RoonReadyとRoonの音の魅力の記事をPhile-webに執筆しました

Roonの基本的な仕組み、ネットワークシステムの解説と実際のRoonネットワークシステムをハイエンドオーディオで試聴するという記事をPhile-webに執筆しました。こちらのリンクです。
http://www.phileweb.com/sp/review/article/201604/27/2055.html

　　
左:ラックの上に置いてあるのがPLayPointとe28 DAC、右:IQaudio PI-DAC+

内容は最新のRoon 1.2の調査結果を反映し、RoonBridgeやRoonReady機材を使った聴き比べをしています。さらには同じハードを使ってDLNAシステムとの聴き比べた試聴結果まで盛り込んだものです。使用機器も音元出版試聴室のTADスピーカー、アキュフェーズのアンプ、NASはfidataなどハイエンド機材を使用し、RoonReady機材もエミライさんの協力のもと、最新のexaSound PlayPointや高性能e28 DACを使用し、さらに低価格のラズベリーパイのIQaudio DACまで使用しています。
7000字近くに及ぶ大作で盛りだくさんな内容になったと思いますので、この分野に興味ある方はぜひご覧ください!

ボブスチュワートの「MQAの質問なんでも答えます」

Computer AudiophileにボブスチュアートがMQAの質問に答える形でかなり大量のQAが掲載されてます。下記リンクです。
http://www.computeraudiophile.com/content/694-comprehensive-q-mqa-s-bob-stuart/
寄せられた全質問に答えたようで質問自体が玉石混交ですが私の興味あるところだけピックアップしてみました。いままで知りたかったことがほとんど答えられてます。

まずQ36を見るとMQAはロスレスか？という問いには、ロスレスがベストとは限らないと前置き付きで、「close-to-lossless」と言ってますが、端的に言ってMQAは「ビットパーフェクト」ではないということですね。ただそのあとは、ロスレスはデジタルドメインの話だけど、最終的にはアナログから撮った音をアナログで出すよね、そこでの音が重要であり、その運び方が重要なのさ、という感じの言い方のように思えます。

MQAにはロスレスかどうかの他に、そもそも真にハイレゾかどうかという疑問もありますが、そこはQ37-2でやはり突っ込まれてます。このオリガミ処理自体は可逆的なロスレスであるって感じでしょうか。

またMQAの売りとしてよく言われている「時間軸的なうんぬん」というのも、カタログ言葉でなく結局技術的にいうと何のこと?という疑問がありますがそれはQ62やQ63にも時間的な正しさ(というか時間的なブレ・ボケ)とは何かについて解説されてます。それとQ15を見るとインパルス応答の図で別に解説されてます。

あともう一個私が最近気になってるのは、MQAはDACやスマホなど箱物には内蔵するけど、PC上の音楽再生ソフトでは対応しないんじゃないか？ということですが、これもQ43で答えられてます。Q43-1はそもそもそれが可能か、Q43-2はそれやってもMQAの恩恵はあるか、Q43-3はサードパーティー(音楽再生ソフトの製作者)がそれできるか、ということです。
答えは1はもちろんできる、2は差はない、ただしDACに付随しているソフト(上の箱物)のほうがDAC知ってるので音が良いでしょうという感じ。
3は微妙な答えですが、2で示したようなDACの良さを引き出せるようなソフトを待ってるよ、って感じですが、ここについては別途アナウンスするようなのでまだ方針が決まってないのではと思います。おそらくは許可制になるとまずメリディアンつながりでRoonだと思いますがわかりません。
(ちなみにQ76にありますが実際はMQAはメリディアンではなく別会社ということ)

似たような質問はQ44でもありますがこちらはPCというより、SonicOrbiterやPlayPointのようなブリッジ製品経由(ネットなどデジタルで受けてデジタルのUSBやSPDIFで出すというような)という感じなので箱とPCの中間ですね。質問者もひねってます。
これも答えは似たような感じで、DACに最適に出せるやり方が分かってるならということで暗に汎用品は除外したそうです。ただこれも後にアナウンスするということで、ベンダー個別に対応するように思えます。保証問題もありますからね。
またこの辺はQ47のDACプロファイリングにもかかってくると思います。
Q45はデコーダはFPGAでも作れるかということだと思いますがこれは実際に作ってるとのこと。
Q74ではMQAはリアルタイムでも将来的にはエンコード可能(ライブ配信とか)と書かれてます。

あとこれが一番ハードなQAなんですが、HQ Playerの作者がMQAについて実はデコードされないと(デコーダがないと)音質はCD品質より劣化してるのではないか、ということと、実はFLACより効率悪いんではないかという否定的な分析を書いてます。これは海外ではMQA論でよく参照されてますので興味ある方はチェックしておいたほうが良いと思います。
http://www.computeraudiophile.com/blogs/miska/some-analysis-and-comparison-mqa-encoded-flac-vs-normal-optimized-hires-flac-674/
これもQ82に回答されてます。この辺はボブスチュアートとの真っ向勝負ですがまあ私にはお読みくださいとしか。。

最後に用語集があるのでそれを先に見たほうが良いかもしれません。例えば"Kernel"とかです。
結局先送りの回答もありますが、だいたいの今までの疑問には全て答えてるように思います。私はすっ飛ばしてましたが基本的なことからスタジオでのことやライセンスまでかなり広くカバーしてます。これを見ればMQAは皆わかるというか、これを見ずにMQA語るなかれみたいな。(Q82はあと引くと思いますが)

MQAの2Lサンプル音源

おなじみの2Lの音質比較サンプル音源のページにMQAのサンプルがアップされていました。下記にボブスチュワートのコメントともにAudioStreamの記事があります。
http://www.audiostream.com/content/supplementary-listeners%E2%80%99-notes-2l-test-bench#wGQHoVEbIKADUdX8.97

2Lのサンプルページは下記で、無料でダウンロードできます。さっそくいくつかダウンロードして聞いてみました。
http://www.2l.no/hires/index.html
ここで気が付く点がいくつかあります。

まずこのサンプルを見てMQAのファイル形式はFLACだということがわかりました。つまりMQAという方式でエンコード(コード化)された音楽データがFLACファイル形式に格納されているということになります。端的に言うと".flac"であって".mqa"ではありません。ここは重要なのにあまり触れられてきませんでした。ファイル形式というのは入れ物のことで、エンコード形式は中身の詰め方のことです。たとえば画像ではよくJPEGファイルって言いますが、実はJPEGファイルというのはなくて、たいていはJFIFファイル形式にJPEG圧縮エンコードされた画像データの入っているファイルの通称です。
たとえてフルーツの詰め合わせ贈答品でいうと、ファイルフォーマットというのは箱の形や仕切り、箱の「なんとかフルーツ」や製造月日という表示(タグ)のことです。エンコードというのは中のしきりにどうやってフルーツを詰めるかという詰め方です。フルーツの形や同じ種類の連続など工夫して上手に詰めればたくさん入ります。
MQAでは専用デコーダがなくてもCD品質の部分は再生できるとありますが、ファイル自体がFLACとして再生されるということがわかりました。ここはコンテナは任意という記述があったようにも思いますが、少なくとも2LではFLACでいくようです。

次にCarl Nielsen: Chaconne op 32を見てもらうとわかりますが、これはマスターが44/16なのに、それをMQA化したものはCD品質の音源よりファイルサイズが大きくなっています。元がDXDマスターでということならわかりますが、元のサイズより大きいというのはいったんアップサンプリングかなんかしているのではないかと考えてしまいます。
また、FLACのタグを見るとわかりますが、MQA音源は44KHz/24bitとして認識されています。44/16ではありません。CD相当とはいっても24bitの拡張部分はそのままにしているようですね。


44/24の音源がMQA

実際に再生してみましたが、デコーダなしでもたしかに再生できます。興味深いことにデコーダがないためにCD相当音質のみ再生できるはずなのに、CD品質のサンプルと比べると音質が違うように思います。ボブスチュワートの解説を見ても測定的にもCD音源よりデコーダなしのMQA再生のほうがノイズフロアなどが低くなっています(凹凸ありますが)。
聴覚的にはより自然で滑らかに思えます。やはりこの段階でMPフィルタ系のアーティファクト取るデジタル処理がされているっぽいですし、24bit拡張の効果かもしれません。
RoonよりはJRMCのほうが差は小さいのでこの辺はよくわからないところもありますが、いずれにせよMQAの実物が出回ってきたことでよりMQAについてわかるようになったとは言えます。

それとMQAと関係ないですが、2Lレーベルもやっぱり良いですね。このSPES:Kyrieなんかは伝統音楽と宗教曲がうまく融合して見事です。古いものと古いものを掛け合わせて新しく聴こえるという、音楽のクリエイティブな側面が良く出ています。A/B比較でのMQA聴き比べはどうでもよくなってずっと聞き入ってしまいました。アルバムも買おうかと。でもMQA版を含めてどれを買えばよいのか、、悩みが深くなりました。
https://shop.klicktrack.com/2l/447077

ハイサンプリングレートの利点とは、MeridianとBenchmarkの例

ハイサンプリングレートの利点について、MQAを研究してきたRealHDサイトの人とBenchmarkの設計者(John Siau)との興味深いやり取りが書かれています。
http://www.realhd-audio.com/?p=4361
Benchmarkはハイレゾのホワイトペーパーをアップして96kHzより上はあまり要らないという要旨(後述)ですが、それにRealHDの人がMeridianのMQA的見地からタイミング利点を得るには196kHzが必要と言ってるが、と質問をするという感じです。

日本だとハイレゾ音源のハイサンプリングレートの利点は、というと22kHz以上の超高音域の情報が記録されていて云々、それで倍音の効果が云々、という感じが多いと思います。
一方でそれよりも人の知覚を左右する音の「タイミング」が重要なんだ、と説いたのがMQAでのMeridianのボブスチュワートです。つまり少し誇張して言うと、MQA的には高い周波数の音の中身が伝わるよりも、音のタイミングの細かさが重要というわけです。
具体的に言うと、タイミングが正しく伝わるためには5-10マイクロ秒のタイミングが重要だというのがMeridianの主張です。5-10マイクロ秒が必要だとすれば、言い換えると50万分の1秒から10万分の1秒が必要だということで、それをサンプリングレートに換算すると500kHzから100kHzが必要だということになります。
つまり196kHzは19万6千分の1秒ですから、196kHzまたは384kHzのハイサンプルの音はこの辺に届きますが、96kHzではちょっと足りないということになります。

