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デジタル伝送での誤りⅠ

二週間のご無沙汰でした。SALです。

前回「デジタル情報媒体の物理量は、元々の値とは直接的な関係にはありません。」と言いました。
言葉で表現するのが難しいので、解り難かったかもしれませんが、例えばこういう事があります。
アナログ情報の扱い方が、その値に比例する別の物理量を使うとすれば、何らかの原因で小さな狂い(エラー)を生じると、その大きさに比例した影響を受けます。
ところがデジタルでは、ある閾値を超えるまでは影響を受けませんが、それを超える場合の影響は、エラー要因の程度とは無関係です。
もしMSB(最上位のビット)が間違っていると、最大スケールの半分の誤差になります。

勿論そのようなことが無いように、エラー識別コードを付加することで、間違いを排除します。
PC等でデータを移動やコピーする場合、このエラー識別コードを利用し、誤り訂正手順を実行することで、正確に保存若しくは伝達することができます。
最悪でも、壊れていることを認識できますので、関係部分若しくは全体を無効にすることもできます。

ところが、音声再生のように決められたテンポでデータを送り出す場合には、誤り訂正手順を行っている余裕が無いことがありえます。
そのような伝送路では、再送などの訂正手順を取れないので、一方通行に垂れ流します。
いい例が IEC60958-3(S/PDIF) による接続です。
先ほど述べたように、デジタル信号の誤りは「とてつもなく大きな値」になる可能性も有ります。
従って、誤りと認識したデータは破棄し、付近のデータから値を予測して置き換えます。
勿論正解ではありませんので、その誤差の分だけ音質に影響します。
良質のケーブルを使ったり、クロックで繋ぐのは、エラーに対するマージンを上げる為です。
(DAC側が使うクロックを送り手へ供給することで、受け手に都合の良いタイミングの信号を送ることができる)

「え!ソフトウェアDACのように精度良く補正できないかって?」
残念ながら失ったデータは必須であり、他から演繹できる値ではありません。
ソフトウェアDACが求める値は、標本化定理で保障されている、冗長部分に相当します。

次回はUSB入力のDACについて、S/PDIF入力の場合と比較しながら、議論してみたいと思います。

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