真有効ビット数はいくつまで違いが分かるのか?

  ■有効ビット数(Effective number of bits、ENOB)
  アナログディジタルコンバータ及びそれと関係する回路のダイナミックレンジの尺度です。
    原理的にはNビット信号に対して2N 信号レベルを与えます。
    CDの場合16bitですが、下位bitをクリアすることにより、有効bit数を変えることができます。
    例えば有効bit数=7にしたい場合、1011 1111 1100 1101の下位9bitをクリアして1011 1110 0000 0000とします。

    このようにして実際の音楽信号の有効bit数を7にした場合の差信号を図1の黒線で示します。
    -40dB付近で平坦な特性となり、それ以下の情報は削除されていることが分かります。
    このように有効bit数を単純に上位からのbit数とすると、音楽情報のレベルが小さくなると
    等価的に有効bit数は小さくなります。

    忠実度を単純に有効bit数と考え、忠実度=99%だから有効bit数は7bitね、とすると黒線となります。
    この条件で音の違いが分かるので、俺は忠実度99%の違いが分かると言う方がいますが大間違いです。

   

  ■真有効ビット数
    音楽信号の場合そのレベルは変動するので、忠実度を議論する場合、
    有効bit数は使えないことは分かっていただけましたでしょか?
    そこで、音楽信号のレベルに対して有効にする位置を可変する真有効bit数をもちいます。
    例えば真有効bit数を7にしたい場合、0000 1011 1100 1101の5bit目から6bit分を有効とし、0000 1011 1100 0000。
    (ここで有効化しているのは6bitですが、サインbitを追加することにより真有効bit数は7となります)

    このように真有効bit数=7とした結果を図1の青線で示します。
    差信号は音楽のレベルに対し-40dB付近にあり、忠実度約99%ということが分かります。

  ■サンプル音源
    真有効bit数、有効bit数の違いによるサンプル音源を用意しました。
    元音源、真有効bit数が5、6、7、8bit、有効bit数7bitで順番はランダムです。
    実際の音の違いを体験してみてください。

a   b  c  
d   e  f
[ホーム]