こんにちは、エスです。
デジタルオーディオプレーヤーにイヤホン（ヘッドホン）をセットして再生ボタンを押す。
お気に入りの音楽が流れてオーディオタイムの始まりです。
この当たり前の動作ですが、みなさんはどうのようにしてイヤホンへ音楽が流れているのか知っていますか？
デジタルオーディオプレーヤーの音楽を再生する仕組みを紹介したいと思います。
今回のポイント!
- 基本的なオーディオ再生
- デジタルとは、アナログとは
- DACは重要なオーディオ機器
説明では簡潔にするため省略しているところもありますが、DACをメインに音楽再生までの流れを紹介します。
デジタルオーディオプレーヤーでは、ほぼ全てのメーカーがDACをアピールしているので気になる方も多いと思いました。
DACの働きを意識して読んでみてください。
音楽を再生するまでの仕組み
デジタルオーディオプレーヤーの中で行われている動作です。
再生ボタンをタップすると下記の動作が瞬時におこなわれます。
音楽が再生されるまで
- デジタルオーディオプレーヤー内のストレージや音楽ストリーミングサービスを利用して音楽データを選び再生ボタンを押します。
- すると再生される音楽データであるデジタル信号がDACへ送られます。
- DACによりデジタル信号はアナログ信号へと復元されます。
- 復元されたアナログ信号はアンプにより増幅されます。
- 増幅された信号はイヤホンへと出力されます。
- イヤホンから選んだ音楽が再生されます。
DACとは、、、
デジタル信号をアナログ信号へ変換するものです。
Digital to Analog Converterの略でD/Aコンバーターなどと記載されている場合もあります。
ダックと呼ばれているものです。
DACとアンプはそれぞれの項で説明します。
このような順序でデータが変換され音楽になりあなたの耳に届きます。
基本的にはDACを通りアンプの増幅により音楽を聴くことになります。
ただし例外があります。
みなさんも知っているソニーのウォークマンはDACがありません。
フルデジタルアンプが搭載され仕組みが異なります。
ここではウォークマンの説明は省きます。
ウォークマンのNW-WM1Aは終売しましたがとてもいい音でした。
後継機が期待されます。
再生までの順序の前に、、、
みなさんはデジタルやアナログという言葉を色々な用途で使うと思いますが、
デジタルとは、アナログとは何か説明できますか？
概念的なものとして捉えていますので説明となると難しいですよね。
ここではデジタル時計とアナログ時計を例に説明させていただきます。
デジタルとアナログ
デジタルとは？アナログとは？
何となくイメージでは分かってるつもりが言葉にすると難しいものです。
ここではデジタルとアナログの理解を得てみましょう。
デジタルとは離散量
離散量とはそれ以上分割できない最小量が存在する量
デジタル時計で考えてみましょう。
デジタル時計の時間は数字のみで表されます。
0:01.5などのデジタル時計は存在しません。
0:00から1分進むと時計の表示が『パッ』と0から1に変わるだけです。
ウン（0:00）・タン（59秒の待ち）・ウン（0:01）の順で分が変わると思ってください。
タンは間です。
ここは覚えておいてください。
分単位での最小の量は1分です。
1分と言う最小量が存在し1分経過すると数字が『パッ』と切り替わります。
このときに分割できない1は最小の量であり離散的といえます。
分ではなく秒に置き換えても同じですね。
デジタルでは『パッ』と数字が切り替わることがポイントです。
デジタル時計の時間を合わせてみましょう。
決められた数字を入力すると数字が一瞬で切り替わります。
この説明だけでは「よくわからない」となりますよね。
次にアナログの説明をしますので理解もしやすいかなと思います。
アナログとは連続量
連続量とは連続している最小量がない量
アナログ時計で考えてみましょう。
アナログ時計は360度ぐるっと針が一定の速度で回転しています。
針は止まることがなく常に連続して回転しています。
針の示す時間には最小量が存在しません。
針の角度が変わることで時間を表し、針は一定の速度で回転しているので連続的といえます。
アナログは連続しているため繋がりがあることがポイントです。
アナログ時計の時計を合わせてみましょう。
針をぐるぐる連続で回転させて時間を合わせていきますよね。
デジタルとアナログの概念
デジタル時計とアナログ時計の説明から、
デジタル時計は時間を最小単位のみ変えて離散的に表している。
アナログ時計は時間を一定の速度で回転し連続的に表している。
