デジタルオーディオと記録、コード生成

アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ vol.12
音響と技術 メールマガジン
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音響技術とソフトウェア、ハードウェア開発

音響と開発 : Sound & Development
株式会社エーアールアイ / ARI
ARI CO.,LTD.
アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ

デジタルオーディオと記録、コード生成

12

メールマガジン「アメニティ サウンド 音と快適の空間へ」は、現在、休刊中です。 バックナンバーのコラムの内、サウンドコラムと技術開発コラムは、 サウンド、技術開発コラム に再編集、一部加筆修正して掲載していますので併せてご利用ください。

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■ アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ【Vol.12】2002年8月15日
□    デジタルオーディオと記録、コード生成
□    http://www.ari-web.com/
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□はじめての方へ、
このメールマガジンのご登録をいただきましてありがとうございます。
「アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ」は、隔週(第1、第3木曜日)
にお届けしています。内容を充実できるようにがんばりますので、末永く
お付き合いいただけますようお願い申し上げます。

 ■□■□■ CONTENTS Vol.12 □□□□□□□□□□□□□□□□□

  1.開発ツールの話(6)
    コード生成 アセンブラ、コンパイラ
    コラム:ステップ
  2.サウンド (12)
    デジタルオーディオと記録(前編)
  3.3GPP音声通信(6)
    送話感度周波数特性
    Sending sensitivity/frequency characteristics
  4.波形編集ソフトの性能とは?(URLクリッピング)

………………………………………………………………………………………
■1.開発ツールの話(6)コード生成 アセンブラ、コンパイラ
………………………………………………………………………………………
 今回も引き続き、開発プロジェクト初期段階のソフトウェア開発ツー
 ルについてです。

  ▼前回までは、バックナンバーをご覧ください。
  http://www.ari-web.com/mm/index.htm

 前回は、ソースプログラムの作成についてでした。ソースプログラム
 を作成し、アセンブル、もしくはコンパイルという専用プログラムに
 よる機械翻訳をして最終的なプログラムコードを作成します。

 DSPや現在の高速なCPUの場合には、並列実行やパイプライン実行され
 たり(Pentiumなどの場合には、μOPと呼ぶパイプライン用のコード
 にCPUで翻訳され、パイプライン実行)投機実行などを持ちますから、
 単純に順次ではないのですが、基本的にはプログラムされた通り1つ
 づつ順次実行します(1ステップと呼ばれていた単位です)。

 この1ステップでは、「メモリを見る」、「加算する」、「メモリに
 記録する」など単純な動作をしています。機械コードに近いアセンブ
 ラでは、この単位でプログラムします。「A+B=C」のように値を
 加算するプログラムの場合(多くのアーキテクチャの物は)、

  1.「Aのメモリを見る」値を手元(レジスタ)に控える
  2.「Bのメモリも見る」値を手元(レジスタ)に控える
  3.「Aの控えとB控えの値を加算」して結果を得る
  4.加算結果をCのメモリに記録する
 
 というプログラムを記述します。

 アセンブラ言語の場合には、このソースプログラムをアセンブルとい
 う変換して実行コードに変換します。この変換ツールをアセンブラと
 呼びます。元々機械の動作に近いソースのため、アセンブラは、比較
 的、単純な翻訳をすることで実行コードに変換しています。

  ▼アセンブラ ASCII24 デジタル用語辞典
   http://yougo.ascii24.com/gh/57/005733.html
 
 一方、高級言語と言われる方式は「A+B=C」に近い形式で記述す
 ると、アセンブラ形式のプログラムに翻訳しますので、人がプログラ
 ムを記載するのが容易になります。この翻訳をコンパイルといい機械
 用のコードもしくは、アセンブラソースに翻訳します。この変換用ツ
 ールをコンパイラと呼びます。

 高級言語の場合、人が作成したプログラムは機械にとってかなり複雑
 な翻訳をしなければならない場合があります(翻訳してコードを作る
 ことをコード生成といいます)。そのため、時々、変換動作がうまく
 行かなかったり、無駄な動作を含んだコードが生成される場合があり
 ます。

 開発ツールの評価時には、コード生成評価用のプログラムを作成して、
 どのような翻訳コードが生成されるか、正しい実行コードに変換され
 るか、無駄なコードはないか、翻訳のルールがANSI規格などの規格の
 動作をしているかなどを調べます。
 