もう一方Benchmarkの言うハイサンプリングレートの利点はプリ・リンギングなどアーチファクトに関するものです。これはデジタル信号での計算誤差などで音が鳴る前にないはずの不自然な音が発生してしまうような問題です。BenchmarkのSiau氏によると、このような問題はナイキスト周波数のあたりに起きるので、CD品質の44kHzのナイキスト周波数である22kHzで起こると人の知覚に影響を与えてしまう。特にそれが20kHz以下のIMD歪みとなって表れてしまうというのが問題となるとのこと。
そこでサンプリングレートをあげて96kHzにしてしまうと、そのナイキスト周波数の48kHzは人の知覚に影響しないのでリンギングが起こっても音質に影響を与えにくくなるということです。またサンプリングレートが高くなると、リンギングの時間幅が短くなるので、このこともリンギングの悪影響を減らすそうです。(たぶん影響を受ける1サンプルの長さが短くなるということだと思います)

つまりハイサンプリングレートの利点と言うのは、高い周波数の音が聞こえるというよりも、Meridianに言わせるとタイミングがより正しくなることが良い、Benchmarkに言わせるとアーチファクトの悪影響を減らすことができるということが良い、というわけです。

Benchmarkの人は96kHzがそうした利点がある反面で、今日のスピーカー性能を考えると176kHzや192kHzの音源は意味がない、仮にそれが進歩したとしても人の耳が進歩しないのであまり意味がないと言っています。こちらはBanchmarkのホワイトペーパーに書かれています。
http://benchmarkmedia.com/blogs/news/14949325-high-resolution-audio-sample-rate
ちなみにBanchmarkのホワイトペーパーの前半ではナイキストの定理について、私がこの前の記事でナイキスト周波数の説明には車輪スポークの説明がある、と言ったその車輪の回転の例が書かれています。
一方でRealHDの人との問答では「タイミングはサンプリングレートの役割ではない」と書いてます。

MeridianのBob Stuwartも、BenchmarkのJohn Siauもとても高い知見と研究結果から書いているので、私がどうこういうものではありませんが、ぱっと見て結局196kHzって意味あるの?というところではなんとなく噛み合ってないようにも思います。

ハイレゾの利点というのは最近よく本に書かれますが、たいていはCDの数倍の情報量と書かれています。それ自体は前の記事で画像の大きさの例をあげたように間違いではありません。では実際に意味あるの、というとプロでも見解が分かれ、しかもタイミングにしろアーチファクトにしろ情報量はどこいった、という展開です。

一方で24bitの方は情報量は確実に16bitより増えます。しかし増える8bitは下位ビットですから微小音であり、それ(広いダイナミックレンジ)を活かすにはSNの高さが必要です。
イヤフォンならアイソレーション、電気回路ならノイズの減少、とそういう基本的なところが重要になるはずが、サンプルレートの方ばかり目がいって、それらがなおざりになると本末転倒になりかねないのではないでしょうか。

Naxosがワールドワイドでハイレゾストリーミング

Naxosが月曜からハイレゾストリーミング配信を開始しました。US$14.99のサブスクリプションです。

http://www.classicsonlinehd.com/

ポイントはワールドワイドであること、192Kまでのアダプティブ方式であること、モバイル対応であること、作曲家や指揮者などクラシック対応の検索エンジンを持ってること、などです。

アダプティブ方式はOraStreamの技術提供のようです。

http://www.audiostream.com/content/naxos-and-orastream-launch-classical-hd-streaming-service

OraStreamとアダプティブ方式・スケーラブルロスレスについては前に記事を書きましたので下記リンクをどうぞ。

http://vaiopocket.seesaa.net/article/274617721.html

Meridianの新音楽フォーマット、MQAを考える(4) - オーディオ折り紙

ステレオファイルの12/21記事にジョンアトキンソンのMQA解説が乗っていました。
http://www.stereophile.com/content/ive-heard-future-streaming-meridians-mqa

Fig1はシャノン線図で、ダイナミックレンジと周波数の関係を示しています。この前のRealHDの四角を三角にの図と同じですが、これでは192kHz(のナイキスト限界の96kHz)まで図に入っています。ちなみに下では192kHzを4Fs(CDの4倍レート)とも書いています。
これはラベルのストリングカルテットを例にとっていますが、どの音楽もこの傾向になるそうです。赤い折れ線はピークレベルの遷移で音楽情報みたいなもの、青い折れ線は平均ノイズレベル(ノイズフロア)です。24kHz以下に青いノイズの線の下に緑の線がありますが、ここは16bitでの量子化限界で、ここから下が後で出てくる隠し金庫になります。

このFig1を見るといくつかのことに気が付きます。音楽情報を記録するには少なくとも96kHzでサンプリングしたほうが良いこと(図ではナイキスト周波数なので48kHz)、とはいえ図ていうと55kHz以上はほぼノイズと同じであること、24kHz以下ではノイズフロアは16bitの量子化限界より上であること、またRealHDの人もいっていたように「音楽」情報は全体の音の情報量(四角)のほんの一部(三角)であることです。Fig2のオレンジがそうですが、つまり音楽情報の赤い線の上と、ノイズフロアの青い線の下は「空いている」わけです。

この図はラベルのストリングカルテットの録音を例にしていますが、この三角形の傾向はどの音楽でも変わらないということです。そうすると、ハイレゾはよくCDの3-5倍の情報量と言われますが、実際にデータ容量はCDの3-5倍でも情報量としてはそれほど大きな差ではなく、情報量という点からいえばCD品質ですでに十分はいっているということも言えると思います。ただ一応書いておくと、人とサルのDNA(情報量)の差はわずか2%程度ですがこれだけ大きな違いになっています。情報量のわずかな違いも実際に表れてみると大きい、ということもまた言えますので念のため。
オーディオにおいてはその情報をいかに利用するかということになるでしょう。MQAでは後で出てきます。

元に戻ると、RealHDの人も書いていたように、MQAではその高周波帯域の音を可聴帯域に畳み込みます。これをボブスチュワートは「オーディオ折り紙」と言っているということ。これが前回書いた四角を三角に、です。
まずFig2で書かれているように48kHzから96kHz(音源ならば192kHzのハイレゾ音源)のわずかな(C)の部分を(B)の下に「カプセル化」します。つまり使われている部分を使われていないノイズフロアの下に畳み込むわけです。
これでFig3の灰色部分のようにデータが減りました。同様にFig3では今度は24kHzから48kHz部分(音源でいうと96kHzハイレゾ)でも同様に(B)の部分とさきの(C)も(A)の下の16bit量子化限界の下の隠し金庫に畳み込みます。
ちなみに(C)を(B)の下に畳み込んだときは「カプセル化」という手法ですが、(B)を(A)の下に畳み込むときはロスレス圧縮が使われているようです。ちょっとよくわかりませんが、(B)と(C)ではエンコードが異なるようです。(B)の方はより大事だからでしょう。
これで半分の半分になったのがFig4で、これが48kHz/24bitのMQA音源となります。
互換性のことを考えると、48/24のMQAを16bitで再生すると、16bitのノイズフロアの下に隠れてる96kHz以上の「ハイレゾ成分」は再生されない、ということのようです。

そこで例の時間的な正確さ、とかいうMQAの音質に関してですが、20kHz以上は聞こえるのかという根本的な問いに対して、ボブスチュアートは20kHz以上では周波数的な意味より、時間的情報をより鋭敏に捉えるという結論をくだし、20kHz以上ではADC/DACするさいに時間的な汚れが生じるために自然な音に聞こえないという結論を出したようです。
その理論にもとづいて、MQAエンコードするさいになんらかの補正(compensate)処理を上のBやCではくわえているようです。つまり20kHz以上に関してはやはり信号処理がなされているということです。これにはMeridianのアポダイジング・フィルターを使ってますが、それよりも実際のADコンバータの特性に合わせてチューンしたというところが大きいようです。実際にはそう多くのADコンバータがあるわけではないので可能なことだそう。アポダイジング自体の意味はなだらかに落ちていくことですが、デジタルフィルターではプリエコーが出ないものをさしてます。

音質が向上するということについては、下記のMeridianユーザーフォーラムにボブスチュアート自身が書き込んでいます。ここの写真の右上のインパルス応答の図がMQAと従来の192kHz ADC/DACの比較です。
http://www.meridianunplugged.com/ubbthreads/ubbthreads.php?ubb=showflat&Number=226336#Post226336
利点は下記のようなものがあげられています。
エッジの明瞭さ MQA = 4μs 従来は250μs
インパルス持続時間: MQA = 50μs 従来は500μs
MQA はポストリンギングがない

いずれにせよ結論的にはMQAはオリジナルマスターに対してはバイナリ一致しないでしょう。ただしオリジナルマスターとは異なるように手を加えてますが、音質はマスターより良いということになります。

Stereophileの記事では実際の試聴をしたレポートが載ってます。ヒラリーハーンの88/24のハイレゾを聞いた後にMQA版を聞いたらその違いに笑っちゃたといいます。MQA版ではベールが取れて色彩感が出るとともに楽器が濃く感じられるとあります。デジタル的な不自然さも取れて、ハーンのコンサートには何回もいったけどこれが一番生っぽいと言ってます。
レイチャールズとナタリーコールのMQAではより音場も広がり、ヴォーカルの鮮明さがひときわ高いとともに、鋭い音の輪郭だけでなくレゾナンスも正しく聞こえるドラムのインパクトが良いと言ってます。
なかでもメタリカは聴き終わった後に深く一息つくくらい、音のセパレーションも良くヘビメタの迫力がボリュームを下げても十分に堪能できたって言ってます。
反面で欠点はマイクに近く歌うヴォーカルの息遣いが必要以上にリアルに聴こえることだって言ってます。

まとめると、MQA音源の利点はサイズが従来のハイレゾに比してかなり小さくなること、オリジナルマスター音源より音質が高くなることの二点ですね。
MQAはハイレゾ音源というより、ハイレゾデータをもとにしてマスター音源の音質を高めるようデジタルフィルターをかけた音源というべきでしょうか。

MQAはAtlantic Recordsにくわえて英国のストリーミングプロバイダーである7digitalでの採用が決定しています。来年はどう展開するのでしょうか、ちょっと面白いところです。

Meridianの新音楽フォーマット、MQAを考える(3) - MQAの音質

Meridianの新音源フォーマットのMQAですが、ネットマガジンTwiceの12/15付けのオーディオコラムに面白い情報が載っていました。
http://www.twice.com/meridian-mqa-audio-tracks-coming-2015/55280

MQAを実際に使う際に再生側はMeridianがExplorer2を用意しましたが、音源ですから配信されないと意味がありません。もちろんMeridianのボブスチュワートはこの点でもずいぶん前から根回しをしていたようで、ニールヤングの件もそのときのものなのでしょう。
その点ではまずAtlantic recordsが配信を表明しているそうです。あるいはCES2015でもう少し発表があるのかもしれません。

それと買う側のメリットはなにか、ということです。ひとつ明らかなメリットはサイズが小さくなるということです。デコーダーが必要だけれどもポータブルオーディオではもちろん有利ですし、ストリーミングプロバイダーが使うことでユーザーの通信速度が低くても「ハイレゾ相当」の品質が楽しめることになります。
これは192/24のハイレゾFLACで150MBのサイズがMQAだと30MBになるといいます。FLACはすでに2:1で圧縮されていますので圧縮率は10:1ということになります。これは「ロスレス」としてはあきらかにあり得ない値のように思えます。その仕組みの一つは前回記事MQAを考える(2)のときに書いた「四角を三角に」で説明できますが、これだけでは不十分に思えます。これは次の件にもつながっています。

