アナログ対デジタルオーディオの議論は非常に偏光 私はほとんどの人がニュアンスのための少し部屋を許可し、一方の側または他方を守ることに気づいた。 真実は、アナログとデジタルの両方のオーディオには欠点と利点があります。 私はこの記事の違いの公平な説明を提供したいと考えています。

アナログオーディオとデジタルオーディオの違いは、オーディオ情報の保存方法にあります。 音波は、媒体を通る一連の振動です。 アナログの音声録音の技術は磁気テープの巻き枠に沿う一連の磁気充満の作成によってこの情報を貯える。 デジタルオーディオ技術は、オーディオ情報を一連の数値としてハードドライブに格納します。

この記事では、ライブサウンドアプリケーションのためのアナログとデジタルオーディオ技術の違いとともに、各記録方法の長所と短所を学びます。

アナログオーディオとデジタルオーディオの違いは、オーディオ情報が格納される方法にあります。 アナログの音声録音の技術は磁気テープの巻き枠に沿う一連の磁気充満の作成によってこの情報を貯える。 デジタルオーディオ技術は、オーディオ情報を一連の数値としてハードドライブに格納します。p>

この記事の情報は、できるだけ理解しやすいように書かれています。 あなたは音がどのように動作するかの基本的な理解を持っている場合は、この記事のいくつかの概念は、より理にかなっています。 あなたは混乱し、次のセクションのいずれかを見つけた場合は、私はオーディオの基本に書いたこの記事を参照して自由に感じます。

デジタルオーディオシステムとアナログオーディオシステムの違いについて説明する前に、すべてのデジタルオーディオシステムにはアナログオーディオテクノロジーが含まれていることに言及することが重要だと思います。 マイクは、音響エネルギーをアナログ電気信号に変換するアナログオーディオデバイスです。 プリアンプ、パワーアンプ、ラウドスピーカーもすべてアナログ-デバイセズです。 このセクションの主な焦点は、アナログとデジタル記録技術の主な違いを強調することになります。

アナログオーディオ

テープ

磁気テープは、記録と再生に最適なアナログオーディオ方法です。 テープマシンは、次の原理で動作します：電流がワイヤを介して送信されると、ワイヤの周りに磁場が形成され、その逆も同様です。

オーディオを録音するために、テープマシンは、磁気テープに近接して保持されている磁石を囲むコイル状のワイヤを介して電気的なオーディオ信号 磁石を囲むワイヤーのこのコイルは記録的な頭部と呼ばれます。 テープが記録ヘッドによって作成された磁場を通過すると、テープに沿った粒子は磁気的に帯電される。 テープに沿った磁気電荷のパターンは、ワイヤのコイルを介して送信されるオーディオ信号に似ています。 オーディオ信号の振幅は、テープ上に生成された磁気電荷の大きさと相関します。

オーディオを再生するには、プロセスが逆になります。 磁化されたテープはスピーカーを通してされるべきアンプに接続する演劇の頭部の電流を作成する。

録音されたオーディオの品質に影響を与えるテープやテープマシンの様々なタイプがあります。 2つの主な変数は、テープ速度とテープ幅です。

テープ速度

テープがレコードヘッドを通過する速度は、記録の品質に影響します。 テープ速度が速いほど、周波数応答が大きく、ヒスが少なく、ドロップアウトが短い録音が生成されます。 テープマシンの速度は、秒あたりのインチ（ips）で測定されます。 一般的なテープマシンの速度は、7½ips、15ips、および30ipsです。 プロの記録の標準は15ipsです。

テープ幅

テープの幅も記録の品質に影響します。 より広いテープは良質の録音を可能にする。 しかし、テープ幅は、より多くのトラックを記録するのではなく、単一のトラックのオーディオ品質を向上させるために利用することができます。 これにより、複数のソースを独立して録音および再生することができます。

Vinyl

アナログレコードは、アナログオーディオ録音のための標準的な消費者媒体です。 それらは維持し易く、貯え易く、配り易い。 テープと比較して、アナログレコードは要素に対して脆弱ではありません。 テープは磁気暴露によって破壊される可能性がありますが、アナログレコードはオーディオストレージの異なる手段を使用するため、磁場に免疫があります。 磁気電荷ではなく、アナログレコードの表面にあるテクスチャ付きの溝は、オーディオ情報を格納します。

アナログレコードが特定の速度で回転すると、スタイラスはその表面の溝を通って移動します。 スタイラスは、溝と前後に移動すると、スピーカーを介して再生されるアンプに接続するワイヤに電流を生成します。 オーディオ信号の振幅は、スタイラスの動きの強さと相関しています。Animagraffsによるアナログレコードの動作のアニメーションを見ることができます。

