サウンドカードの性能説明

【 はじめに 】
このページを一番最初に作成したのは 2000 年ごろになります。
その当時はオンボード（マザーボード内蔵サウンド機能）はまだ性能が良くなかったため、
良い音で音楽を楽しみたい場合はサウンドカードが必要でした。

しかし近年はオンボードのサウンド機能も性能が向上し、音質も良くなっていて、
様々な多重チャンネルサウンドにも対応しています。
よって音楽を本格的にやっている人以外、ムリにサウンドカードは必要なくなっています。

このページの情報はまだ使えることは確かですが、
サウンドカードの必要性は減っていますので、その点をご了承の上でご覧下さい。

サウンドカードの性能は、スピーカーがいくつ付けられるかとか、どんなサウンドシステムに対応しているかとかになります。
一番重要なのは「音質」なのですが･･･
これは性能というより、カードやチップの「特徴」になりますね。

「チャンネル」とは「 ch 」という単位で表され、サウンドカードのいくつかの性能で共通して使われます。
一般にサウンドカードで「チャンネル」といえば、接続可能なスピーカーの数を表します。

このチャンネル数が「2ch」なら２個のスピーカー、つまり普通のステレオサウンドという事になります。
「4ch」なら前２つ後ろ２つの計４つのスピーカーで再生できます。
「4.1ch」と言う場合は、前２つ後２つのほか、「ウーハー」と呼ばれる低音専用のスピーカーを使うことができます。
これがあると重低音の響き渡るサウンドが楽しめます。

「7.1ch」（8チャンネル）は近年出て来たもので、5.1ch に加えてサイドスピーカーが付きます。

「Wave」 とは CD などの音楽で使われている一般的な音楽データです。
この Wave 音を同時にいくつ出せるかが Wave チャンネル数です。 「Wave 出力数」とも言います。

Wave音を使うソフトを同時に複数使う場合も、Wave 発音数が 2ch 以上に対応していないと鳴らない音が出てきます。
逆に対応していると、Wave 音の鳴るソフトを使いながら CD を聞いたりも出来る訳ですね。

（現在は Wave 発音数は 2ch 以上が普通なので、あまり問題になることはなくなりました）
（しかし 2ch のオンボードサウンドはまだあるので、ゲームをやりながら音楽も聴いていて、そこにアラームが鳴った、と言うようなケースだと、3チャンネル目となるアラームが出力されない、という事は起こり得ます）

「MIDI」とは曲の楽譜をデータ化したような音楽用データの事で、これを演奏するには「MIDI音源」と言うものが必要になります。
MIDI音源には「ソフトウェア MIDI 音源（ソフトMIDI）」と「ハードウェア MIDI 音源」があります。

ソフトウェア MIDI 音源は、専用のソフトを使ってパソコンが演奏に必要な処理を行うもので、高音質で MIDI を演奏しようとするほど高い処理が必要となり、CPU に負荷がかかります。
ハードウェア MIDI 音源は演奏に必要な処理を行うための装置がハード側（サウンドカードなど）に内蔵されているもので、その分 CPU の負荷が少なくなり、動作も安定します。

ただし MIDI の音質は別の話で、MIDI は使用する「MIDI 音源」によって音質が異なり、同じ MIDI ファイルでも全く違うように聞こえたりします。
ハードウェア MIDI 音源搭載なら MIDI 演奏のための処理は低負荷ですみますが、それが高音質かどうかは別の話です。

※ 2006 年以降から、MIDI はあまり利用されなくなっていました。
※ しかし 2008 年以降、コンピューターに歌を歌わせる事が出来る新しいタイプの作曲ソフト「VOCALOID（ボーカロイド）」の登場と、その主要音源に MIDI が使われている影響で、再び MIDI 音源が注目を浴びつつあります。
ただ、CPU の能力が昔よりも大きく向上しているため、ソフト MIDI でもほとんど CPU の負荷を気にする必要がなくなっており、そのためハード MIDI の必要性はかなり下がっています。