もうひとつMQAのメリットで宣伝されているわりによくわからないのは「音質」です。
MQAの宣伝として書かれた言葉でよくわからないのは「タイムドメイン重視」とか「神経科学的な側面」という言葉です。それらによって、MQAでは音質が良いということも書かれますが、単純な疑問として、単に圧縮しただけならオリジナルマスターより音がよくなるわけがありません。戻して元と同じですからね。
これにはまずマスター音源をMQAエンコードしてデコードしたら元のマスター音源とバイナリ一致するのか、というをまず明らかにしなければならないとは思います。しかしながらいまのところそこが不明確なので推測するしかないのですが、推測するならば10:1という高圧縮レートや音質が良くなるという言葉から推測できるのは非可逆(lossy)で、かつなんらかのデジタル信号処理を加えているということです。

ここでポイントになるのがこのTwiceの記事のEfficiencyのところです。それはボブスチュワートが言っている「聞こえない24kHz〜48kHzの部分は聞こえる音(つまりそれ以下の可聴帯域)の到着時間(arrival time)の情報をもっていて、これがリアルな音楽再現に重要である」という点です。
そこでMQAはそのタイミング情報を失わず(losslessly)に可聴帯域に畳み込む(fold)ことでサイズを小さくしていると言っています。それによって、192/24音源の10倍よい精度でタイミングの解像度(resolution)を再現することができるということです。(ここもちょっとよくわかりませんが)
これによってMQAでは演奏の自然さを失わせることになる"時間的ボケ(temporal blur)"を取り去り、音に深みと質感を加えるということです。人は時間情報に対しては周波数情報に対するよりも5から13倍も敏感ということで、つまりここがいわゆる神経科学(neuroscience)的なところです。
これを考えるとやはり、MQAは単に圧縮をするというだけではなく、なんらかの信号処理を用いているように思えます。

いずれにせよ、まだあいまいなところはありますが、MQAの特徴であるサイズの小ささ、音質についてはある程度のイメージは出来てきたようには思います。あとは実際に聴いてみる、というところでしょうか。

Meridianの新音楽フォーマット、MQAを考える(2) - 四角を三角に置きかえる

Meridianの新音楽フォーマットであるMQAについてですが、Realhd-audioサイトによくまとまった記事がありました。
http://www.realhd-audio.com/?cat=45

これによると、MeridianのRobert Stuart(音展に来ていたボブ・スチュワート)、Peter CravenによるAESの研究発表である"A Hierarchical Approach to Archiving and Distribution"がベースで、これを商業的にブランド化したのがMQAということです。A Hierarchical..については下記リンクです。
http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=17501

いまでもたくさん音源形式があるのに、MQAの利点は何かというと、これはすでにMeridianサイトで上がっていますが「音質と利便性の両方をトレードオフなしに向上する」ということです。簡単に言うとロスレスなのにサイズを小さくできるということです。具体的には96kHz/24bitの4.8Mbps相当のデータをCD品質(1.4Mbps)より小さい1Mbps低度にできるというところです。
同時にいまのところ一番のMQAの疑問は4.8Mbpsある96kHz/24bitのデータ量を、品質を落とさずに1MbpsというCD(44/16)の1.4Mbpsよりさらに小さい1Mbpsというデータ量にするという点です。単にロスレス圧縮してもいいところ50%なのでそこまでは小さくならないでしょう。ですからMQAはなんらかのLossyではないかと言われてますし、私はアダプティブのような形式じゃないかと推測しました。

ここで下記Realhd-audioリンクページの図(Fig1)を見てもらいたいと思います。
http://www.realhd-audio.com/?p=3861

Fig1は96kHz/24bitのある音源の強度分布を示すグラフです。音の強度はdBで縦軸に示しています。横軸はサンプリング周波数で96khzのナイキスト周波数の48kHzまでプロットされています。

これをみるとわかるように、サンプリング周波数が高くなるにつれて、音の情報(強度)が少なくなっています。しかしながらデータは常に96kHz、24bitの"容量"が使われているわけです。つまりCD品質の周波数帯域では音はみっちりはいっているけど、それより上はスカスカなわけです。それでも容量は食っています。

ハイレゾ音源ってスカスカなのか、という話はとりあえず置いといて、
つまり4.8Mbpsが1Mbpsになるマジックは「ある情報(Signal Area)は捨てない」けれど、「ない情報(No Signal present)は捨ててる」わけです。これを非可逆(lossy)というか可逆(lossless)というかはたしかに微妙ではあります。捨てている、というのは語弊がありますが、おそらくは22kHz以上の部分については必要なdBの分だけ割り当てる、つまり録音したマスターが24bitデータであっても22kHz以上については24bit使ってないからいらないじゃん、必要なビット数のみ割り当てればよいでしょう、ということではないかと思います。たとえば、Fig1で44kHzあたりでは実質30dB程度しかダイナミックレンジが必要ないとすれば、ここはビット数は5bitあればすみます。つまり19bit分は節約できるという理屈ではないかと思います。
後で出てくる互換性のため必要なのは16bitですから、おそらく22kHz以下でも17-24bitはなんらかの圧縮をしているのかもしれません。

これによって見たところ4.8Mbpsの半分は軽くできるので、約2Mbps強になって、1:2低度は可逆圧縮できるので、1MbpsのCD品質くらいのデータ量に収まるということなんでしょう。このことを上記記事リンクのタイトルでは「四角を三角に置きかえる」と書いてます。(図のデータ部分"Signal Area"が三角形だから)

MQAのエンコード(カプセル化)では、音源ファイル(ここでいうコンテナ)ではまずCD相当のデータが普通にはいっていて、あるメタデータを読まなければそのまま普通の音源ファイルとして再生するんでしょう。つまり前方互換性があります(従来システムでもMQAが読めるということ)。
MQAではメタデータのどこかの部分に拡張差分データ(オリジナルデータ 引くところの CD相当データ)をMQAエンコード(四角を三角)にしたものがはいっていて、メタデータにある情報をたよりにそれをデコードして、CD相当データと合わせてオリジナルデータに戻すんだと思います。
この辺はオリジナルデータ→MQAエンコード→MQAデコードでバイナリ比較するとどうなんでしょうかね。

CD品質とハイレゾ部分のデータが差分・階層的という点ではアダプティブっぽいですが、それよりはむしろハイレゾ版のHDCDに近い感じの基本部分と拡張部分に分かれたものに見えますね。つまりHDCDを普通のCDプレーヤーで再生できるように、MQAは普通のDACで再生するとそのままPCM部分が読めて、さらにそのメタデータを認識できるデコーダならば、ハイレゾの拡張部分を元に戻せるということなんでしょう。
MQA対応したMeridianの新型ExplorerではDSPを使っていると言いますが、おそらくPCやスマートフォンのソフトウエアならもっと効率的にデコードできると思います。

なおMQAについては関連特許を探した人がいて、特許内容があります。これを見てもよくわかりませんが、うちのブログは玄人の人がたくさん見ているのでリンクをあげておきます。
http://patentscope.wipo.int/search/docservice_fpimage/WOGB2013051548@@@false@@@en;jsessionid=556F95ADF4C56D988B3FED8836465D01.wapp1nC
http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2013186561&recNum=132&docAn=GB2013051548&queryString=nano%20OR%20filter%20OR%20ceramic&maxRec=599628


ところで、MQAエンコードとはちょっと離れますが、さきの記事にちょっと面白い話題が書いてありました。
よく20kHz以上は聞こえないからハイレゾは必要ない、という反駁がありますが、上の"A Hierarchical Approach..."の論文ではなぜハイレゾか、という問いについては20kHz以上の聞こえるかどうかわからない情報の問題と言うよりも、サンプリングレートが高くなることで(ナイキスト周波数が上がって)、よりデジタルフィルターを工夫する余地が増える、という感じのことが書いてあります。
たとえばDAC内でのオーバーサンプリングはハイレゾ関係なく昔からありますが、これは情報量を増やすというよりは、ナイキスト周波数を上げることによるLPFの効きの効率化(設計の簡素化)をするためだったと思います。ですからアップサンプリングも同じですが、補完とか中の情報云々というよりは、ナイキスト周波数をあげる事自体が意味があるという感じでしょうか。
つまりは96kHzをターゲットにフィルタを設計している回路ならば、96kHzで再生するのが効率的、つまり音が良いのではないか、ということです。この辺の視点もハイレゾ論争からは抜け落ちていたように思います。アップサンプリングしたのをオーバーサンプリングするとどうなるか、というと頭痛くなりますが　笑

Meridianの新音楽フォーマット、MQAを考える

イギリスのオーディオメーカーMeridianが新音楽フォーマットMQAについてのサイトを立ち上げています。
http://musicischanging.com/

MQAとはMaster Quality Authenticatedのことで、いままで相反していた使い勝手と音質を統合できるとしています。具体的にはなにか、ということですがこれは詳細がまだ明かされていません。
以下は私のただの推測です。

まずMeridianはMQAを以下のステップで表しています。
マスターレコーディング⇒カプセル化(MQA encapsulation)⇒種々のロスレスフォーマットでのダウンロード/ストリーミング⇒HW/SWでの再生

Absolute Soundの記事によると、MQAはエンコーディングであり、録音やマスタリング時にMQAでエンコーディングできるとあります。またPC&TechによるとMQAはCDと同じ帯域幅(ほぼ1Mbps)であるとしています。エンコーディングは従来の周波数とタイミングを同じ優先度で考えるのではなく、神経科学要素からタイミングを重視したといいます。
http://www.theabsolutesound.com/articles/robert-harley-listens-to-meridian-mqa/
http://www.pcauthority.com.au/News/398532,meridian8217s-mqa-promises-studio-quality-music-for-streaming.aspx

これらのことから考えると私はMQAの正体はアダプティブ・ロスレス(adaptive lossless)ではないかと思います。アダプティブ・ロスレスについては前にOraStreamの記事を書きました。
http://vaiopocket.seesaa.net/article/274617721.html

アダプティブ・ロスレスはミルフィーユのようなもので、十分な帯域幅が伝送で確保できるならすべてのデータが送られますが、伝送が細くなるとミルフィーユの皮がむけるように音質を落としていきます。つまり完全な形がCD品質またはハイレゾデータで、そこから上で書いたカプセル化によっていくつかのミルフィーユの積層に分割していくのではないでしょうか。これはMPEG4-SLSと同じです。
おそらくここのステップにおいて、神経科学要素からそのロスをさせていくのではないでしょうか。たとえばMP3はどうせ15Khz以上の音は聞こえないからと周波数的に切り捨てたわけですが、MQAではそれを特定周波数ではなく、神経科学要素から捨てていく(積層にしていく)と思います。よくわかりませんが。
MQAデコーダがなくてもCD品質は保てるというのはハイレゾデータをMQAエンコードした場合、ミルフィーユの積層をはがした核がCD品質なのかもしれません。
具体的な製品としては新しいExplorerにMQAデコーダーが搭載されたようですhttp://www.whathifi.com/news/meridian-reveals-explorer-2-dac-mqa-support

