abk1's scratched blog 3::AUDIO DIARY

前回のエントリーから早2ヶ月になる。
ケーブルインシュレーターは、前回以降、電源タップの電源ケーブルの接続部位と、アンプの電源ケーブルの接続部位にも使用している。心持ち緩かったのが、かなり頑丈に保持されるようになって、音もしっかりした。
思った以上に効いている。

最近は、apu2c4、tiny CorePure64-7.2、mpd + libsamlerateで、705.6kHzへのアップサンプリングで聴いている。

課題はないこともない。700kHz台でのPPAPだ。
しかし、これがなかなか、試すというとこまでいかない。
aplayのバージョンが1.1.7以上である必要がある。
というか、そういう条件を満たせば出来るんじゃないかと思っているんだけど。

https://www.alsa-project.org/wiki/Changes_v1.1.5_v1.1.6

aplay/arecord
aplay: Fix wav file not being split on 32 bit platforms
aplay: Adjust sample rate limits to support newer hardware

https://alsa-project.org/wiki/Detailed_changes_v1.1.6_v1.1.7

aplay/arecord
- aplay: add missing block brackets
- aplay: Fix invalid file size check for non-regular files
aplay tries to check the file size via fstat() at parsing the format headers and avoids parsing when the size is shorter than the given size. This works fine for regular files, but when a special file like pipe is passed, it fails, eventually leading to the fallback mode wrongly.
A proper fix is to do this sanity check only for a regular file.

最新のTiny Core 10.1はなぜかapu2で動かない。というか、動かせていない。
しかも動く環境で確認したら、aplayのバージョンが若干古いので使えない。
じゃあ他のOSでとなるとfedora、arch linux、、、fedora30のaplayは1.1.9だけど、どうやってapuで動かすんだ？とか。
なかなか現状、そこまで手が回らない。まとまった時間がとれない。

Ras piはどうか。
今年の6月からリリースされている「Raspbian Buster」のalsa-utilsのバージョンは1.1.8-2だ。
これが使えないかということなんだけど。

以前、beagle kickのSummer Vibeという曲の768kHz WAV音源をNASに置いてapu2c4で鳴らしてみたことがあるんだけど、LANの途中に100BASE-Tのハブが挟まっていて鳴らなかった。それを外すと問題なく音が出た。つまり768kHzのハイレゾデータ転送は100BASE-Tでは速度が足りない。ras pi2のLanは100BASE-Tなので、バックエンドにできないということだ。
しかし3B+なら「maximum throughput 300Mbps」なので使えるかもしれない。

Raspbian Busterで、ras pi3B+を動かしてみる。
ダウンロードしたイメージファイルの時点で、既にnmapはインストールされている。しかし特殊な仕様？みたいで、netcatの-e オプションが「invalid option」とされて跳ねられるのだ。代替で-c オプションの使用も試みたが同様。
そんなわけで、使えない。

piCoreを使う？
3b+以降には、未だpiCoreは正式対応していない。
しかしベータ版の10beta12以上で動くらしい。piCore-10.1beta1aを落としてきて動かしてみる。

aplay: version 1.1.7 by Jaroslav Kysela 

これは使えるかもと思ったけど、nmapがlibpcapがないとかでインストールできない。
ソースからインストールは手に余る。

そんなこんなで、あんまり焦らず現状維持を主体で当面はやっていくかな、と思っている。
果報は寝て待てだ。

しかし実際のところ、700kHz台でPPAPで、どの程度の変化があるのか、やってみないと分からないといえばそうなんだけど、ここまできたら大きな変化は望めないんじゃないかと思っている。
根拠は薄弱だが。

https://www.itmedia.co.jp/lifestyle/articles/1710/31/news092_4.html
MQAの音が良い理由　ニューロサイエンスが解き明かした聴覚の“真実” (4/5)

2012年に神経科学研究者のMichael S. Lewicki准教授、翌年にJacob N. Oppenheim氏などが相次いて論文を発表しました。これによると、人間は時間に対して“超”敏感なのだそうです。音響心理学的な視点の従来論では、人間の時間的な分析力は50μsとされていましたが、そこで見過ごされてきたものをニューロサイエンスの視点で分析した結果、従来の5倍、つまり10μsで反応を示したとのことです。音楽家はさらに上回り5μs、指揮者はもっと上で3μs。それだけ人間の感度というのは繊細だということを、ニューロサイエンスは示唆しました。