Animagraffsは、様々な技術の素晴らしいアニメーションを作成するウェブサイトです。

アナログレコードは、現代の世界での再生にのみ使用されます。 アナログ録音は磁気テープで行われます。 テープがビニールディスクに情報を押すための鋳造物を作成するのに使用されている。P>

デジタルオーディオ

PCM（パルスコード変調）

PCM、またはパルスコード変調は、バイナリ情報にオーディオ信号をエンコー アナログオーディオ録音では、磁気電荷を使用して音波のモデルが作成されます。 ただし、PCMは、波に沿ったさまざまな点での振幅を表す一連の数値を格納することによって、音波のモデルを作成します。

これらの値は、サンプルと呼ばれるバイナリビットのグループによって表されます。 各サンプルは、可能な値の所定の範囲内の数値を表す。 このプロセスは量子化と呼ばれ、アナログ-デジタル変換器（A-To-D変換器）によって実行されます。

デジタル録音の再生中に、サンプルは電気信号に変換され、スピーカーに送信されます。

デジタル録音の再生中に、サンプルは電気信号に変換され、ス このプロセスは、デジタル-アナログコンバータ（D-To-aコンバータまたはDAC）によって実行されます。

ここでは、デジタルサンプルを使用してオーディオ波がどのように保存されるかを簡単に説明します。

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ビット深度

各サンプルは、可能な値の範囲内の値を表します。 可能な値の範囲は、ビット深度によって決定されます。 ビット深度は、各サンプルに含まれるビット数を表す用語です。

各ビットは二つの可能な値を表すことができます。 より多くのビットを使用するサンプルは、より広い範囲の値を表すことができるため、音波の振幅に関するより正確な情報を格納することがで ビットが追加されるたびに、可能な値の数が2倍になります。 一方、1つのビットは2つの値を表すことができ、2つのビットは4つの値を表すことができ、3つのビットは8つの値を表すことができます。

Bit Depth	Possible Values
1-bit	2
2-bit	4
4-bit	16
8-bit	256
16-bit (CD Standard)	65,536
24-bit (Professional Standard)	16,777,216

CDsの標準ビット深度は16ビットで、64,536の可能な振幅値を可能にします。 専門の標準は16,777,216の可能な広さの価値を可能にする24ビットのビット深度である! しかし、ほとんどのスタジオは、別の記事で説明される32ビット浮動小数点を使用して記録し、ミックスします。

サンプルレート

サンプルレートは、毎秒音波のサンプル数を決定します。 サンプルレートはヘルツ(Hz)で測定されます。 より高いサンプルレートで録音すると、より高い周波数を録音することができます。

ナイキスト定理は、デジタルサンプリングはサンプリングレートの半分未満の周波数のみを忠実に表すことができると述べています。 つまり、人間に聞こえる最高周波数である20kHzをキャプチャする場合は、40kHzを超えるサンプルレートを使用する必要があります。 このため、44.1kHzはCdの標準サンプルレートです。 ビデオのための専門の音声は48khzの標準を利用する。 多くの録音は96khzのそして向こうのサンプル率のこれらの標準を、非常に超過する!

高いサンプルレートの利点は、多くの場合、記録された周波数範囲の拡張であると理解されていますが、これは主な利点ではありません。

私はこの記事でそれにあまりにも深く得ることはありませんが、それは少ない成果物でより高い周波数をフィルタリングするために使用するこ 結果として得られる44.1kHzの録音と96kHzの録音の帯域幅は、最終的には実質的に同じです。

デジタルオーディオデータ圧縮形式

レコーディングスタジオで生成されるオーディオファイルは、含まれる情報の量のために非常に大きい。 ビット深度が24ビット、サンプルレートが96kHzの3分間の曲を録音した場合、ファイルサイズは約52MBになります。 このファイルは、ストリーミングなどのコンシューマアプリケーションには大きすぎます。 このため、データ圧縮形式が使用されます。 データ圧縮は、ファイルのサイズを小さくする方法です。 データ圧縮形式には、非可逆形式と可逆形式の2つの主要なカテゴリがあります。

非可逆データ圧縮形式(MP3&ストリーミング)

データを圧縮する過程で情報が失われた場合、使用されている圧縮形式は非可逆です。 残念ながら、コンシューマーオーディオで最も広く使用されているデータ圧縮形式は非可逆です。 これは、負の影響を減らすために特別なアルゴリズムが使用されていますが、ファイルを圧縮するプロセス中にデータが失われることを意味します。 データが失われると、復元することはできません。 最も一般的な非可逆オーディオデータ圧縮形式は、MP3、AAC、およびOgg Vorbisです。

