クロックと音質 連続する時間

クロックが大切なことは　述べましたが、ここで　デジタルにとって大切な時間の考え方を　クロックとは別の角度から書いて見たいと思います。

分かり易くするために　学術的に正確な言葉を使いませんが、予めご了承願います。

デジタルは　44.1KHzとか　96KHzというサンプリング周波数がありますので　波形は飛び飛びで欠損がある　　と言うことになりますが、　これは　自然の音からすると　確かに欠損は有り　「欠損がある」　という表現は合っているのですが、　実は　ある意味間違った解釈にもなります。

　本当は　人が聞こえる欠損はほとんど無いようにシステムは作られています。

自然界の物や音の動きは連続していますが、　それは　比較的ゆっくりした動きなのです。
気温の例で言ったら　３０分ごとに気温を記録する　という　場合　３０分の間に　０度から１００度になり　また　０度になる　と言うことは起こりません。数度は変化しますが、いきなり　何十度も変わりません。
この３０分ごとに　がサンプリング周波数になり、　これは　変化の具合に合わせて人が感じない微細な動きではなく問題の無い再現を基準に選ばれているわけです。

同じように　人間は　感じる　一番の大きな音を基準とすると　(だいたい声などの周波数とします）　からすると　100KHzという　様な音は　音として聞くことはできません。
聞こえるという方もいらっしゃいますが、　多分　気のせいで判別は出来ていないはずです。（折り返しや差分周波数などの話では無く実周波数の話で　なおかつレベルが１ＫＨｚなどに比べ　数百分の一から　数万分の１のレベルでの話です）
PCM　デジタルオーディオでは　こういう聞こえない部分にフィルタをかけていますので　そもそも　フィルタ後の音には　聞こえない高周波成分はほとんど無いので　サンプリング定理により　完全に元に戻ります。
可聴帯域の時間はある意味つながっており、サンプリング定義からすると欠損は無いと言って良いです。
もちろん　フィルタの位相回りやレベル変動はどうしてもありますので　可聴帯域に近いと　位相が狂っている事での音質の変化がありますので　サンプリング周波数は高い方が有利になります。

さらに　間違いを指摘しますと　たとえば　一ビット系のＤＡＣでは　不要な高周波雑音が大量にあります。
自然な楽器の高周波成分に比べると　桁違いに大きい場合もあります。


アナログは　高周波まで記録していると誤解している人もいますが、　実際には記録されていません。
デジタルでは　サンプリング前に意図的にフィルタをかけますが、それ以前に　マイク、　カッティングマシン、磁気回路などアナログでは　様々な部分にある意味フィルタが有り(電気的なものだけで無く機械的なものも含まれます）　そもそも高周波は記録されません。

もちろん　可聴帯域近辺では入っていないわけでは無いですが、レベルは低く、　音も　元の音では無いのでデジタルとは別の意味で　欠損があると言って良いです。また　欠損のみで無く　歪み付加(元には無い音の音の付加）もあります。たとえば　機械的な共振などです。

特に　ダイナミックレンジや　SN比は　デジタルとは比較にならないくらい　少なく、　SN比で言うと　ノイズ以下は混ざってしまい、判別不能になりますので　ある意味欠損になります。　そう考えるとデジタルは　かなり正確なシステムになるのです。

ということで　
同時に　彼方此方問題とすると　話が前に進みませんので　良いところと悪いところ、そしてそのレベルの話をしましたが比喩のために今後アナログの話が多くなるからです。

精度が悪いと　時間を止める前の状態は絶対に再現できない　と言いましたが　裏を返すと　正確なクロックで再生すれば　録音した時そのままの状態　つまりは　揺れまでも再生することが出来ます。　

次回は　このデジタルやアナログの話を元にクロックの話に戻ります。