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ケーブルと音質

アナログケーブルの品質によって、オーディオ信号の諸特性が変化するというのは理解できます。デジタルケーブルの品質によって、ノイズによるエラーが発生したり、ジッターが増減したり、といった理屈も、少しは理解できます。

しかし、パケットやフレーム単位で送受信が行われるLANやUSBケーブルの品質によって音質が変化するという理屈がどうしても理解できません。オーディオ用LANケーブルやオーディオ用USBケーブルは、どのような理屈で音質向上に関与するのでしょうか?


●質問者: qwerty
●カテゴリ:コンピュータ 家電・AV機器
✍キーワード:LAN USB アナログ エラー オーディオ
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 5/5件

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1 ● くまっぷす
●20ポイント

結論から言うと もちろん プラシーボ効果 ですよ それ以外にあり得ないじゃないですか。

以前にどこかで読んだ怪しい理論を書いてみます。

USB/LANともに誤り訂正の仕組みがあります。誤り訂正に失敗すると元のデータが壊れますが誤り訂正でデータが再送されるとジッターが生じ音が悪化します。また誤り訂正時に余分に計算パワーが必要なため、電流が消費されその変化が音質に反映され悪化します。

一見何か正しそうなことを言っているように見えますが、オーディオ信号のように「遅い信号」の場合、最終的に正しいデータとして受け取られて処理されるまでに十分な時間があるためジッターも何もありません。また、誤り訂正時の計算パワーなど微々たるものですし、もしその変化に影響されるような電源を使っているのならそちらの方が音質的には遥かに問題でしょう。

さらにUSBの場合でいうとそもそものビットエラーレートが十分に低い(10のマイナス10乗程度)ので誤り訂正自体めったに発生しません。

LANの場合はデータ送信のために待たされたり再送されることがありますがこちらもデータ通信速度が100Mbpsの世界ですので…音声信号はCD音声でその1.5%も使えば十分に伝わります。しかもデータが全て揃う以前に使われることはありません(その場合は「通信途絶」状態になりますね)。

追伸:

コメントにも書きましたけどポイントいらないです。説明にもなんにもならない世界を説明して回答になるとは思えないので。


2 ● gday
●20ポイント

>LANやUSBケーブルの品質によって音質が変化するという理屈


ちゃんと設計ができている機器ではありえない理屈です。

もしあり得るとするとオーディオ機器の電源ラインやグランドラインにその機器に接続してあるLANやUSBケーブルのデジタル信号がノイズとして混入してSN比を悪くすることくらいです。つまりデジタル信号とアナログ信号の分離が設計としてできていない場合にはノイズとして問題が発生します。


しかし、間違ってもある特定のケーブルを使ったら音質が豊かになったとか音の解像度が上がったなどの変化はありえません。巷で言われているような音質の変化は科学的には何の意味もない現象です。なぜならそれらは常に主観的であり検証不可能だからです。


http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/popper.htm

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E8%A8%BC%E5%8F%AF%E8%83%BD%E6%80%A7


3 ● じゅぴたー
●20ポイント

信号に関する基本的知識はお持ちのようなので、その部分は省略します。


一般論として、デジタル伝送は階層構造になっています。

たとえば、Web閲覧の場合、有線/無線LANといった物理層の上に、通信経路を選択するIPや、エラー訂正などを行うTCPなどの仕組みが層状に重なっています(OSI参照モデル)。

デジタル信号が劣化するかどうかという話を混乱させているのは、どの階層に立って論じるかを定めないで議論するためです。


ご承知のように、物理層の上を流れる信号はアナログ波と同じです。デジタル処理の場合は、ある一定以上の強度がある時を「1」、そうでないときを「0」と区別しているというだけの話です。ノイズやジッタの影響で1/0の区別ができない場合が生じ得ます。

したがって、物理層に立って議論するなら、デジタル信号は劣化しうるというのが正解です。


では、TCP/IP通信ではどうかというと、これはTCPにエラー訂正の仕組みが備わっているので「劣化しません」。

しかし、エラー訂正のないUDP/IP通信(いまではほとんど使われていない)では、「劣化しうる」となります。


>オーディオ用LANケーブルやオーディオ用USBケーブル

これが物理層を指しているのか、それ以上のレイヤを指しているのかよくわかりません。

たとえば、ハイビジョン映像/音声の伝送に使われるHDMI規格は、OSI参照モデルでいうところのデータリンク層までの定義になっています。ネットワーク層は必要ないにしても、エラー訂正などを行うトランスポート層までは定義されていません。