これが意図しているところはロスレスストリーミングですね。たとえばいま海外では話題のTidalとかQobuzです。もっというならば、ハイレゾ・ロスレスストリーミングです。もしそうならば日本はまた蚊帳の外です。

PONOの記事でニールヤングがMeridianとやっていたのはMLPと書きましたが、おそらくこのMQAのことだったのでしょう。たしかにニールヤングがアダプティブストリーミングをやっているという情報もあったので、つじつまが合います。
http://vaiopocket.seesaa.net/article/262455301.html
なんとなくいろんな手がかりが符合しはじめてきましたが、まだまだよくわかりませんね。

FLACやALACなど既存のコンテナに含められるとありますが、事実エンコーディングとファイル形式はわけなければなりません。Jpegはファイルフォーマットではなくエンコーディング形式です(ファイル形式はJFIFかExif)。WAVは通称でファイルフォーマットはRIFFです。
ファイルは容器の形式でエンコーディングは中身の詰め方です。

PCオーディオにおいてはDSDの次のトピックが見えにくいのですが、もしMQAがロスレスストリーミングを志向しているならば、海外は「次」をロスレスストリーミングに狙いを定めているようにも思えます。そうした場合、CDから先に進まない日本のオーディオの明日はどうなるのでしょうか?

ESS 9018に新しい2M世代が登場

高性能DACチップとして評判の高いESSのES9018ですが、ES9018-2Mという新しいモデルが登場したようです。
http://www.esstech.com/Pr_2013/ES9018-2M%20%20PR%20130621.pdf

ESSと関係深いResonessenceによるとこの新製品はすでにConcero HDに搭載しているということ。
http://resonessencelabs.com/product/concero-hd/
フラッグシップのinvictaではなく、バスパワー動作のコンパクトUSB DACであるConceroにまず採用したっていうのは、この2Mバージョンでは以前より回路の刷新で性能向上もさることながらコンパクトさと低消費電力を目指してるからのように思えます。
infoTechサイト
http://it.tmcnet.com/news/2013/06/27/7236507.htm

今までES9023がカバーしてたところまで領域を広げるのかはわかりませんが、コンパクトさと低消費電力と最近のプロセッサ動向とも合致する点は興味深いところです。
また下位機種のES9016にも2Mバージョンが出てますのでよりモバイル指向したESSの2M世代ということでしょうか。

追記:
いろいろと調べてみると、ES9018の次の世代と言うよりも、(もともと8チャンネル内蔵だったものを)2チャンネル化してコストダウンをし、電源消費とコンパクト化を志向した別のバージョンと言うべきかもしれません。2Mというのは2channelのMobile対応という意味のようですね。

ワイヤレスAV再生は戦国時代へ

iPhoneがドックコネクタの変更をして、フィルシラーが純正ドック作らない発言をするなど、有線からワイヤレスへ一気に向かう機運が高まったのに刺激されたのか、Android陣営でもAirPlay風のワイヤレス規格が最近いくつか相次いで発表されました。

まずWi-Fi AllianceがLGとサムスンのサポートでMiracastを発表しました。
http://japan.cnet.com/news/service/35022005/?ref=rss
 これはLG Optimus G smartphone,とSamsung Galaxy S IIIでサポートされると思います。
https://www.wi-fi.org/sites/default/files/uploads/Miracast_FAQ_20120919.pdf
上にFAQがあるんですが、Miracast自体はDLNAのように技術自体というよりも、Wi-Fi Allianceが認めるワイヤレスオーディオ・ビデオ製品につけられるブランド名ということのようです。またMiracastはワイヤレスだけではなくHDMIやUSB使用でも適用されるということ。Miracast自体は技術総称みたいなものなので、Wi-Fi DirectTのようにWiFiネットワーク不要のデバイス間のダイレクト接続もカバーできるようです。
ただしオーディオ的に重要なのは上のFAQ10ですが、Miracastは本来的にはオーディオだけというデバイスには適用を考えてないという点です。


またDTSがDTS Play-Fiというワイヤレス技術を発表しました。
http://www.whathifi.com/news/dts-play-fi-brings-airplay-style-wireless-audio-to-android
こちらはMiracastとはことなってオーディオのみにも対応しているようです。DTSの子会社のPhorusという会社が製品化をしようとしているようです。
DTS Play-FiはiOSでもAndroidでも使えるということですが、まずはAndroidからサポートを始めるということです。
MiracastはオーディオCODECはAACだけですが、Play-FiはFLACなどもサポートします。また基本的に1:1のAirPlayとはことなって、同じネットワーク内で1対多の接続をサポートします。同一ネットに複数のクライアントがあっても構いません。クライアントはPlay-Fiアプリです。


これらがAirPlayと現状で基本的に異なるのはAirPlayがOSレベルでサポートされているのに対して、アプリレベルになってしまうということです。
もしかするとLGとサムスンではMiracastが標準でサポートされるかもしれませんが、これは断片化を助長してしまうことになります。やはりどこかの段階でAndroidが標準でサポートするのが良いでしょうね。

AppleもAirPlay Directという無線ネットなしでデバイスダイレクト接続できる拡張がうわさされたんですが、まだ姿は見えていません。
AirPlayに刺激されてこれらが出てきたように、AirPlayもその弱点を克服したこれらのライバルの出現に刺激されて行くのではないかと思います。

DAC側デジタルボリュームについて

ボリュームコントロールはデジタル機器でもアナログ機器でもキーポイントです。NFB11.32の記事でデジタルボリュームとアナログボリュームの得失について触れたのですが、実際はどうなのかということをSaberDACチップのESS Technologyが昨年の10月にRMAFで行ったプレゼンテーションの資料から見てみます。
http://www.esstech.com/PDF/digital-vs-analog-volume-control.pdf

こちらはESSのキーパーソンのひとりMartin Mallinsonが行っている上記セミナーの動画です。


プレゼンテーションの図を見るとわかりやすいのですが、デジタルボリュームが16bitの場合にはボリュームを下げると信号が下がるのに対してノイズレベルは下がりません。しかしアナログボリュームの場合にはボリュームを下げると信号が下がるとともにノイズも減少します。つまりアナログボリュームの優位点がみて取れます。
しかしデジタルボリュームが32bitの場合(ESSのDAC内蔵ボリュームを指していると思います)にはアナログボリュームのように信号が下がるとともにノイズも減少します。
これをビットレベルでみると以下のようになります。

16bitのデータ(30,003)を16bit幅のデジタルボリュームで-35dB変えたとすると、次のように誤差がある結果となります。16bitのデータを16bit幅で計算しても冗長部がないので余りが吸収できないというわけです。

0010010100010000 = 30,003
↓
0000001000010110 = 534 (本来は533.5372)

ただし下記のように16bitのデータを32bit幅のデジタルボリュームに(左詰めで)入れたとすると同じ-35dB減少させたとしても下記のように誤差がなくなります。
(表現形式は32bit整数ではなく固定小数点を使用していますね)

0111010100110011.0000000000000000 = 30,003
↓
0000001000010110.1000100110000100 = 533.5372
つまり余剰ビット幅(冗長分)の16bitを余りの余裕として吸収できます。

ESSは「アナログボリュームがDAC自体よりも低いノイズフロアを持っていれば、DAC内部のデジタルボリュームを使用するよりも優れている」と結論付けています。ただしESS Sabre DACのノイズフロアの-135dBより低ければだが、と付け加えて。
たとえばNFB11.32の例で言うとDACにアナログボリュームがついていますが、やはり低価格製品ですのでそれほどボリューム自体の品質には期待できないかもしれません(測定したわけではないですが)。そこでデジタルボリュームとのトレードオフとなるでしょう。ただNFB11.32の場合にはデジタルボリュームを生かしてもアナログボリュームはカットできないでしょうからもっぱら利便性の問題にはなります。


ちなみにこれらでESSが念頭に置いているのはPC側ボリュームではなく、DAC側ボリュームです。
DAC側ボリュームについては下記のDragonflyの項を参照ください。NFB11.32ではAudio-gd DeckというソフトウエアでPCからコントロールします。
http://vaiopocket.seesaa.net/article/278372379.html

OraStream、adapt(適応)型ストリーミングとスケーラブル・ロスレス圧縮

AudioStreamに面白いストリーミングサービスの記事が載っていました。
A Lossless Music Locker and a Q&A with OraStream


OraStreamのクライアントアプリ、Digital LP

このOraStreamというミュージックストリーミングサービスです。これはユーザーからの音源をクラウドにアップロードしてそこからストリーミングできるという、いわゆるAmazonみたいなロッカー型のストリーミングサービスです。
OraStreamの売りは現在ではいいとこ300kbpsのストリーミングサービスをロスレスCD品質を超える1000-2000kbpsで運用するというもので、そのキー技術はadapt(適応)型ストリーミングとスケーラブル・ロスレス圧縮です。(将来的には192kHz/24まで考えているよう)
adaptive(適応)ストリーミング型はつまりストリーミングを受けるクライアント側の再生環境に合わせてビットレートを変えるというもので、受け手の再生環境(iPhoneか、PCでハイレゾ可能か)とかネットワークの帯域幅などに応じて、送り手(サーバー)が最適なビットレートで送るというものです。
これは前にAppleが作っているのではないかとかニールヤングが独自にやっているのではないかなどのうわさがあったのと同じものですね。

運用のワークフローとしては、ユーザーはWAVかFLACでアップロードしますが、それをサーバーではMPEG4-SLSというフォーマットに変換します。このMPEG4-SLSというのはSLS(スケーラブル・ロスレス)というもので、非可逆圧縮方式であるAACとそのロスレスとの差分を0.4kbps単位でレイヤー(層化)しているとのこと。下記にMPEG4-SLSの解説があります。少しでもロスがあったらロスレスっていうか、という話もありますがここではニアロスレスという言葉が使われていますね。
http://ja.wikipedia.org/wiki/MPEG-4_SLS
OraStreamではリアルタイムでネットワーク負荷をモニターしてこの段階化差分をストリーミングします。つまりユーザーの環境に適用するのでAdaptive(適用)ストリーミングというわけです。OraStreamingではこの調整があまり極端にならないようにスムージングしているとのこと(つまり80kbpsの次のフレームが急に800kbpsになったりしない)。現在のOraStreamではこれを64kbpsから1200kbpsまで動的に調整するそうです。またスマートフォンなどにおいてはユーザーのデータプランに影響しないようにビットレートの上限値設定ができます(下記参照)。
前に書いたようにWavPackフォーマットもロッシーとロスレスの差分がとれますが、このように積層化(段階化)しているのではなく、差分は一つ(ロッシーとロスレスとの差分)だと思います。MPEG4-SLSでは段階的に積層した差分を持つことでオーディオのミルフィーユみたいになっているんでしょう。