サンプリングレートとは、「hz（ヘルツ）」の単位で表され、Wave 音楽データの波形の細かさを表します。
要するにサンプリングレートが高いほど、音質が良い訳ですね。

CD の音質は 44.1khz で、普通のサウンド機能は最低このレベルには対応しています。
DVD なんかだと 48 khz で録音されているものが多いので、サウンド機能が 48khz に対応していれば、より高音質なサウンドが楽しめます。

最近普及している Blu-ray だとサンプリングレートは 192khz に及ぶため、ブルーレイディスクで映画を見るような場合だと、パソコン側が対応していない場合はオリジナルより音質が低下します。
また、Blu-ray は音楽のデータを一度に送信する量も多くなっており、「24bit」という単位になっています。
CD や DVD は 16bit であるため、この点でも Blu-ray の方が高音質だと言えます。

これはサウンドカードの性能にはあまり関係ないのですが、サンプリングレートと共に「音質を表す言葉」として多用されるため、ここで合わせて説明しておきましょう。

ビットレートとは、音楽を「圧縮ファイル」にする際に、どのぐらい圧縮するかを表した数値です。
CD や DVD、Blu-ray の音楽というのは前述した 「Wave」 の形式で保存されています。
しかし Wave データをそのままパソコンに保存すると、ファイルサイズがすごく大きくなってしまいます。
パソコンならともかく、iPod とかの携帯音楽プレイヤーだと、すぐに保存容量がなくなってしまいますね。

そこで「MP3」や「WMA」、「AAC」と言った「圧縮ファイル」にして、サイズを小さくするのが一般的です。
ファイルサイズを小さくするには、人間が聴き取れないような超高音や超低音の音域をカットします。
さらに圧縮形式ごとに異なる独自の「ファイル圧縮技術」を使って、サイズを小さくします。
この、「小さくする度合い」が「ビットレート」な訳です。

具体的には、Wave のビットレートはそのままだと 1411 kbpsとなります。
これを一般的な 128 kbpsにすると、1411÷128 で、約 1/11 のファイルサイズになる訳です。

もっと高音質にしたくてビットレートを 256kbps にすると、128kbps より高音質になりますが、ファイルサイズは 1411÷256 で約 1/5 ぐらいにしかなりません。
また、どのぐらいまで聞き分けられるかは個人差がありますから、128kbps と 256kbps で音質の差を感じられるとは限りません。
音質については、圧縮形式によっても差が出てきますね。

※圧縮形式は mp3 がもっとも一般的です。 aac は iPod で多用されています。
wma は音質が良いと言われていますが、ファイルサイズがやや大きめで、著作権情報が付加されます。
圧縮時に使用したソフトウェアや、使用するプレイヤーによっても音質は変わってきます。

サウンドカードにはスピーカーなどを取り付ける端子が付いていますが、さらに「デジタル出力」という端子が付いているものもあります。
これは「デジタル入力」が付いているスピーカーなどに接続出来るもので、通常の端子の接続よりも多くのデータをノイズなどの影響を受けにくい状態で送信でき、より高音質な音を表現する事が出来ます。

また「光デジタル端子」というのもあって、こちらはさらに多くのデータをクリアに送受信できます。
これらを利用するには、デジタルケーブル、光デジタルケーブルも必要です。

高性能なスピーカーやアンプならたいていデジタル入力端子がありますから、そういったスピーカーを使いたいのなら、やはりサウンドカードもデジタル出力対応が欲しいですね。

サウンドカードは色々な種類が出まわっていますが、ここでは代表的なものをいくつか紹介します。

サウンドカードのメーカーにはグラフィックカードと同じように、カード全体を作っている会社と、サウンドチップだけを配給してカード自体は別の会社が作っているものの２通りがあります。
搭載されているサウンドチップが同じなら、サウンドカードを作った会社が違っても、音質などは同じような感じになります。

