カーオーディオ高音質化計画
鍵となるのは、ノイズの影響を受けなくすることです
そのために、
- できるだけデジタルの部分を生かし、アナログ部分を減らすこと
- ノイズの元を断つこと
が大事です
オーディオソースの高音質の度合い
音質の良さは、
ハイレゾ音源 ＞ DVD ＞ CD > 圧縮された音楽ファイル
の順です
デジタル音源の場合、高音質かどうかは、元々の音源をデジタル化している密度にかかってきます
どういうことか、といいますと…
デジタルというのは0と1で物事を表します
いわば、その0と1で表す単位を小さくすると、アナログの波形に戻した場合、元の情報により近い波形になります
0と1はただの意味を持たない情報、元々のアナログの情報は意味を持つ情報です。そのアナログな情報をどれくらいの単位で取り込んだか、というのがサンプリング周波数と量子化ビット数になります
サンプリング周波数と量子化bit数の話
- サンプリングレート CDなどでは1秒間に44100回、波形を抽出する（縦切りする）
- 量子化ビット数 抽出した情報を16bitなら2の16乗、65536の段階で表す（横切りする）
DTMER INFO より https://dtmer.info/sample-rate/
つまり、ある1秒間の波形を44100分の1にして、それを最小値0最大値65535の間のどの位置にあるか、という情報に変換する
これを44100回繰り返した情報を繋げれば、元の1秒間のアナログ波形に近い波形が得られる
ですので、この縦切りと横切りの密度を上げていけば、変換後に得られるアナログ波形は元々のアナログ波形に限りなく近くなります（ただし、情報量は増える）
ですので、いわば元の情報をサンプリング周波数と量子化ビット数という小さなマスで表現するのがデジタル化情報であり、そのマスを小さくすればするほどリアルさが増す、ということになります
ノイズの問題
デジタルはノイズに強い、といわれます
それは、アナログの場合は連続した量を伝達しているのに対し、デジタルは離散した量を伝達しているからです
どういうことか、というと、
中間の値が存在せず、グラフにすると信号が連続的につながっていない信号がデジタルです
アナログの場合、ノイズの影響を受けやすいのは、アナログの信号が連続した量を表しているがため、途中で違った信号が加わると、元の波形に関係ない波形が入りやすいからです
デジタルの場合、0と1に離れた（離散した）量を表しているので、その中間がないことにより、ある程度数値にばらつきがあっても、基準となる値（しきい値）を超えなければ1は1のまま、0は0のまま伝わります
デジタルは、ちょっと鈍感、なイメージでしょうか？
なので、少しくらいノイズが入っても、基準を超えなければ元の情報のままです
なので、入力側の電圧５V、しきい値が2.5VでHIGHなら5Vを出力、LOWなら0Vを出力する場合、入力が2.5Vを超えるとHIGHになり、それ以下はLOWとなります。出力はそれに従って、HIGHなら5V、LOWなら0Vが出力される、ということになります
アナログの部分をなるべく減らせば高音質
なので、デジタル音源の情報をなるべくデジタルのまま伝えて、アナログ部分を極力減らしてあげれば、ノイズの影響を受けにくいオーディオシステムになるわけです
アナログは車では不利
なぜアナログ情報があまり向かないか、というと、ノイズ対策を行うために配慮する部分が多くあり、車載用としては向かないからです
車は動いているものですから、どこかからノイズが入ってきそうですよね？それを防止するとなると、装置を大型化して安定して情報を伝えられるようにする必要があります
スペースが限られている車にはちょっと向きません
高音質化の実際
最低限必要なもの
スピーカー
パワーアンプ
デジタルプロセッサー
オーディオケーブル
カーオーディオまたはカーナビ
これだけあれば、高音質化できます
デジタルプロセッサーというのは聴き慣れない言葉ですが、デジタル情報を専門に処理することで高音質化を図る装置です。一種のフィルターみたいなもの、コンピュータだと考えてください
雑音対策
オルタネーターノイズフィルター
バッテリーから電源を直に取る
フェライトコア取り付け
オルタネーターは交流発電機ですが、ノイズの元となりますので、ここにノイズフィルターをつけます
さらに、バッテリーから12Vを直に取ることができれば、電源からノイズの影響を受けにくくなります（専用の配線が売られていますのでそちらを使ったほうが安全です）
また、特定の周波数をカットするフェライトコア取り付けのもいいでしょう
場所としては、エンジンのイグニッションコイルに繋がる配線部分などが効果的だと思います
（他にも取り付けられる場所はあるはずです）
iPhone,iPodの音楽を高音質で聴きたい場合、またはハイレゾ音源
iPhoneなど
USB端子搭載のポータブルヘッドホンアンプ
パワーアンプ
iPhoneなどをデータ転送用のケーブルでポータブルアンプに繋ぎます
それからパワーアンプにつないで音を鳴らすことで、アナログ部分が少ないオーディオシステムになります！
コンピューターを持ち込む場合
ラズベリーパイ
Volumio
SSD
USB端子搭載のポータブルヘッドホンアンプ
パワーアンプ
コントローラーとしてスマートホン
ラズベリーパイ、というのは、汎用小型コンピュータです
Linuxで動きます
ここに無料で配布されている、音楽に特化したLinuxであるVolumio（ボリューミオ）をインストールします（インストールするにはパソコンが必要です）
Volumio https://volumio.org/
さらに、音源として音楽データを入れたSSD（半導体メモリで作られたパソコンの記憶装置）を繋げます
システムができたら、操作はスマホで大丈夫です
ミュージックサーバーとして期待できます
デジタルラジオ
あまり普及していませんが、サービスとしてデジタルラジオがあります
スマートホンのアプリで聴けますので興味のある方はどうぞ
注意）同じくデジタルラジオ放送を展開していたAmanekは2019年4月に放送終了しました
i-dioも2020年3月で放送終了となります
まとめ
デジタルの部分をなるべく多くして、アナログの部分を極力減らしてください
そうすれば、ノイズの少ない音楽を車で聞くことができます！
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