PCで音楽を聴くための必需品USB-DAC

パソコンで音楽を聴く PCオーディオ

「PCオーディオ」という言葉をご存じでしょうか。パソコンをプレーヤーとして使い、音楽を楽しむことです。音楽を配信で取得されている方も多く、パソコンに音楽を保存している方も多いと思います。パソコンでの音楽再生は、オーディオ機器に比べて音質が悪いと感じている方もいるでしょう。

DACとは

パソコンには音楽を保存し、再生する機能があります。音楽ファイルのフォーマット（ファイル形式）はWAV、MP3、AAC、FLACなどがあり、パソコン内にデジタルデータとして記録され保存されています。

アナログ機器であるスピーカーやヘッドホンを鳴らすためには、デジタルデータをアナログに変換しなければなりません。変換する機器がDAC（デジタル・アナログ・コンバーター）です。

パソコンは、このDACが内臓されています。それによって、パソコンに保存している音楽は、パソコンに内蔵されているスピーカーやヘッドホンで聴くことができます。

しかし、パソコンの内部はノイズの発生源が多く、アナログ信号に変換されたデータはノイズの影響を受けやすいのです。それが音質劣化に繋がります。つまり、パソコンの内部はアナログ信号で音を鳴らすオーディオに適した環境ではないのです。

USB DACを使う利点

USB DACは、パソコンの音楽データ（デジタルデータ）をパソコンの外でアナログ信号に変換する機器です。USBケーブルを使って、パソコン内のデジタルデータをパソコンの外のDACでアナログ信号に変換するので、パソコン内のノイズの影響を受けません。

USB DACの音の指標

USB DACにはどのようなものがあるのでしょうか。

USB-DACには本来、スピーカーは搭載されていないので、USB-DACをスピーカーやオーディオ機器に繋いで音楽を聴くことになります。音の指標となるものがサンプリング周波数とbitで、USB-DACで音を比べる上で重要な指標となります。

サンプリング周波数

音は空気の振動です。このアナログである音は水面の波紋のように、空気中にも波紋のように広がって行きます。そのアナログを数値で記録することをデジタル化と言います。音楽CDの場合は1秒間に44100回記録しますが、それをサンプリング（標本化）といい、音楽CDのサンプリング周波数は、44.1kHz（ヘルツ）と表します。

つまり、1秒間に44100回データを取るということです。

サンプリング周波数44.1kHz

アナログ波形（赤）とサンプリング（黄）

サンプリング定理によると、周波数の2倍でサンプリングすれば、音を完全再現可能ということなので、音楽CDは44.1kHzの半分で22.05kHzまで完全再現可能となります。人が聞くことができる周波数は20Hz～20kHzとされているので、人が聞くことができる周波数は完全再現できるということです。

bit

コンピューターのデータは2進法、0か1でデータを表現します。データの最小単位をbitといい、0と1で1bitで、bitは情報量です。つまり、bit数（情報量）を上げる方が、原音に近づきます。

音楽CDは44.1kHz/16bitです。

ハイレゾ

ハイレゾはCDを超える情報量を持つデジタル音源です。つまり、CDのPCM方式で記録されたデータが44.1kHz/16bitを超えるデジタル音源をハイレゾと言います。

PCMとDSDは、音声などのアナログ信号をデジタルデータに変換する方式のひとつです。ハイレゾを聴くためのUSB DACは、96KHz以上/24bitの能力があればよいとされていて、192KHz/24bit以上の能力があるものも発売されています。

DSD（ダイレクト・ストリーム・デジタル）とは

DSD（ダイレクト・ストリーム・デジタル）とは、スーパーオーディオCD用に開発されたデジタル記録技術で、マルチビット方式のPCM記録とは異なり、2.8224MHzや5.6448MHzなどの高い周波数でサンプリングを行い、音楽信号をダイレクトに1bitデジタルデータに変換。信号はパルスの粗密で表現され、空間を伝わる音波にも似た形となっています。

mora、ototoy、 e-onkyo musicはDSDで配信しています。

PCM方式でアナログ信号をでっじたるデータに変換する場合は、サンプリング周波数とビット数で情報量を表示していましたが、DSD方式ではbitは「1bit」に固定されています。つまり、DSD 2.8MHzは、2.8MHz/1bitです。PCM 96kHzとDSD 2.8MHzはだいたい同じ情報量だということです。（参照 Phile web）

DSDは編集に向いてない方式ですが、DSD感というものが存在し、それを好む人もいるといいます。そこで、DSDで一発録音の他に、DSDで録音したものをPCMに変換したり、PCMで録音編集したものをアナログに戻してDSDに録音するなどの方法で、DSDの音源（DSD感）を作り出しています。

USB DACの比較

USB DACは、数千円から、オーディオマニア向けの高価なものまであります。また、USB DACは、「据え置き型」と「ポータブル型」があります。

USB DAC 据え置き型

Sony TA-ZH1ES

Sonyはハイレゾに対応したフルデジタルアンプ「S-Master HX」にアナログ回路を組み合わせた「D.A.ハイブリッドアンプ」を開発、それが「TA-ZH1ES」です。価格は278,000円という高価格帯で、高スペックの機器です。「DSDリマスタリングエンジン」を搭載し。PCM音源をDSD11.2MHz相当に変換し再生します。

また、CD音源や圧縮された音源をハイレゾ相当の高解析度に品質を上げる「DSEE HX」を搭載、「standard」「female vocal」「male vocal」「percussion」「 strings」5種類のモードから選択が可能です。

DENON DA-310USB

2016年12月中旬発売、価格は68,000円です。

「DA-310USB」はクアルコム社のフルデジタルプロセッシング・ヘッドホンアンプ「DDFA」を搭載。USB DAC機能は、384kHz/32bitまでアップサンプリング（サンプリング周波数を変換）できる、独自のアナログ波形再現技術「Advanced AL32 Processing Plus」を搭載しています。

縦置き横置き可能です。

ポータルヘッドフォンアンプ

「ポータブル型」はヘッドホンアンプ回路やバッテリーを内蔵し、ヘッドホン出力端子のある携帯型ヘッドフォンアンプです。

Sony PHA-2・PHA-3

ヘッドホンアンプ内蔵のモバイル機器用に開発されたUSB DACで、出力アンプにIT社（Texas Instruments）の高品質アンプ、TPA6120のICを搭載しています。

ELEKIT TU-HP02

TU-HP02は、オーディオの真空管をメインで作ってきたエレキットが真空管アンプのような音作りを考え、FETアンプを使い制作した機器です。電池の交換コストがかかる充電式にせず、乾電池を用いるのも特徴です。人気のある機器です。

※ELEKIT（エレキット）は福岡の企業で、自作アンプキットなどを商品開発製造している会社です。

SPECTRA

台湾発、ヘッドホンアンプ内蔵のモバイル機器用に開発されたペン型USB DACです。

※iPhoneには「Lightning-USBカメラアダプタ」を利用する。

オーディオインターフェイスについて（DACとの違い）

USB-DACはPC内のデジアルデータ（デジタル信号）を、USBを介してアナログ信号に変換しますが、「オーディオインターフェイス」は、デジタル信号をアナログ信号に変換する機能と、アナログ信号をPCで扱うことのできいるデジタル信号に変換する機能、両方の機能を持つ機器です。ギターなどの楽器や声、レコードなどアナログの音をPCで扱う時に使用します。

オーディオのファイル形式と端子

※随時追記