CDから信号を読み取る仕組み
どんなプレーヤーがあり、どう選ぶかを第18回でお話しました。ではCDやSACDのディスクってどういう構造なのでしょう。比較もまじえながら、信号を読み取る仕組みや特徴を見ていきましょう。
まずCDです。レーベル面の反対側が、ピカピカ光っている信号面ですね。プレーヤーのトレイにCDを乗せると、下からレーザービームが当たって「0、1」のデジタル信号を読み取る仕組み。実際には12センチの盤の内側から外側へ向かって、ピットと呼ぶ信号列がうずまき状に並んでいますよ。ビット（bit）ではなくピット（pit：くぼみ）です。レーベル側から見るとくぼんでいるのでそう呼ぶのです。信号面からだと「突起」に見えますが、その大きさはミクロンオーダーという超微細なものなので、もちろん肉眼では確認できません。
CDはキズや汚れに強いといいましたが、それは信号ピットがむき出しではなく、透明な樹脂（ポリカーボネート）で保護されているからです。読み取りレーザーはこの透明ポリカーボネート越しにピットの凹凸を読み取って、「ここにピットがあるぞ、ないぞ」と判断するのです。ピット面が鏡のようにピカピカ光っているのは、アルミ蒸着膜で覆われているためです。実際には、ピットのない平面は100％光が返ってくるので明るく、ピットのある場所は乱反射（光が散る）するので暗くなる。その明、暗で「0、1」を判断しているのです。
- トラックピッチ（ピット同士の距離）は1.2μ（ミクロン）、全体では約2万本のトラックがあるといわれます。各トラックには番号がふられていて、選曲する際はレーザーピックが目的のトラックにさっとジャンプするだけなので、瞬時の頭出しも朝メシ前。
SACDとのディスク構造の比較
SACD（スーパーオーディオCD）もディスク構造は基本的に同じです。違いはCDよりもピットが微細で、6～7倍も高密度なこと。ディスク容量はCDの780MBに対して4.7GBです。より小さなピットを捕らえるため、読み取りレーザーもより細いことが必要ですね。レーザーの波長そのものが違うので、SACDプレーヤーでは専用のレーザーピックアップが必要となります。ここで改めて、CDとSACDとの能力比べをしてみましょう。
- 座標軸は横と縦の両方があります。横軸は周波数レンジ、縦方向はダイナミックレンジですが、どれだけ広い音域の音を収録できるのか、また、ささやくような微小音から管弦楽のトゥッティ（オーケストラの全協奏）のような大きな音量まで、余裕をもって表現できるのかという両面で、まさに音楽表現のキャパシティが違うのです。
CDではカットされていた20kHz以上の音域情報も、SACDは100kHzまで記録できるから、ふわっとした倍音（声、楽器などの高い成分）のニュアンスや、場の空気感をよりリアルに表現できます。つまり、CDと比較した場合、SACDの方がより多くの音楽情報を保存でき、自然界の音（生音）に近い音を再現可能なディスクといえますね。
各ディスクのフォーマット比較
ではもう少し詳しく、両者のフォーマット比較をしましょう。直径12cm／厚さ1.2mmという寸法は光ディスクではおなじみのものですね。違うのはまず周波数レンジとダイナミックレンジ。先ほどのディスク構造の図から、SACDの方が、トラックピッチが狭く、レーザー波長のより短い650ナノmmのピックアップを用いていることも分かりますね。CDは780ナノmmです。でもどちらも赤色レーザーの仲間で、ブルーレイのような青色レーザー（さらに短波長）ではありませんよ。
SACDは微細なピットを、よりシャープなレーザーで読み取る高密度ディスクであることが分かりました。そして、CDよりも容量が多い分、ステレオ2チャンネルだけでなく、マルチチャンネルにも対応できるのです。最低は3chマルチから、最大6chまで広くカバーします。SACDは音楽なので、ホームシアターのようなサブウーファーは必要ないケースが多いようです。
またCDの場合は片面ディスクが大原則ですが、SACDには2層タイプもあり、CDを含んだハイブリッドディスクというフォーマットもあるのです。SACDの記録時間は2chステレオで109分と、CD（約74分）よりも長めになっています。2層タイプの場合は109分の約2倍。無味乾燥に思えたフォーマット比較も、ていねいに数字を読み込むと興味が湧いてきませんか。
同じデジタルでも方式が異なる
そのほかにも、実はCDとSACDとで大きな違いがあります。記録フォーマットと表記されている、いわゆる符号化方式ですが、CDでは16ビットのリニアPCM方式でした。これに対してSACDは、音声信号の大小を1ビットのデジタルパルスの密度で表現するDSD（ダイレクト・ストリーム・デジタルの略）方式を採用していますよ。
- 音楽信号はもともと連続したアナログの信号でしたね。ボーカルも楽器ももちろんアナログ波形です。これをデジタル化するには、何らかの方法で小さく区切らないといけません。CDとSACDは、同じデジタルでも左図のようにその方式が違っています。
より詳しくは第20回で講義しますが、今日はざっとイメージでその違いを理解しておきましょう。CDで用いられるPCM（パルス・コード・モジュレーション＝パルス符号化変調）では、なめらかなアナログ波そのものを、適当な間隔でピックアップ（標本化＝サンプリング）して、そのレベルを16ビット精度で表現するのです。サンプリングやビットの刻みが多くなればなるほど、もとのアナログ波に近そうだ！ と想像できますね。
ところがDSD方式はまったく違います。信号のレベルを使うことは同じなのですが、レベルごとにビットをあてがうのではなく、元のアナログ波形を「音の粗密」ととらえて、1ビットの信号波形に変換するのです。「えっ、1ビットで正確に表現できるの？」と思うでしょうが、そこはまた次回のお楽しみ。
SACDハイブリッドの構造と特徴
いまではSACDといえばハイブリッド盤、というくらいに、SACDハイブリッドがポピュラーなものになっています。ハイブリッドとは、つまりSACDとCDとのミックス盤で、1枚のディスクなのにCDもSACDも聴ける！ というのがウリです。将来的にサラウンド環境を整えたら、SACDマルチまですべて堪能できるわけです。
- CD・SACDの2ch・SACDマルチという3つのエリアに分けて収録されている場合、とりあえずCDプレーヤーがあればCDエリアが聴けることに加え、2ch専用のSACDプレーヤーならSACDの2chエリアの再生がOK。
CDエリア＋SACDエリアの貼り合わせ。この仕組みは巧妙で、表面側がSACD、その奥にCDというように、CD層は条件の悪い奥にあるのですが、CDを再生する場合は手前のSACD層をすりぬけて奥までレーザーが届き、CD専用のピップアップでその情報が読み取れるのです。このため、ハイブリッド盤のCDの音はよくないという声も一部にあるようですが、実際はまったく問題なくCDの高音質を楽しめますよ。
- CD層とSACD層の読み取りのイメージ。CDを再生する場合は手前のSACD層をすりぬけて奥までレーザーが届き、CD専用のピップアップでその情報が読み取れるのです。
SACDには「シングルレイヤー」というHD層（SACD層）だけのタイプと、「デュアルレイヤー」と呼ばれるHD層＋HD層のもの（長時間SACD）、さらにCD層＋HD層の「ハイブリッド」という、3つのフォーマットが存在しています。
第20回はCDプレーヤーの仕組みについて解説しましょう。
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