一番重要な「音質」は、このサウンドカードに使われている「サウンドチップ」がポイントになります。

現在一般的なのは ALC シリーズ、及び Sound Blaster か CMI シリーズでしょう。

サウンドカードは値段と音質が比例する訳ではなく、安くても良い物はありますし、高いものと安いものの値段の差が極端なパーツでもあります。
性能で言えば「Sound Blaster」シリーズが一番ですが、MIDI に関しては「YMF754（744）」が優れています。
もっとも開発が進んでいるのは ALC シリーズですが、CMI シリーズも CD/DVD の音を再生するのは得意です。

オンボードのサウンド機能の場合も、どのサウンドチップが使われているのか調べておいた方がいいでしょう。
自分の用途に合ったものが使われていれば、ムリにサウンドカードの増設を考える必要はないかもしれません。

なお、パソコンのサウンド機能には 「AC'97」 と 「HD Audio」 という２つの規格があります。
AC'97 は古い規格で、CD の音質を中心に考えられていました。
（最大で 16bit/48khz 音質/5.1ch に対応）
HD Audio は 2004 年から登場した新しい規格で、DVD の音質を中心に考えられています。
（24bit/48khz/7.1ch に対応、32bit/96khz にも対応可能）

古いサウンドカード/サウンドチップは、HD Audio に対応していないものが多いので注意して下さい。

音を立体的に聞ける効果で、色々と種類があり、サウンドカードによって搭載されているものも異なります。

かつて一般的だったのは「Direct Sound」というシステムを使ったもので、これは大抵のサウンドカードが対応しており、立体的に音が聞こえるようになっていました。
「EAX」というものは Direct Sound の上位版という感じで、多数のスピーカーによる音響効果をさらに高めるものです。
しかし Windows Vista から Direct Sound の機能の多くが廃止されたため、EAX もそのままでは使えなくなりました。

Windows Vista と Windows 7 からは「OpenAL」いうものがサウンド用のシステムの中心となっており、対応したゲームや音楽プレイヤーを使うと立体的なサウンドを聴くことが出来ます。

他にも多くの音響効果や立体効果がありますが、これらは「各製品の特徴」であり、サウンドカードやオンボードサウンドの機能によってそれぞれ異なります。

なお、カードやチップによって、これらの特殊効果をハードで内蔵しているものと、ソフトウェアで対応するものの２通りがあります。
ハードで対応している方がパソコンへの負荷は少なくなります。

それ以外の、サウンドカードの性能について簡単に説明します。

まず、「外部音源」
パソコンの中には多くの電気や磁気が通っていますから、その影響を受けて音にノイズが入ってしまいます。
それを避けるため、パソコンの外部に設置するサウンドシステムもあります。
例えば、USBで接続するものは取り付けが楽で、ノイズが起こりにくいデジタルデータでやり取りでき、外部音源には適していると言われています。
MIDI 音源も高度なものになると 外部 MIDI 音源 になります。　MIDI 音源の音質で定評があるのは ヤマハ と ローランド社 のものですが、ローランドの MIDI音源 はソフト MIDI か、この外部音源しかありません。
外部音源は正確にはサウンドカードではないため、これらを総称して音源を「サウンドユニット」と呼ぶ場合もあります。

次に、「MIDI 同時発音数」
これは Wave 発音数と同じで同時にいくつのMIDIの音を発音出来るかですが、Wave と違って１曲１ch として数えるのではなく、１つの音が１ch です。
（音によっては、１音で1ch 以上使うものもあります）
だから 64ch とか 128ch とかの大きな単位で、128 ボイス、とも言います。
あまり気にする物ではないですが、例えば 128 ボイスの高音質な MIDI 音源をフル活用して作られた MIDI を、それ以下の MIDI 発音数しかないサウンドカードで聞くと、音がブツブツ途切れたりします。
そうなるまで作り込まれた MIDI は、あんまりないですけどね。

