム位置があまりにも変わるのもどうかと思いまして・・・・。
製品でしたら、増幅回路を追加してゲインを合わせたりするのだと思いますが、自作なのでアンプを追加したいと考える方は少ないだろうという判断です。