ここで簡単な計算をしてみる。
1 (sec) / 368000 (kHz) = 0.00000271739...(sec)
つまり、300kHz台のハイレゾで、指揮者の分析力（3μs）に追いつくということ。
素人は10μsということだけど、オーディオファイルは音を分析的に聴くという毎日を繰り返しているわけだ。スピーカーを数mm動かしたらボーカルが5cm横にずれたとか、そんなことばっかり日常的に気にしているわけで、そうした日々の訓練の結果、たぶん、時間的な分析力は指揮者と同等だ。こんなこと言っていいのかどうか知らんけど。
300kHz台のハイレゾで世界が変わるって、たぶんそういうことだ。

1 (sec) / 705600 (kHz) = 0.00000141723...(sec)
うちでは、300kHz台と700kHz台の比較で聴感上の違いがある。ということは、たぶん、指揮者で3μsというのも最短ではないのだと思う。どういう測定をしたのか分からないけど、測定法がもっと繊細な神経反応の変化を抽出できるようになったら、もう少し限界が短くなるのではないかと思っている。

どうなんだろうね、こういう説明。
本来は、サンプリング周波数＝再生音の時間分解能になるわけではない。
サンプリング定理に則れば、サンプリング周波数がいくらだろうが、再生音は正確にもとの波形を再現するはず。
理想的に再現されれば、時間的な遅延は「0」となる筈だ（実際のデジタル再生では理想とのズレが問題となる）。
CDの場合、1 (sec) / 44100 (kHz) = 22.67573...(μs) だから、人間の時間的な分析力10μsを44.1kHzでサンプリングされたCD音源の音ではカバーしきれない、過去には50μsとされていたのでカバーできると思われていたのだ、、、とか、まことしやかに説明されたりしたら、ちょっと信じられないと思ったりするので、本当は、300kHz台のハイレゾ、700kHz台のハイレゾで指揮者がどうこうという上記の説明は適当ではない。

なんでこんな説明したかというと、700kHz台の再生だと1.4μsより短い時間分解能が保証される、という意味合いだ。
1.4μsの間隔でデータが送られるのをPCトラポとDACは処理しなければならない。たぶん、2μsとか遅延したら音が途切れるようなことになるだろう。そうならないためには、1.4μsでデータを処理できる精度をシステムが維持しないといけない。
そうなると再生音自体が遅延が少ない音になる。
700kHz台のデータを再生するというのは、そういう意味の保証なのだ。

PPAPで伝送したところで、1.4μsの伝送精度は大きくは変わらない。
その数値は既に人間の時間的分析力の限界を超えている？と思われ、NASマウントでのmpd再生とPPAPによるaplay再生で、大きな差は生じないのではないか、と。
我乍ら、随分と大雑把な推測だ。

これは個人的仮説というか、想像（むしろ妄想というか）なんだけど、例えばCD音源の場合、デジタルデータが送られる間隔は片チャンネル1/44100=22.67573μsで、つまり700kHzで1.4μsしか待てない状況よりも、ずっと余裕がある。
余裕があるといえばいいように聞こえるけど、これって、もしかして、数μs程度の遅延が生じても音が途切れずに再生処理できてしまう、という事があるのではないか。そうした遅延が一定ならまだいいけど、変動するようなら再生音の変化とノイズになる。
これってジッターなわけだけど。
クロックジッターとは数値のレベルが全く違う話で、いくらクロックが高精度でも、システムが迅速に追随できなかったら再生音に影響するジッターが生じる。実際のところ、どこまでシステムがクロックの精度に追随してるのだろうかという話。部品によって違うのか、とか。例えばDACへの負荷が増えると音が悪化するとか、そういうことの原因はこういうところにあるんじゃないか、とか。

こういうことって、どの程度のレベルで生じていて、どう影響があるんだろうか。
勉強不足で、読んだことがない。
そんなことは無視できるんだよ、ということならいいんだけど。