これがデジタルとアナログの概念です。
つまり、「デジタルは最小単位ごとに記録されている、アナログは連続して記録されている」といことです。
音楽にもこのデジタルとアナログの概念が適用されます。
DACの役割
デジタルで保存するわけは？
音というものは振動であり、振動は空気を伝って耳に届き認識されます。
音の振動は連続的であり連続した振動が空気を伝わります。
つまりアナログです。
このアナログの音声をデジタルにして保存しています。
なぜデジタルにするのか？
アナログで保存するということはレコードを持ち歩くことになります。
これでは不便ですし、レコードへ記録するために凹凸の加工もしなければいけません。
デジタルファイルではCDをリッピング・ダウンロード販売・ストリーミングなど、音楽を聴く私たちが利用しやすいように取り扱われています。
＜レコーディングをしてみよう＞
スマートフォンのボイスレコーダーアプリを起動させて「あっ」と声を出してみます。
このときに「あっ」という音の振動（アナログ）がマイクを通して録音されます。
この録音はデジタル化されてスマートフォン内のデータとして保存されています。
デジタルが取り扱いやすいことは身近でもあります。
DACによる信号の復元
デジタルで保存された音楽データをあなたの耳に届けるために、今度はアナログ信号へと変換する必要があります。
音声は連続的なのでアナログに戻す必要があるのです。
この変換作業をDACが受け持ちます。
残念ながらデジタルからアナログへと変換されるときに元のアナログ信号へと復元することができません。
それはデジタルが離散量であるためです。
音声の離散量とは音声の波形を点で表し音声データが作られています。
デジタルの説明時にウン・タン・ウンを覚えていますか？
デジタルなのでウン（点）とタン（空白）の順で音声データが保存されています。
下記画像はデジタルで保存された音声データのイメージです。
デジタルで保存されているため離散的で繋がりがありません。
音声は連続的な振動のためアナログである必要があります。
デジタルの音声データをアナログへと復元し連続的な信号へと変換する作業が必要になります。
下記画像はアナログの音声データのイメージです。
デジタルの点から点をアナログの線へ変換する作業をDACで行うことになります。
このときの変換時に発生するものがノイズです。
ないものを復元するために完璧に戻すことができずノイズが発生します。
ノイズがのるとノイズ成分が入った信号になってしまいます。
いかにノイズを少なく補完できるのか、DAC性能に左右されることになります。
現状ではノイズがなく完全に復元するDACは存在しません。
デジタルオーディオプレーヤーから離れますが、単体のオーディオ機器としてDACがあります。
Brooklyn DAC+はスピーカーのシステムに取り込むといい音で音楽を楽しむことができます。
アンプの役割
みなさんもアンプという言葉を聞いたことがあると思います。
アンプとは『増幅する』という意味です。
つまり、音の信号を大きくすることです。
DACによりアナログへと復元された信号はアンプへ送られます。
変換されたアナログ信号では音が小さすぎるためです。
そのために信号を増幅する必要があるのです。
アンプによりアナログ信号を増幅して初めて音楽が聴こえる音量になります。
DACによるアナログ信号への復元時にノイズが多く入った信号であれば、ノイズまでもが増幅されてクリアな音にはならないのです。
音楽を聴こう
デジタルオーディオプレーヤーの再生ボタンを押した瞬間から音楽が流れますが、紹介した仕組みにより音楽の再生が始まります。
デジタルオーディオプレーヤーの内部ではたくさんの仕事をしていますね。
それでは好みのイヤホンで音楽を聴いてみましょう！
KANN ALPHAはおすすめのデジタルオーディオプレーヤーの一つです。
音質にこだわるほど高くなるのです。
まとめ
デジタルオーディオプレーヤーの音楽再生の仕組みを紹介しました。
特にDACはスペック上で必ず記載されているほど大事なパーツになります。
いい音とはノイズが少ない音
これがオーディオの大事なポイントです。
今回の紹介でDACの役割が最終的な音質に大きな影響を与えることはわかっていただけたかなと思います。
（もちろんアンプやその他のパーツでも音質に影響はありますよ。）
あなたの所有しているデジタルオーディオプレーヤーのDACは何でしょうか？
調べてみると面白いですよ。
以上、「いい音の秘密はDACが重要！音楽再生の仕組みを解説しました」でした。