最も一般的な非可逆オーディオデータ圧縮形式は、MP3、AAC、およびOgg Vorbisです。 これらの形式は、限られたハードドライブの空き容量を持つ多くのファイルを格納したり、限られた帯域幅のインターネット接続を介してコンテン

これらのフォーマットの背後にある独自のアルゴリズムは、音の人間の知覚のモデルに基づいてコンテンツを優先順位付けし、優先順位の低いコ

可逆データ圧縮形式(FLAC&AIFF)

データを圧縮する過程で情報が失われない場合、使用されている圧縮形式は可逆です。 Tidalなどの一部のストリーミングサービスでは、可逆圧縮を利用しています。 これらの形式を使用して、情報をより小さなファイルにエンコードし、後でデコードし、最終的に元のPCM情報をWAVファイルとして復元することができます。 これらの形式は、非圧縮ファイルに比べていくつかのスペースを節約しませんが、彼らはどこにも非可逆形式の効率に近いです。

アナログとデジタルオーディオの主な違い：録音と再生

ご覧のように、アナログとデジタルオーディオ録音技術は、可能な限り正確に再生できる音響波形のモデルを作成するという共通の目標を共有しています。 各技術は、この目標を非常によく達成します。 ある方法を使用して達成されるオーディオ品質は、必ずしも他の方法よりも優れているとは限りません。 このセクションでは、各方法のユニークな性質について説明します。

周波数範囲（帯域幅）

上述したように、デジタル信号の周波数範囲は、ナイキスト周波数以下の周波数に制限されます。

周波数範囲（帯域幅）

前述したように、デジタル信号の周波数範囲は、 理論的には、アナログ記録媒体の上限は、人間の聴力範囲よりもはるかに大きい。 この違いは、あなたが考えるほど重要ではありません。

まず第一に、44でのデジタル記録を超えた拡張帯域幅の任意の利点。1kHzのサンプルレートは、人間の知覚の範囲を超えているだろう–より高いサンプルレートによって可能になる拡張された周波数範囲はもちろんのこと、。

第二に、ほとんどのオーディオ機器（マイク、スピーカーなど）バンド制限フィルターを内蔵しています。 これらは、人間の聴力範囲を超えた周波数の捕捉または再生を防止する効果的なローパスフィルタです。 したがって、アナログオーディオとデジタルオーディオの間の周波数範囲には技術的な違いがありますが、実用的な違いはありません。

実際には、デジタルオーディオの高いサンプルレートの主な利点は、実際にはリスナーのためのより大きな周波数範囲ではなく、異なるアンチエイリアスフィ これは、周波数範囲を効果的に拡張するのではなく、サンプリングによって引き起こされるアーティファクトを減少させます。 この概念については、後の記事で詳しく説明します。

ノイズフロア

アナログオーディオ録音技術の主な欠点は、デジタル技術に比べて大幅に高いノイズフロアを持っているということです。

でも、最も高品質のアナログテープは、磁気ノイズが含まれています。 これがアナログ録音のヒスの原因です。 24ビットデジタル記録の理論的なノイズフロアは–144dbであり、事実上無限です。

覚えておいて、任意のシステムのノイズフロアは、そのすべてのコンポーネントの組み合わせノイズフロアと同じくらい低いです。 これは、信号チェーンにノイズの多い電子要素が含まれている場合、デジタルシステムでもノイズが発生することを意味します。

脆弱性&長寿命

テープやビニールなどのアナログメディアに固有のノイズが含まれているだけでなく、時間の経過に伴う劣化 ハードドライブやCdなどのデジタルメディアは、はるかに弾力性があります。

アナログとデジタルの両方のすべての物理メディアは、時間の経過とともに劣化します。 録音が最初に再生されるときは、録音がこれまでに聞こえる最高のものです。 古いアナログレコードを聴くと、これは明らかになります。

アナログテープは、時間の経過とともに品質が低下するのを防ぐために、非常に特定の条件で保存する必要があります。 アナログレコードは再生されるたびに破損します。 デジタルメディアも損傷する可能性がありますが、劣化を防ぐ方がはるかに簡単です。

デジタル録音は、完全な精度で無限回再生することができる一連の数字ですが、アナログオーディオの各再生は録音の総ノイズに加算されます。 たとえば、あるテープの録音を別のテープのリールに転送すると、最初のリールから2番目のリールにノイズが記録されます。

移植性と再現性

最後に、デジタルオーディオメディアは、アナログメディアよりも大幅に移植性と再現性があります。 ハードドライブやフラッシュストレージは、テープやビニールレコードのリールよりもはるかに小さくて軽いだけでなく、それらに保存されたデジタル情報は、イ デジタル情報の再生は、アナログメディアの再生に比べて実質的にコストがかかりません。