７月には運用開始するようです。料金プランはストレージと速度に応じて無料から年$240までいくつか用意されています。
当然法的なところが気になる点ですが、OraStream自体は中身にたいして責任を負わないが、ロッカーを貸すだけというスタンスのようです。これはこの記事のコメント欄まで読むとより明確に書かれているのですが、このサービスはもともと個人用ではなくミュージシャンか音楽プロデューサー向けと位置付けているということです。それで価格もやや高めだそう。(もちろん個人が違法アップロードしたらサービス停止するとのこと)

* OraStream Digital LPアプリ

受け手側はPCならばJAVAを使用したウエブか、iPhonesなどのアプリを想定しているようです。こちらの記事でクライアントであるOraStream DLP app(iOSアプリ)が紹介されています。
OraStream Digital Long-Play (DLP) App

これはいま試用版がAppストアからダウンロードできます。実際に試してみました。

OraStream Digital Long-PlayのAppストアページ

iTunesリンクはこちらです。
http://itunes.apple.com/jp/app/orastream-dlp/id447633767?mt=8

　　　　　
OraStream Digital LPのアルバム選択画面。Concordレーベルからサンプルが提供されています。


OraStreamの設定画面、キャッシュサイズやビットレート上限が設定できます。

　　
再生コントロール画面、アップロードされているのは44/16のデータであることがわかります。

　　
ライナーノートとアルバムアート画面もオプションで表示できます

ビットレートが変わるのは確認できませんでしたが、実際に試してみると音質もなかなか悪くないです。
*6/13追記 バージョンアップされてかなり動的に変化するのが分かるようになりました。

いまでも自分の作った曲をYoutubeにアップして有名になる人がたくさんいますが、OraStreamを使用すると高品質にそれを配信できます。さきのニールヤングとかAppleが作ろうとしているというのも、MPEG4-SLSみたいなものなんでしょうか。なんとなくこのタイプも仕組みが見えてきましたね。
いままではAACやMP3みたいに非可逆(ロッシー)圧縮か、FLACやALACみたいに可逆(ロスレス)圧縮かのふたつしかなかったんですが、このスケーラブル・ロスレス(段階化ロスレス圧縮)は第３の選択肢となるでしょうか。もう一つのアダプティブ・ストリーミングという言葉ももしかするとこの先いろいろと聞く機会が多くなるかもしれません。

USB DAC 192kHz対応技術のまとめ (2011/6月版)

以前USB DACと192k対応、クラス2などについてまとめた記事を書きました。
http://vaiopocket.seesaa.net/article/163361655.html
しかしその後いろいろと知見を深めていくうちに、この理解に修正が必要なことが分かってきました。そこで最近洗いなおして現時点で判明していることをまとめてみます。
推測もありますが、多くは直接開発元などに確かめています。このためMSBとかdCSみたいに私があまり詳しくないところのものは入っていません。ですから実際はもっとパターンがあるかもしれません。

1. USB DAC/USB DDCの192k対応方式の違いのまとめ

hiFace、Musilandなど
ドライバ: カスタムドライバ
174k/192k達成のためのドライバのインストール: WinもMacも必要
転送方式: USB Audio device classではないBulk転送
USBコントローラ: EZ-USBなどによるHigh Speed
備考: Macプレーヤーソフトのインテジャーモードは使えないものが多い

Zodiac +
ドライバ: 標準(クラス)ドライバ USB Audio Class1 (UH1モード)
174k/192k達成のためのドライバのインストール: WinもMacも不要
転送方式: USB Audio device classのSynchronous
USBコントローラ: 独自設計によるClass1でのHigh Speed

Audiophilleo1&2
ドライバ: 標準ドライバ USB Audio Class1
174k/192k達成のためのドライバのインストール: Mac(10.5以降?)不要、Win Vista/7必要、XP不要
転送方式: USB Audio device classのASynchronous
USBコントローラ: RISCプロセッサによる独自実装、RISCは信号処理も担当する

Wavelink、QB9 192、m903、HD7A 192など
ドライバ: 標準ドライバ USB Audio Class2
174k/192k達成のためのドライバのインストール: Mac(10.6.4以降)不要、Win必要
転送方式: USB Audio device classのASynchronous
USBコントローラ: XMOS、HighSpeed
備考: XMOSについては厳密に言うとさらにベンダーごとに実装の違いがあります。
たとえばゴードン系(Wavelink, QB-9 192, m903)とHD-7A 192も違います。

Zodiac Gold
ドライバ: 標準ドライバ USB Audio Class2 (UH2モード)
174k/192k達成のためのドライバのインストール: WinもMacも不要
358k/384k達成のためのドライバのインストール: Mac(10.6.4以降)不要、他は不可
転送方式: USB Audio device classのSynchronous
USBコントローラ: 独自設計、High Speed(384k対応可)

2. 考察 - OSのHigh Speed転送の対応状況

上の表を理解するポイントの一つは標準規格であるUSB Audio Device Class2.0に対応していなくても、OSの方ではメーカー(Apple/MS)の独自実装でClass1のままでHigh Speed転送が出来るようになっているということです。たとえばWinodws7のUSBクラスドライバーはClass2の対応はしていませんが、Class1でHighSpeed対応しているというのが現状のようです。いわば暫定対応です。
Macは10.6.4以降USB Audio Device Class2.0の対応を正式にしています。その反面でWin同様にMacでもClass1でのHigh Speed転送ができるようです。つまりMacは正式対応も暫定対応も両方されています。
このようにHighSpeed転送はOSの標準ドライバーでは正式でも暫定でも対応ができるので、標準ドライバーで192kHzが達成できてもそれがイコールClass2というわけではないということです。これは規格というより実装の問題で、XPで出来てVista/7では逆に出来ないというものもあるし、WindowsとMacでも細部の動作に食い違いがあるようです。このことから私もいままで標準ドライバーで192k達成できるものはClass2といっていましたが、一概にそうとはいえないと言うことです。
またこの前提はUSB Audio Class1.0 (つまりUSB 1.1のFull Speed)では96/24が上限であって、それ以上のサンプリングレートを送るときには計算上USB 2.0のHighSpeed転送が必要であると言う前提に基づいています。しかし、ここも実は裏道があるらしいということも分かってきました。とどのつまりはこの辺はOSの実装にかなり左右されるようだと言うことです。
逆に言うとこうしてメーカーごとにばらついたHighSpeed対応状況を標準化してデスクリプタにまとめたのがUSB Audio Class2.0といえるかもしれません。

3. 考察 - USBの転送制御とコントローラの問題

ここでいったん前に書いた記事に戻るのですが、192k対応を引き出すためにはUSB コントローラの制限があります。これは仮にClass1でHighSpeedを実現していても同じです。
たとえば96/24時代でよく使われたTAS1020だと対応はFull Speedまでなので、Class1だろうがClass2だろうがHigh Speedを使用するにはこれらでは対応できずに独自設計のコントローラが必要です。また、さきに書いたようにこの設計にはOSの実装が関係してきます。
つまりポイントは先のようにOSの標準ドライバーといっても、その実装はかなりまちまちであり、それを独自設計のコントローラで引き出すことで規格外の転送が可能であるというのも分かってきたところです。
そして、そのためにはコントローラ設計にも柔軟さが必要です。

ここで上の表のUSBコントローラの項を見てもらうと分かるのですが、この「独自設計のカスタムUSBコントローラー」も様々です。
本来はUSBの制御などはハードウエアの高速な論理ゲート動作などで行いそうですが、96/24ハイレゾを実現するためにTAS1020でゴードンさんなどベンダーがソフトウエアを書いて対応するようになって以来、プロセッサ+ソフトウエアという形式で転送制御をするのが一般的になってきました。
さらに192/24時代のいまではトランスピューター(トランジスタ+コンピュータ)と称されるXMOSが一般的になり、AudiophilleoではRISCでUSB制御のみならずさまざまな信号処理も担当しています。これで柔軟性と多機能化などをもたらしています。つまりはDACといえどもソフトウエア(ファームウエア)の比重が大きくなってきたということです。

XMOSという点で言うと、USBの192k技術はXMOSでそろってきたようにも思えますが独自の実装があります。これはさきのHD-7A 192のカスタムファームウエアの記事で書いた通りです。
プレーヤーソフト的に見てもインテジャーモードのようにかなりDACよりのバッファなども見据えたきわどい実装をするものも出てきたので、ファームの違いも関係してきます。Audirvanaのインテジャーモードは0.9.1からクラス2に対応していますが、当初同じXMOS採用機でもばらつきがあったのはこのあたりに関係しているようです。

たとえばインテジャーモードの対応の場合、DAC側のコントローラーがPCM270xのようにハードの固定動作チップの場合はDACベンダーで変更ができないので、PCM270xが入っていればインテジャーモードの対応はどのDACでも大丈夫だろうと推測ができます。しかしコントローラーがXMOSのようにDACベンダーが書き換え可能なソフトウエア比重の高いチップの場合は一概にXMOS搭載のA-DACがOKだったからB-DACもOKとは保障できません。ただしベンダーによってはグループ化が可能なので(たとえばゴードン系)、WavelinkがOKならQB9 192も大丈夫だろうと言う予測は可能です。そういう意味ではこうしたカテゴリー分けは必要であるといえるでしょう。
ちなみにインテジャーモード対応DACのリストはこの辺のCAリンクが便利です。

USBの転送制御をソフトで行うと言う点では昨年のキーワードとなったAsync云々というところも関係してきます。これはDAC側の高精度固定クロックが有効に使えるということでAsyncがもてはやされたんですが、クロックで知られたアンテロープ社製で高精度クロックを売りにするZodiacがクロックを生かすために必要と思われていたAsyncではなくSyncであったというのも興味深い点です。SyncはAdaptiveの元になった規格で、いまはあまり使われていないという理解でした。これも意図的にやっているようで、あえて第三の方式などと言っていました。

4.　コンピューターとオーディオの世界

こうしてみただけで、コンピューターオーディオの世界は深く多様で全て理解しようとするとめまいがしてきますが、トランスポートであるパソコン(OSやプレーヤーソフト)も、DAC/DDC側のコントローラも、ソフトウエアの比重が大きくなるとそのベンダーごとの実装で挙動がおおきく左右されてしまうと言うことはいえると思います。これは実際は規格化されて同じことをやっていそうですが、見えない挙動は異なってきて、それがときに見える違いとなると言うことです。
このソフトウエアによる柔軟性の高さと、柔軟ゆえの不統一さというトレードオフが従来ハード一辺倒だったオーディオ機器にないコンピューターオーディオの特徴を端的に表しているようにも思えます。