ここではサウンドカードに付いて色々説明をしていますが･･･ 実際に音が出てくるのは、サウンドカードではなく「スピーカー」です。 サウンドカードがいくら良くても、スピーカーが良くないと、やはり再生される音にも限界があります。 サウンドカードとスピーカー、その２つが揃って始めて高音質が期待できます。 と言う訳で、すこしスピーカーについても説明しましょう。

まず、出力数をチェックしましょう。
「5W（ワット）」とか「10W」とか書いてある数字が出力数で、これが大きいほど高い音、高周波の音でも綺麗に表現できます。
逆にこれが低いと、高音域の音でビリビリというノイズが出やすくなります。
5W ぐらいだとノイズが入る場合もありますが、10W あればまず大丈夫でしょう。

次に、アンプ内蔵タイプかどうか。 アンプ内蔵とは、要するにボリュームがついているスピーカーです。
サウンドカードの中には基本音量のすごく低いものもあるので、スピーカーで音量が調整できないとまともなボリュームで再生できない場合もあります。
それに、スピーカーのつまみでボリューム調整できた方がラクですしね。
もちろん、音楽をやっている人や音質にこだわる人は、別にアンプを用意してもいいでしょう。

でも、スピーカーの一番重要のポイントは･･･　やはり「音質」ですね！
こればっかりは文字では表現できません。
やはり実際に聞いてみて、それで判断すべきでしょう。
だからスピーカーは、試聴できるお店に行って、自分の耳で確かめて買うのが一番です。
結局、機能云々なものではないかも･･･？(^^;

複数スピーカーの場合、それぞれのスピーカーから出る音の中心点に自分が来るようにして下さい。

● ONKYO（オンキョー）さん

○ リンク ： オンキョー AV機器 トップページ（ONKYO DIRECT）へ

・サウンドフォントのお話

サウンドフォントには見本となる音が収録されていて、それに音階や音響効果などを加えて MIDI の音を作っています。
だからこの サウンドフォント の良し悪しが実際に流れる MIDI の音質に直接影響する訳ですが･･･
Sound Blaster のドライバに最初から入っているサウンドフォントは、ロクなものじゃなかったりする場合があります。
この場合、やっぱり MIDI の音質も へぼへぼ になります。

サウンドフォントのファイルサイズが大きいものほど、音の見本がたくさん用意されているので、良い音が出しやすくなりますが･･･
しかしあまりサイズが大き過ぎるものだとサウンドカードのメモリに入りきらず、パソコン本体のメモリを使用する事になり、処理も重くなってしまいます。
ただ近年は CPU やメモリの能力が高くなっているため、サイズの大きなサウンドフォントでも、あまり問題なくなっています。
MIDI をやっている人で、「音が悪いなー」 とか 「もっと違う音にしてみたいなー」 と思っている人は、サウンドフォントを変えてみると、見違えるかもしれません。

ヤマハの YMF 7x4（724、744、754）といったチップは、４チャンネルスピーカー（４個のスピーカー）に対応しています。
しかしそのためか、初期設定が「４スピーカー使用」の状態になっています。
もし２個しかスピーカーがないのにこの設定のまま使っていると、発音されない音が出てきてしまいます。
スピーカーの数に合わせて忘れずに設定を変えておきましょう。
また、「擬似４チャンネル」の部分にチェックを入れておくと、２個のスピーカーで４個のスピーカーを使っているような状態の音が聞けます。（Sensaura機能）

・「マルチメディア」について

もし「ゲームをやったりインターネットで BGM のあるページに行くとパソコンが重くなる！」という場合は、ここで MIDI 音源を変えて試してみましょう。
まあ最近は CPU の能力が高くなっているので、MIDI でパソコンが重くなる事はあまりないですけどね。

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