このセクションでは、記録システムではなく、アナログとデジタルのオーディオ強化と配信システムの違いを強調します。 これらは、パブリックアドレスとライブコンサートアプリケーションで使用されるシステムです。

アナログオーディオ

音の補強と分配のためのアナログオーディオシステムは、録音技術を必要としません。

音響信号は、マイクを使用して電気に変換されます。 電気的なオーディオ信号は、マイクのプリアンプに送信され、次にアナログオーディオエフェクトやミキサーに送信され、最後にアンプに送信されます。 増幅されたオーディオ信号は、ラウドスピーカーによって音響エネルギーに変換されます。

任意のアナログシグナルチェーンの最初から最後まで、オーディオ信号は音響エネルギーまたは電気エネルギーのいずれかの形である。 信号を保存する必要はありません。 すべては、ワイヤ内の電気の速度でリアルタイムで起こります：光の速度の約75％。

デジタルオーディオ

音の強化と配布のためのデジタルオーディオシステムは、記録技術を必要とします。 電気的オーディオ信号は、PCM（Pulse Code Modulation）に変換または量子化されます。

電気的オーディオ信号は、PCM（Pulse Code Modulation）に変換または量子化されます。 信号がアナログからデジタルまたはデジタルからアナログに変換されるたびに、この量子化が発生します。 つまり、アナログケーブルを使用してデジタルエフェクトとの間で送受信されるすべての信号は、ユニット内のPCMに変換され、処理され、電気エネルギーに すべてのデジタルオーディオプロセッサ、ミキサー、およびアンプは、オーディオ信号を処理するための簡単な録音を作成します。

アナログとデジタルオーディオの主な違い：補強と分配

レイテンシ

これらのデジタル量子化が処理される速度は非常に高速ですが、彼らはまだ電線を通って移動する電気よりもはるかに遅いです。 デジタルオーディオシステムのこの特性は、信号にレイテンシを追加する悪影響を及ぼします。 レイテンシは、処理によって引き起こされる信号の遅延です。

すべてのデジタルオーディオシステムは、シグナルチェーンにレイテンシを追加します。 しかし、技術の向上が進むにつれて、遅延の影響は大幅に減少しています。 システムに遅延を追加する主な欠点の1つは、破壊的な位相干渉のリスクです。 信号が二つの経路をとり、それぞれが信号に異なるレイテンシを追加する場合、信号は位相がずれており、コームフィルタリングまたはエコーを引き起こす可能性があります。 レイテンシはまた、ミュージシャンや他の才能のための不自然な監視経験のために作ることができます。 信号が遅れていると、ヘッドホンで自分自身を監視するときに、楽器を話したり演奏したりする人が混乱する可能性があります。 このため、通常、デジタルシステムが信号にレイテンシを追加しすぎる場合は、アナログ信号チェーンを介して直接監視することをお勧めします。

移植性

アナログシステムの主な欠点は、その重量とサイズです。 現代のデジタルオーディオミキサーは、それらの中にイコライザ、コンプレッサー、ゲート、およびすべてのチャンネルのための他の効果が含まれています。 同じ処理能力を持つアナログシステムには、いくつかのラックと数千ポンドのギアが必要です。

デジタルコンソール内でデジタルエフェクトをその場で設定する方がはるかに簡単で、パッチ適用のためのアナログケーブルを追加する必要はあ ミックスエンジニアは、異なる効果半ばショーを試してみたい場合は、単にデジタルシステムでいくつかのボタンを押す必要があります。 この変更には、アナログシステムの再パッチが必要になる場合があります。

アナログ機器にはイコライザ、コンプレッサー、リバーブエフェクトを構成する重い電気部品が含まれていますが、デジタル信号処理チップは、スペースと重さのほんの一部で同様のツールを提供しています。

ノイズフロア

より多くのアナログエフェクトを連鎖させると、各デバイスからの電子ノイズが合計されます。 より多くのデジタル効果を使用すると、信号がデジタル信号プロセッサから離れることがないため、信号にノイズが追加されません。 多くのデバイスの固有のノイズではなく、単一のデバイスの固有のノイズのみが存在します。

議論は続きます

真実は、アナログとデジタルオーディオシステムの両方が現代の世界で価値を持っているということです。 明確な答えがないので、どちらが良いか、どちらが悪いかについての議論は決して終わらないでしょう。

そこにオーディオ技術のための百万のアプリケーションがあり、それぞれが機器のユニークなセットを求めています。 可聴周波エンジニア、音楽家、または傾聴者として、私達は各々の独特な状態の必要性に食料調達する一組の音響設備で決定しなければならない。