コンピューターオーディオの開発面での進化と効率化、nSDKとXMOS

最近特にコンピューターオーディオ機材の開発ペースが早いように思えますが、それは気のせいではないというお話です。

*ネットワークオーディオ
本日のニュースによるとTIがネットワークオーディオ開発キット、nSDKというのを発表したとのこと。
こちら日本語プレスリースです。
こちら英語リリースです。

英語リリースで見ると日本語リリースに書いてあるOSとはLinuxと明確に書いています。このnSDKが対応しているTIのオーディオ用プロセッサ・DA8xファミリーというのがARMプロセッサとDSPのパッケージのようですから、つまりはDA8xを使用する(ARMベースの)組み込みLinuxをOSとしたミュージックサーバーを作るためのキットということでしょう。ここで書いているプレーヤーとはミュージックサーバーのコントロールソフトのことで、ストリーミングやストレージ上の楽曲ファイルを再生できるような機能と、管理機能、操作UI画面などの提供をさしているようです。
これにより、つまり最近CESでポンポンと出たようなDLNA対応のネットワークオーディオ対応のミュージックサーバーの開発が効率化できるということですね。さらにもっとたくさん出てくることでしょう。

ちょっと日本語リリースは訳がおかしいところがありますが、USBに関してはDA8xでサポートしているのがUSBマスストレージクラスとポータブルプレーヤー(DAP)というところから推測してもUSBに関してはホスト機能(A端子側)を持ってUSBメモリーとかポータブルプレーヤーからの再生を可能にするということのようです。(それとRobust solutionは高い堅牢性というより、高い安定性と書いた方がより分かりやすいでしょう)

これはさきに書いた"DA8x Aureus"というオーディオプロセッサ・モジュールのための拡販政策ともとれますが、似たようなのが実はUSB DACの192対応で見られます。

*192/24対応USB DAC
昨年末に少し書いたんですが、昨年予想外だったことはUSBオーディオクラス2.0の対応機種が意外と早く出て、多かったということです。これはXMOS社がUSBオーディオクラス2.0用に特化したパッケージ化されたモジュールであるXS1-L1を提供しているということが要因のひとつのようです。
http://www.xmos.com/products/development-kits/usbaudio2
XS1はUSBコントローラとして従来のFPGAのようなカスタムLSIに変わるものですが、XMOS自体は"Software Defined Silicon"(ソフトウエア定義シリコン)と別名がついているようにハードウエアではなく、小さなコンピューターのようなもののようです。http://www.atmarkit.co.jp/fsys/zunouhoudan/091zunou/xmos_cpu.html
つまり従来のハードウエアロジックでやることをソフトウエアで記述し、超高速のマルチコア並列プロセッサで処理します。言い換えるとハードでやることをソフトでやってるけど、その速度がハードなみに追いついてきたということですね。トランスピュータ(トランジスタ+コンピュータ)とも呼ばれていた一昔前の先進的な考えが、昨今のマルチコア技術の進展などで現実化したという側面もありそうです。
このソフトウエアを記述するさいにはアプリケーションを組むように高級言語(より分かりやすいということ)で記述できるというのがXMOSのポイントです。つまりASICはもとよりFPGAよりもさらに柔軟性が高く、(語弊はあるかもしれませんが)簡単に開発できるというものです。

そしてXMOS社がこのチップの応用領域を広げるためにさまざまな領域にキットを作り、そのひとつがこのUSB オーディオクラス2.0ということのようです。オーディオは比較的小ボリュームマーケットなのでASICよりFPGAが向いているように、FPGAよりもXMOSのほうがよいということなんでしょう。
最近ではXMOS WOWなんかも発表してます。

応用例は例えばこちらのOEM向けの192/24対応のUSB DDCボードのようなものです。
http://www.abc-pcb.com/?page_id=187
こちらも市場にも出てくることでしょう。

いまあるUSBオーディオクラス2.0対応の多くのUSB DAC製品の制限と機能がなぜか揃っている、つまり「Macは10.6.4以上が必要で、Win7は対応がなくThesyconかCEntranceのドライバを使う、かつAsync対応できる」という「特性」は実はこのXMOSのモジュールがもつ機能・制限を引き継いでいるというわけです。

昨年9月ころにUSBクラス2.0のまとめを書いたときはWavelinkやQB9 192をゴードングループと書きましたが、もしかするとここはXMOSグループと書くべきかもしれません。しかしすべてのメーカーが独自で一からやっているわけではなく、やはり最近出たグレースデザインのm903などはゴードンさんのXMOS用のコードを使っているようなのでグループというのは依然残るとは思います。ゴードンさんはStreamlength HSといっていますが、つまりはTAS1020のUSBオーディオクラス2版がこのXMOS XS1のコードといっても良さそうです。もちろん各々開発しているところもあるでしょう。


オーディオの改革というのはこうしたユーザーに見えないところでも着々と進んでいて、その進化のスピードが上がっているようです。
私も技術畑の人なので最近特に開発の効率化って言うのはうるさく言われるわけですが、オーディオも例外ではないということろでしょうか。こういう点でもオーディオが広い世の中の流れに組み込まれているというのが分かるのではないでしょうか。

2010年度のオーディオまとめと2011年展望

この2010年は自分としてもオーディオ業界としてもコンピューターオーディオの年でした。秋にはコンピューターオーディオのムックが3冊同時発刊されるという盛り上がりをみせ、新製品に活気付きました。
私も各オーディオ雑誌やPCオーディオムック、また単行本まで書かせてもらい、雑誌やムックと単行本のそれぞれの良さ、難しさ、など勉強になりました。

もともとコンピューターオーディオの世界はネットワークオーディオ機材であるLINN DSシリーズが火をつけたかもしれませんが、 2010年は QB9が嚆矢となった高性能USB DACが、フェーズテックHD7Aなどを中心にしてUSBのAsyncモードというキーワードとともに充実して行った年でした。
またブレークしたhiFaceをはじめUSB DDCも新たな選択肢となり、USBオーディオ系が市場を牽引して行きました。USBオーディオ用のケーブルも注目されたのも顕著な点でした。

今年のUSBオーディオの話題はもう一つはUSBオーディオクラス2.0です。うちで最新の話題として取り上げたのが7月頃ですが、今年後半は思っていた以上にUSBオーディオクラス2.0移行が加速して多数の機材が登場してきましたのに驚かされました。
これは新しいソフトウエア制御によるコントローラを使うことで開発が効率化されたということがあるようです。つまり普通のユーザーには見えない開発のところでも変革があったということですね。
そういう意味でもオーディオというのが表面的なところだけではなく、深いところからも着実に変わって行ってると思います。

それと今年は音楽再生プレーヤーソフトも豊作でした。もともと充実していたWindowsに比べると特にMacの進歩が良かったですね。昨年くらいから人気が出てきたAmarraだけではなくフリーウエアもAyreWaveやAudirvanaなど従来と一線を画するものが登場してきました。
Mac自体のシェアもiPhone人気で上がってますが、もともとオーディオに向いていると言われてたけど、再生プレーヤーの種類が少ないのがネックでしたから、ハードとソフトが揃って動くというのは良い傾向です。

iPadのUSBオーディオ対応もちょっと注目点でした。
iOS4.2で見せた音の良さ、オーディオへの適性というのは侮れません。ただ一部の機種では据え置きでもバスパワーを要求しているものがあって、4.2で供給リミットが100mAから20mAにカットされたこととあいまって、まだ大きく広がるには制約があります。
他にもiOSのオーディオへの適用というのは多様なものがあって、下記のように音楽をデータファイルではなく、アプリとして配信するという形もあります。
http://www.itmedia.co.jp/promobile/articles/1012/29/news015.html


さて来年2011年はということですが、トレンドとして見えてるのは先に書いたような今年黎明期だったUSBクラス2対応の加速化による192kHz対応の充実と、さらに384kHz対応の黎明期となるかもしれません。
どこまでDACのハイサンプリング化が続くか分かりませんが、かつてのパソコンのクロック競争とかデジカメの画素競争にも似てきたかもしれません。
ちなみにこれらを振り返って見ると下記のような結果となりました。

*CPUのクロック競争->製造プロセス細分化による発熱の壁->マルチコアなど別方面に進化の方向を変える
*デジカメの画素競争->センサーの細分化によるDレンジ不足で画質低下->手振れ補正など機能面に進化の方向を変える

オーディオに関してはまず対応ソースという問題もあるし、細分化によるジッターへの影響というのもあるかもしれません。上の両者は明らかな壁にぶつかって方向を変えてますので、どこかに何かが潜んでるんでしょう。
似たようなところでは32bit対応も出てくることでしょう。ただこれもMacのcore audioのところで書いたようにソフトウエアドメインでの壁があります。
http://vaiopocket.seesaa.net/article/167849910.html
この他だとESS Sabre32チップの台頭とかDSDなんかも話題に登ってくるかもしれません。

ネットワークはどうかというと、2010年はUSBオーディオがブレークしたけれども、2011年はネットワークオーディオがブレークするだろう、と書けばもっともらしいように見えます。でもちょっと違和感も残ります。
そもそもUSBオーディオか、ネットワークオーディオか、というジャンルわけはどうなのでしょう。
例えば私のWindows7 PCではUSBオーディオクラス2のUSB DDCであるAudiophilleoを繋げて「USBオーディオ」になってるように見えますが、同時にfoobarにuPnPコンポーネントをいれて無線LANにつないでるので、iPhoneやiPadからPlugPlayerアプリでDLNA(uPnP)等価の「ネットワークオーディオ」として使えます。
またCantataのところで書いたようにUSB over IPなどを応用すると、USBで接続してもネットワーク透過でありえます。
http://vaiopocket.seesaa.net/article/159069115.html
こうしてネットワークの一員としてのオーディオ機材のあり方も考えることになるでしょう。

さらに来年になるとMacでは10.7 ライオン、Win7はSP1が出ることでオーディオも左右されるかもしれません。例えばUSBオーディオクラス2の制限がOSの実装によるものならばそれが変わるかもしれないし、スノーレパードで移行期のようだったMacの64bit環境もライオンでデフォルトになれば再生ソフトも変わるかもしれません。

結局コンピューターオーディオというのは、単にトランスポートの代わりにパソコンを使うものであるというよりも、むしろコンピューターの世界とオーディオの世界の関係を見つめ直すものであるようにも思います。
それをまた考える年になることでしょう。

また、トレンドから推測はできますが、新しいものはどんなものが出てくるか分かりません。あとはCES2011が来年の幕開けです！

USB Audio Class 2.0についての最新情報 (2)

*この記事はこの時点での最新情報でしたが、2011/6月にさらに更新した記事をアップしました。
http://vaiopocket.seesaa.net/article/209382239.html

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USB Audio Class 2.0についての振り返りとまとめ