したがって、伝送データが劣化する可能性はあります。(実際には各社がHDMI制御チップの中に独自の補正回路を組み込んでおり、視覚・聴覚で感じるような劣化を抑えています)

このため、高品質をうたって、信号減衰率の低い金メッキを施した純銅製HDMIケーブルが市販されているわけです。けっしてプラシーボ効果などではありません。


逆に考えると、コネクタは金メッキで、ケーブルは銅でできており、ノイズ防止用に同軸並みの太さのLANケーブル(Etherケーブル)があったとすれば、TCPによるエラー訂正頻度が低下するので、若干にしろ通信速度の向上に寄与するでしょう。


(追伸)

最近、ポイント目当てで質の悪い投稿をする回答者がいます。ご注意ください。


4 ● ニャンざぶろう
●20ポイント

まず、デジタルデータが劣化するという事は安物ケーブルを買わない限り殆ど心配しなくて良いです。

HDMIケーブルでは、海外の雑誌(CnetかWiredだったかな)が数種類の非常に価格差のあるケーブルを

被験者に対して二重盲検テストをしたところ全く有意性のある差が認められなかった。という結果がありました。

またHDMIのロゴ認証を受けたケーブルであればテストでエラーレートを試験されていますので

余程ノイズ環境の悪い場所でない限り訂正不可能なエラーレートとなることはありません。

TCP-IPでもデータにエラーがある場合は輻輳といって再送することによりエラーを実用上0にできますし、TCP-IPのエラーが発生すればパケット単位で消失しますからパケットロスがあるとしたら音質の差どころではなくブチブチに音が切れるでしょう。(CDではインターリーブでもしロスしても補間できるようにして目立たなくしています)

つまり、デジタル伝送のHDMIやLANオーディオでケーブルで音質が変わるというのは殆どウソに近い。

もし変わったとしたらアナログ的にグランド電流回り込み等で起こっている可能性が大きく、機器のアース端子どうしを太いキャプタイヤケーブルで接続すると全く差が出なくなったり条件次第で変わるため、客観的にケーブルの差とは言えない場合がほとんど。

また変わったとしても原ソースに近い方に変わっているのかは全く試験しないで結果を出していることが多いですね。

唯一USBオーディオについてですがこちらもデジタルデータの化けなどは考えなくても良いのですが、USBオーディオは電力の供給もUSBケーブルが担っている場合があります。

この場合アナログ特性がUSBケーブルの品質により影響を受ける可能性が否定できません。

またUSBオーディオの場合送り出し側のPC等に明確なアース端子等が無いため機器に独立に電源がある場合でもケーブルを介したノイズの回り込みを制御しずらいという点もあります。

つまりUSBケーブルはケーブル自体の優劣より送り出し側機器との相性問題と見るべきですね。


5 ● a-kuma3
●20ポイント

こんなやつ のことですよね。

この手の商品のページを幾つか見てみましたが、電気信号特製のことしか書いてないんですよね。

そりゃ、そう。そこにしか違いが出てこないから。


元データと、受信した側のデータについて、周波数帯ごとに分布のグラフを作れば、一発で分かることなのに。

スピーカー用のケーブルであれば、こういうデータはありますが、この類の商品では、だしてないですね(ちょっとしか、調べてません)。


そもそも、BASE 変調方式のデジタル通信で、横軸に周波数を取ったグラフを提示してることに、

意味が無いことが分かってない人たちの宣伝文句です。


つっこみどころがあるとしたら、

ストリーミング系のプロトコルでは、タイミングが重要なので、フレームを飛ばすような制御をする、

というところなんでしょうけどね。

これについては、TCP とか UDP とか関係ない。

UDP だとパケットロスがあるのはもちろんですが、ストリーミングで UDP を使うプロトコルは、

UDP よりも上位で、エラー時の再送を制御します。

TCP だったら、パケットの再送があって期待した時刻までに欲しいデータが届いてない、

という可能性があるので、やっぱりデータを飛ばして再生することがあります。


そもそも、プロトコルの話を抜きにして、電線の品質だけで音質が向上するわけがないです。


# あまり、真剣になって書きこむような話題じゃないので、ゼロポイントで良いです。

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