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Kさんによるオプティカル/TOSLINK(S/PDIF・光デジタル接続)の課題についての解説

 オーディオ機器にはハイエンド機からエントリー機まで、普通についているTOSLINKの光デジタル接続端子(オプティカル)。HiFi専用機でなくても、TVとかHDDレコーダーとか、家電製品にも昔から付いていますね。

 しかし、これをメインで活用しているというマニアはほとんどお目にかかりません。家電機器との接続にサブ的に使うという話がほとんどです。以前はオーディオ誌などでも同じS/PDIFの同軸デジタルとの比較試聴というような記事も見かけたのですが、内容はほとんど同軸デジタルの圧勝で、そもそもオーディオグレードの製品があまりありません。

 さらには、ハイレゾ時代になって、同軸デジタルよりも上位の規格の対応力が弱いので、オーディオマニアからますます影が薄い存在になっています。なぜそうなったのか?今回はこれにフォーカスしてみました。

Facebookのオーディオグループで、グループ仲間のKさんが報告してくれました

 以下、Kさんが過去に調べた内容の報告ですが、よそではあまり見聞きできない話なので、許可を得て転載させていただきました。

 まず、TOSLINKでTVとオーディオを接続している話題で、Kさんから書き込みがありました。
 「ボクの環境では高周波ノイズは回避出来ているので、光⇄デジタルの変換時に起きる下位ビット落ちの弊害のほうを気にしているのです。一般的にはそれもほとんど知られていませんね。高級オーディオがTOSLINKを採用しなくなっていったのはそれが理由なんです。」

 TOSLINKの下位ビット落ちというのは、初耳だったので、当方から詳しい解説サイトがないか問い合わせた返答が以下となります。

 「それがボクにも見つからないんです。探しベタなだけかもしれませんが。ご要望にピンポイントで応えられず ごめんなさい。

 20数年前、TOSLINKが“全盛”でミニコンポから高級オーディオまでも席巻していた時代に、『確かにTOSLINKはノイズレスで誇張が無く素直な帯域バランスなのに、なぜアンビエントな位相情報がゴソッと抜け落ちているのか?』と言う議論があって、ボクも当時、懇意の某評論家さんや某オーディオメーカーの技術者さん(実名は避けさせてください)、そして音響工学の大学教授に尋ねたりして、「K君もこれ読んで勉強しなさい」ってEIAJ OPTICAL(TOSLINKの正式名称、TOSLINKは商標です)の計測データも併載した学術論文をいただいたことで理解しました。

 そこでの結論が『下位ビットデータの欠落が見られる』だったんです。」

 ここからは、話がEMCに変わりますが、折角なので転載しておきます。
「では。『それなら、高周波ノイズ回避はどうしたらいいの?』と言う次の問いかけで出てきた言葉がEMC(電磁両立性)対策です。
それが後のEMC設計の仕事になったり、ボクのオーディオの基本にもなったんです。
(アコリバの石黒さん邸でもされている工事なのでご存知ですよね。)
シンプルな機器だけのシンプルな伝送構成にするために何をすべきかは、本当は大元の電源から対策しないとダメなんです。
オーディオは”足し算”ではなく“極限まで引き算すること”だと考えています。」

以前から聞いていたTOSLINKの問題点

 オーディオ技術誌の解説だったか、詳しい方の掲示板への書き込みだったか信憑性の高い話として聴いた話があります。

 TOSLINKは、家電製品にも使われる大量生産の部品ユニットなので、コストの面から東芝だったか数社しか供給していないそうです。電子部品は、コスパ競争が付きまとうので、これは良くある話ですね。

 結果、家電レベルのジッターの乗りやすいHiFi再生としては低品質なものが多いそうです。オーディオ専用機にはましなものが採用されているとしても、性能はそこそこで、送り出しが家電クオリティだと結局たいした音質にはならない。という話でした。

 光ファイバーは、最近ネットワーク再生でLANに活用して好結果の報告をよく聞きます。

 TOSLINKも、光信号変換によって、送り出し機器の電気ノイズ・電磁ノイズが伝わらないというメリットに加え、グランドを共有しないという優位性があるのに、勿体ないですね。

以前も、TOSLINKについてグループ仲間に教えてもらいました

 TOSLINKのデメリットを2つ指摘してもらいました。
 一つは、光ケーブルの中の光の反射がランダムになるため、反射が多い信号と少ない信号が混じりその時間差でジッターが多くなる(波形がにじみ太くなる)という話です。その対策でマルチコアケーブルというのがあるそうですが、そちらについての詳しい知見はありません。

 もう一つは、既述の部品ユニットの件と共通した要素として、変換素子のノイズが大きくて、ノイズ対策をかなりしっかりしないと結果的に音質上は同軸に及ばないという話です。

 まだまだ不勉強で謎が多く、ネット上のも情報が少ないので、何かご存知の方はコメントにて補足お願いします。

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