USBのハードディスクはたいていがドライバーのインストールがなくともPCにつなげば自動的に認識します。同様に多くのUSBオーディオ機器はパソコンにつなぐだけで音が出るようになります。これはOSがもともと持っているドライバーが自動的に標準規格に沿った機器を認識するからです。標準的なこの規格をUSB接続ではClassといい、オーディオの場合はUSB Audio Classといいます。このようにOSがはじめから持っている標準規格に沿ったドライバーのことを標準ドライバーまたはクラスドライバーと言います。英語記事でOSのnative driverと言った場合は標準ドライバーのことです。
*このドライバーを作るのはマイクロソフトなどOSサプライヤーです

しかし、USBオーディオではこの標準ドライバーを使う限りにおいては、対応するサンプリングレートは96/24までが限界というのが定説でした。192/24まで達成するにはhiFaceのようにカスタムドライバーをインストールする必要があるということです。hiFaceなどはオーディオクラスの等時的なアイソクロナスではなく、ストレージクラスなどで使われているバルク転送を使うことでこの制限から逃げています。(つまりバルク転送では同期ができないので必然的に非同期となります)

しかし最近のUSB DACなどで標準ドライバーのままでも192/24や176/24を可能とするものが出てきました(zodiacの記事参照)。
先に書いたUSB Audio Classが1.0から2.0に拡張されたようです。Class 2.0ではClass 1.0に比べてUSBのオーディオクラスに関する属性が増えているようです。

つまりUSB Audio Class 2.0とは、カスタムドライバーをインストールすることなしに、標準ドライバーだけで176/24と192/24が再生できるものです。もうちょっと別な言い方をすると、バルク転送ではなく、アイソクロナス転送で176/24と192/24が再生できるもの、ともいえるかもしれません。つまりhiFaceとかMusilandは今回の記事の対象外です。
(アイソクロナス転送は同期できるのでさらに同期、非同期とAdaptiveのモードがあります)

Audiophilleo1を買ったことでさらにいろいろ分かるようになり、ここの開発者のフィリップさんとも少しいろいろ聞いてみて分かりましたのでClass 2.0に関する中間報告として書いておきます。

Class 2.0対応状況の分類

いまのところUSB Class 2.0をサポートしているUSBオーディオ機材は私の知っている限りは下記４機種です。

Wavelength Wavelink (USB DDC)
http://www.usbdacs.com/Products/Products.html

Antelope Zodiac+ (USB DAC)
http://www.antelopeaudio.com/jp/products_zodiacplus.html

Audiophilleo 1と2 (USB DDC)
http://www.audiophilleo.com/

Ayre QB-9改 (USB DAC)
*未リリース

実質的にAyre QB-9改はゴードンのコードを使っているのでWavelinkとおんなじと考えることができますので、さらに各開発元により標準ドライバーでの192/24対応の状況をまとめると下記のようになります。このように対応は開発元によりばらつきがあることが分かります。

*Wavelengthグループ(aka. ゴードングループ)　(Async)
Mac 10.6.4要
Window 7 対応なし - 付属のカスタムドライバーのインストールが必要

*Zodiac+ (Adaptive - 情報に基づく推測)
Mac 10.6対応 (10.5も?詳細不明)
Windows 7 対応あり

*Audiophilleo (Async)
Mac 10.5でもOK
Windows 7 対応なし - 付属のカスタムドライバーのインストールが必要


なかにはLinuxもサポートされていますが省きます。書くとするとLinuxの場合はUbuntuみたいにディストリビューションではなく、カーネルバージョンが必要でしょう。そのカーネルバージョンがどのディストリビューションに入っているかというところまで調べて書かねばなりません。

*MSBの新しいのもClass 2.0かもしれませんが、まだちょっとよく分かりません。
http://www.msbtech.com/products/usb2.php

Class 2.0対応の要件とは

一般的なUSBオーディオ機器については96/24までの対応ではわりときれいにそろっていたのですが、Class 2.0の対応はかなりばらつきがあるのが分かります。

これについて分解するといくつかの問題(ボトルネック)があることがわかります。

1. OS側のクラスドライバーの実装

2. デバイス側のUSBコントローラの制限

3. デバイス側のファームウエア設計

これらは複雑に絡んでいます。
たとえば前にWavelengthの情報からClass2.0はMacOSX10.6.4から対応と書きましたが、実際は10.5からClass2.0自体は対応されていたようです。ただし10.5ではOSのクラスドライバーの実装に問題があったようです。ただしこれはファームウエアの書き方によっては回避できる問題のようで、ゴードンさんは10.6.4までだめだったといってますが、Audiophilleoのフィリップさんは回避できると言ってます。もしかすると2.0の規格を厳密に守った場合10.5ではだめなのかもしれません。ここでは書きませんが(というか私は理解していませんが)、これにはちょっとワザがあるようです。ゴードンさんはこの点でまじめに守っているんでしょう。

またいかにファームウエアをClass2.0のオーディオクラスDescriptorにあわせて書いて、OSのクラスドライバーが2.0をサポートしていても、USBコントローラがTAS1020などの1.1対応機種ではそこがボトルネックになるので192/24転送はできません。(この場合の帯域幅はけっこう惜しいので192/16とか170/24とか半端なのはできるようです)

つまりClass2.0というのが実は前から可能であったにもかかわらず、最近になって見えてきたのは、実はOSが最近対応したからではなく、コントローラが最近対応したから、ということのように思います。
Audiophilleoではコントローラーをカスタムで設計しているようです。Zodiac+もそうです。つまりTAS1020みたいな1.1時代の古い既製品を使っている限りはClass2.0サポートは達成できないということです。

もうひとつ問題はなぜWavelinkとAudiophilleoはMacOSXでは標準ドライバーで192/24まで達成できるのに、Windows7だとだめなのか、という点です。
これは少しフィリップさんともお話ししたんですが、確実なことはわかりません。ただ上の表を見ていただくとなんとなく気づくかもしれませんが、WavelinkとAudiophilleoはAsyncですが、Zodiac+はAdaptive(推測)です。おそらくこの辺にポイントがありそうです。これはファームウエアとOSが、どちらが問題かはともかく複雑な関係で動いているということです。
そしてOSの実装もまた完全ではないということです。はじめに標準ドライバーを作成するのはOSを作るメーカーであると書きましたが、御存じのようにOSは完全から程遠く穴だらけです。もっともOSは数千万ステップものプログラムの集合体であり、それが一行たりとも間違えてはいけないというのは酷なことではあります。

つまり結局はClass 2.0という枠はできているのに、クラスドライバー、コントローラ、ファームウエアの３者がそれぞれ問題を抱えながら複雑に絡み合って、ここに書いたような状況になっている、ということでしょう。そのため、こういう足並みがそろわない状況となっているようです。
これもiPadのUSBオーディオサポートと同様に「できるけれども完全ではない」ということだと思います。

今度WAONさんが176k/24のマスターデータを採用したハイレゾ音源の販売をするそうです。そうした96/24を超える動きも出てきていますので、まだこのClass2.0の件については見ていく必要があると思います。

USB DACとネットワークオーディオのはざま

一月のCESで発表されていた話題の製品のひとつ、Resolution AudioのCantataが出荷され始めているようです。
こちらがResolution AudioのCantataのページです。
http://www.resolutionaudio.com/cantata.html

これは人気のあったCDプレーヤー、Opus21の後継機ということですが、基本的にはOpus21と同じCDプレーヤー部分を中心にネットワークセンターとして拡張を図ったというもののようです。DLNAベースのホームオーディオの中核という位置づけになります。DACチップとしてPCM1704を4個搭載して音もなかなか良いようです。
Cantataは面白いことにUSB DACとしても機能します。DAコンバータとしての性能も良いなら、USB DACとしてパソコンにも使えればたしかに便利です。ただ問題はコンパクトなUSB DACならともかく、こんな外装も豪華なミュージックセンターの置く場所はリビングの真ん中だし、パソコン置き場とは異なるわけです。そこでCantataではPont Neufという興味深い解法を用意しています。Pont NeufはコンパクトなUSBデバイスです。
これは上記Cantataページの下の図を見ると分かりやすいのですが、パソコンのUSB端子にPont Neufを取り付けて、他方の口からネットワークケーブルでハブなどにつなぎます。そうすると同一ネットワーク上のCantataがなんとUSBデバイスとして認識されるというもののようです。(専用のドライバーが必要でWindowsかLinux対応です)
これは無線を介しても機能するようです。つまりは無線LANを介してとなりの部屋においてあるPCからUSB DACとしてCantataが認識されるということになります。そうだとするとちょっとすごいですね。

USB DACについて隠れた問題点は接続するパソコンとの距離です。USB接続には距離(ケーブル長さ)の限界があり、具体的には5m前後となります。
これ以上接続距離を伸ばすためにはひとつにはリピーターをかませて延長する方法とか、光を使ってメディア変換する方法があります。(この辺は別なネタなので今回省きます)
もうひとつ考えられているのがネットワークを介して距離を伸ばす方法、USB over ipと呼ばれているものです。USB over networkといったほうが分かりやすいと思います。おそらくUSB over ipはUSB orgが正式に規格しているのではなく、サードパーティー規格だと思いますが、USB接続をインターネット標準のTCP/IPネットワークを使用して距離を伸ばすものです。Pont Neufはこれを応用したと思われます。

こうしたネットワークベースのUSBを使用したと思われるのはたとえばサイレックス・テクノロジー SX-3000GBがあります。
ただしオーディオに使うときはアイソクロナスに対応していることを確認したほうがよいですし、オーディオ機器が確実に動くとは限らないようですので念のため。
Pont Neufはその点でCantataと組で開発されているので安心してシステムとして使えます。Cantataは家の中心にある存在でありながら、Pont NeufのおかげでUSB本来の距離制限を無視して書斎のPCともUSB DACとしてつなげる柔軟性を確保したわけです。

同様なホームネットワークではやはりLINNのDSシリーズがあります。
LINNはもともとホームオーディオ志向の会社ですし、Knekt(クネクト)というホームネットワークのシステムをすでに持っていました。knektはCat5ケーブルを使いますが実体はストリーミングのようなネットワーク転送ではなく、スタジオみたいにアナログ信号のバランス伝送で長距離を引き回していたようです。普通のRCAアンバランスだとあまり距離は伸びないのでこれもアナログ時代の距離を伸ばす工夫と言えるでしょうね。こちらにKnektの解説があります。
http://www.linn.co.uk/faq_knekt
それがデジタル時代のホームネットが必要と言うことでLinn DSが考えられ、前のknektはアナログ伝送のクローズ技術(proprietary)だったのでオープン技術のストリーミングを使用するDLNAを採用したと言うことでしょう。そう考えると"DS"がデジタル・ストリームの略という意味が良くわかってくると思います。

LINNの中でDSは異質な製品とも思われがちですが、LINNからみた場合にDSはクローズからオープンへとあくまで自然な進化であると思います。
しかし、それが市場に導入されたときに「これが次世代のオーディオシステム」という捉えられ方をされて、ちょっと方向が異なってきます。たとえばオープンなシステムですから本来は家にPCやNASなどを中心としたネットワークシステムがすでにあって、そこにLINN DSが入るということを想定したのに、LINN DSが特別視されたためにLINN DSを入れるためにホームネットワークを設置するといういささか主客転倒な結果になってしまってもいます。
そのため結局NASを含めてもDS関連の機器しかネットワークにつながないため、ネットワークケーブルがUSBケーブルとかデジタルケーブルと混同されてしまい、DSとPCの接続はケーブルが短いほうが良いとか、Cat6ケーブルよりCat7ケーブルの方が音がいいとか、そうした風潮を生んでしまっています。それが間違っているとは言いませんが、そのことがネットワークというものに対しての誤解を生んでしまって、コンピューターオーディオというものを混沌と分からなくさせている原因のひとつになっているのではないでしょうか。
またLINN DSにしても、短いケーブルで直結がいいならUSB DACの方が手軽で良いということになってしまい、本来の力と意義を認めてもらえないことにもなるように思えます。

USB DACとネットワークオーディオがいまのコンピューターオーディオの双璧のように思われますが、Pont Neufのような新技術はその境界をあいまいにしていきます。
新技術がどんどん出てくるので、いまあるものを整理しておかないと混沌とする一方でしょう。こうしたスタンスがいまはコンピューターオーディオには必要な気がします。

Wavelength WaveLinkとUSB Class 2.0サポート

いよいよ待望のWavelengthのUSB DDCであるWaveLink HSが登場しました。$900です。
http://www.usbdacs.com/Products/Products.html
昨年のロッキーマウンテンオーディオフェスタに出展されていたものです。もちろんAsync USBでBNCコネクタを採用しています。そしてやはり192/24をサポートしています。TAS1020かはわかりませんが、Thesyconというところと協業したということです。
興味深いことにここにはMac OSX 10.6.4が出るまでは出せなかったと書いています。それはUSB Class 2.0サポートの対応です。10.6.4まではUSB Class 2.0が使えなかったということです。

前回Antelope Zodiac+のところで、USB標準ドライバーの96/24超えについてHigh Speed対応とUSB Class 2.0をごっちゃに書いてしまったのかもしれませんが、この両者は異なるのかもしれません。
Computer Audiophileでゴードンさんがそれを語っています。
http://www.computeraudiophile.com/content/2496-Above
これは前からゴードンさんは言ってたんですが、WindowsではClass 2.0サポートはされていないそうです。
わたしがZodiac+でやってみてなんのドライバーも入れずに192/24までいけたことで、はじめに疑問に思ったところも実はここで、「たしかゴードンの話だとWindowsは標準ドライバーでは192/24はいけないはずでは?」というところでした。Zodiac+はまた別の何かを使用しているのかもしれません。Zodiacはなにしろ同軸入力よりUSBのほうが音がいいくらいUSBに力入れてますからね。
ただこのスレッド、Class2.0がなにかというより半分以上は96/24以上が必要かというところで燃え上がっちゃってはいます。

それとさきのスレッドに書いてありますが、Ayreも192/24対応をするようです。ここもひとつポイントです。製品版として出荷される192/24対応のQB-9はUSB1.0と2.0の切り替えスイッチがつくようです。
交換はUSBボードとFPGAも手を加えるように言ってますね。USBボードはともかく、FPGAを変えるというところがキーのようにも思えます。単に192/176対応かもしれませんが、もしかするとなんらかのデコードのカスタマイズが必要なのではないでしょうか?
やはりClass 2.0はHigh Speed対応ではなく、従来のFull Speed対応のデバイス側のコントローラでなにかできる枠組みのようにも思えます。それに対してZodiacはHigh Speed対応できるようなデバイス側のコントローラを独自開発したのかも。

また最新のLinuxのALSAドライバーはClass 2.0に対応しているという情報もあります(これはゴードンさんは否定しています)。
http://www.computeraudiophile.com/content/Ayre-QB-9-w-USB-Audio-v20-here-w-Linux

USB標準ドライバーの192対応についてはなかなか深みがありそうです。この辺はしばらく要チェックです。

USBオーディオ、新世代へ

いまAntelopeのZodiac+を試聴用に借りています。
これはスタジオで使われるクロックで有名なAntelope社製のヘッドホンアンプ付きDACです。こちらPCオーディオ展のときの写真ですが、真ん中の黒いのがZodiacです。



音は素晴らしく良いですが、機材自体のレビューはここでは書きません。ここで書くのはZodiac+をいじっているうちに面白い発見をしたことです。
それはUSBの標準ドライバーでMac もWindows7も192/24までいけるということです！
Macはさらにいけるかもしれません。

いままでUSBの標準ドライバー(カスタムドライバーをインストールしないで済むタイプ)では96/24が限界だと思われていましたが、最近Wavelengthのゴードンさんがどうも現行ドライバーで192までいけるような発言をしていたので臭いと思ってたんですが、Zodiac+で確かめられました。(Zodiacも+バージョンが必要です)

それはUSB標準ドライバーのUSB High Speed modeのサポートが、WindowsとMacではすでになされているということです。(Class 2サポートと言うのかもしれません)
ただしMac OSXはスノーレパード(10.6)のみ、Windowsは7のみと思われます。(現時点での情報からの推測です)


*USB標準ドライバーとその96k限界

前にも書いたようにUSBにはクラスドライバーというOSにあらかじめ入ってる規定された標準ドライバーがあり、ハードディスクなどのマスストレージ・クラスドライバーのようにそのおかげでハードディスクをさすだけでデバイスドライバーのインストール不要で便利に使えます。

ただしUSBオーディオクラスの場合、その規定は古くて標準ドライバーの多くはずいぶん前に制定されたUSB1.1(つまりFull Speed)に基づく帯域幅で設計されていて、これでは96/24が限界です。つまりハードディスク(マスストレージクラス)はUSB2.0(High Speed)に基づく高速転送ができるのにオーディオクラスはUSB1.1(Full Speed)のまま取り残されていたという状況でした。
ただしデバイス側のUSBコントローラーもPCM270x系とかTAS1020のようにUSB1.1対応のみの古いものがいまだに多数使われているので、実質あまり影響ないということです。
パソコン(OS)側のドライバーも、デバイス側のコントローラーも古い同志ということですね。実質96kより上のハイサンプリングソースもあまりありませんし、なんとなくこれで良いと思われていたという状況です。

これを打開して192kを達成するための策として、いわばこの標準ドライバーを無視して独自のカスタムドライバーを使うのがHifaceやMusilandのようなカスタムドライバー方式です。これには主にCypress EZ-USBなどのバルク転送を行うコントローラを使用しているようです。バルク転送はハードディスクで行われている転送方式です(これに対して普通のUSBオーディオはアイソクロナス転送)。これなら2.0のHighspeedの帯域幅で転送できます。
ただしカスタムドライバーなのでインストールが必要という不便な点もあるし、サポートされるOSも限定されてしまいます。Win7でいうところの「理想的な」ドライバーという保証もありません。またHifaceを取り付けるとWindowsの安全な取り外しオプションが出たりします。つまりOSからはオーディオデバイスとして認識してもらっていないということになります。
そのため、できればOSの標準ドライバーでのサポートが望ましいわけです。

ただこれも書いたんですが、昨年5月ころにそのUSBオーディオクラス規格に改訂がはいったようです。そこで、さきのゴードンさんの言動と合わせてちょっと動向をうかがっていた所、Zodiac+を使って自分で確かめることができたというわけです。

*標準ドライバーの96k越えの実際

さきに書いたようにZodiacもZodiac+でなければ192をサポートしません。Zodiac+ではUSBのHigh speed modeをサポートするためのUH1というモードが用意されています。UH1モードに入れるためにはいったん電源を切って、モード切替の儀式をやる必要があります(マニュアルに書いてあります、なおマニュアルは英語マニュアルをご覧ください)。
このほかにUF1というモードがあり、UF1(Full Speed USB1.1対応)では普通の標準ドライバーを使うものと同じ96/24までです。これはデバイスのファームウエア側も対応が必要なので、互換性維持のために残しているのだとおもいます。

まずWindows 7で試してみました。もちろんなんのドライバーも入れていませんし、Windows7ではMacOSXやUbuntuのようにシステムを改変する作業では必ず確認ダイアログが出るので勝手にはいりません。
まず共有モードのサンプリングレート選択メニューで192/24が出て来ます。176が出ないのは88が出ないのと同じ理由でWindows7のバグでしょう。

　　　　　

左がZodiac+、右は比較用のIcon HDPのデバイス画面です。
Zodiacで16bitの選択がないのはZodiacが24bit native(16bitでも24bitに詰める)転送を要求しているせいと思われます。

これで192を選択するとWin7のオーディオエンジンでリサンプリングされてから標準ドライバー経由でZodiac+に送られる訳です。もちろんZodiac+側でもきちんと192でロックされています！
音的にも精細感が上がったように思えますしこれは良いですね。これはオーディオエンジンでリサンプリングするのでどんなサンプリングレートの楽曲でも同じです。

次にfoobar2000の排他モードWASAPIでPCオーディオファン2付録の88.2と176.4で収録されている同じ曲(El Choclo)をかけてみると、ちゃんとどちらも指定のレートでZodiac側でロックします。もちろん共有モードの指定も無視していますし、まさに期待どおりの動作をしています。

次にMacで試してみました。MacOSXではAudioMidiの設定パネルがWindow7の共有モード設定みたいなものですが、そこでもやはり192の選択が出てきます！しかもWin7と違ってちゃんと88.2系列も出てきます。

　　　　　

左がZodiac+、右は比較用のHalide Bridgeです。
ここで192を選択してiTunesやPlayで出してみるとたしかにzodiac+側でもロックして192と表示されます。
おそらくMac OSXのCore AudioでのWin7のCore Audioの排他モードみたいなもの(ややこしい？)は外から見えない設定になっていると思いますが、おそらく「Win7の排他モードみたいなもの」対応と思われるAmarraは私のはminiで96までなので残念ながらそれを試せません。それで上のWindows7でのFoobar2000のテストのようなことはMacではできません。

*USB標準ドライバーの新時代

Antelopeの次のZodiac GoldではUH2というモードを搭載してMac(10.6)ならば384kまで対応できるようです。Wavelengthの次の製品であるUSB DDCのWavelinkも192対応してくるということですが、おそらく標準ドライバーで使えるでしょう。(こちらはMacのみかもしれません) Wavelengthのコードが変わるということは、、つまりそういうことかもしれません。
次は標準ドライバーで192対応の時代が来ると思うし、そうなるとカスタムドライバーを使っていたところはまた別の対応が必要になるかもしれません。
ただしデバイス側のコントローラの対応も必要ですので、普及というのはわかりません。
ちなみにここに書いたことは私の現時点での推測・考察という事を念のために書いておきます。

時代は変わるし、手法も変わる。それをうまく使って行きたいものです。