  ▼ANSI(American National Standards Institute)
   ASCII24 デジタル用語辞典
   http://yougo.ascii24.com/gh/08/000816.html

    …… ステップ …………………………………………………
     以前は、プログラムの数量や規模を評価するのにステッ
     プ数という表現が多く採られていた(今でも使われてい
     るかも知れませんが)のをご存知の方もいらっしゃるか
     と思います。

     高級言語では、命令の記述方法が柔軟になっているため、
     非常に多数の動作を含む命令を1命令文(1ステップ)
     として記載ができます。並列実行可能なSIMD命令などを
     利用したコードでは、1命令が1ステップではなくなっ
     ています。

     ソースプログラムの量は、必ずしも、プログラムの複雑
     度や、ロジカルな規模とは比例しているわけではありま
     せんので、ステップ数量によってプログラムの規模や質
     は的確に表されません。

     量的には、客観的な数値ですが、それ以上でも、以下で
     もありません。百万ステップのプログラムの方が、千ス
     テップのプログラムより規模が大きく、複雑だろうとい
     う推測は成り立つかも知れません...
     (乱暴な言い方でスミマセン。) (^^;
    ………………………………………………………………………

 評価時には、さらに、ソースコードの書き方によって、翻訳結果に
 変化があるか、プロセッサ特有の命令を利用する方法なども調べま
 す。次回は、この評価の具体的な内容を中心に進めたいと思います。
 それでは、次回もよろしくお付き合いください(^^)。

  ▼ARIは、デジタル機器のハードウェア、ファームウェアの開発を
   お手伝いしています。
   http://www.ari-web.com/develop/index.htm

………………………………………………………………………………………
■2.サウンド(12) デジタルオーディオと記録(前編)
………………………………………………………………………………………
 このコラムは、音や音響についてのコラムをお届けしています。今回
 は、Vol.10のURLクリップでDVD-R/DVD-RWの製造者認識コードに関連
 してDVDのメディアとドライブでの相性があるらしいとご紹介しました
 し、(社)日本記録メディア工業会の記録メディアの件にも触れました
 ので、今回は、デジタルオーディオと記録メディアについて書いてみ
 たいと思います。

 CD-R/RWが音楽の記録メディアとして普及したことに伴いオーディオ
 の記録メディアとしてMDと共にあたりまえに利用されるようになりま
 した。

    …… Disc ID Method …………………………………………
     CDには、Disk ID Methodという認識IDを記録すること
     によって、記録面の色や特性に合わせて書き込みをドラ
     イブが調整できるようにする方式が採用されています。

     CDs21ソリューションズという団体で決められ、ドライ
     ブやメディア製品で利用されています。

      ▼CDs 21 ソリューションズ
      http://www.cds21solutions.org/
    ………………………………………………………………………

 昨年から国内でもエイベックス社などがコピーコントロールCDを制作
 しなければならないと考えるほど、CD-Rなどへのリッピング(デジタ
 ルコピー)やWinMXなどに代表されるデータ交換が一般化しました。
 一般化しただけに、メディアやドライブに対する「うわさ」的な話も、
 昨年くらいからオーディオマニアの方などが集うわけではない場所で
 も耳にするようになったと思います。

  ▼「コピーコントロールCD関連リンク集」インプレスAVウォッチ
  http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/link/cccdlink.htm
 
 CDには、音楽用の記録方式以外に、データ記録用の方式など多種の規
 格があり、デジタルならではの誤り訂正による補正があるため、デー
 タ記録のメディアの精度などの問題と、ドライブの再生側の問題など
 が入り乱れてうわさになっているように見えます。

 CD-R/RWなどの記録と音質に関するディスクメーカーさんやドライブ
 メーカーさんのインタビュー記事などを見ると、デジタル記録上は、
 データが間違いなく読み出せたとしても、CDの記録のされ方によって、
 アナログ信号では音質に差が出るということについては、共通の認識
 のようです。

 プレスとCD-R、プリプロのCDなど聴感評価を行なうと、音の品位に
 違いがあり、同じデータから作成したCDであっても、制作方法によっ
 て違いが発生すると言われています。共通で言われていることは、CD
 のピットという、データを記録面に生成している孔の形状や長さが、
 再生時の誤り訂正の発生頻度が変化するということと、誤り訂正の結
 果デジタルデータは、正常に訂正されるが、その時のドライブのアナ
 ログ音声出力には違いが出る場合があるのではないかということでし
 た。

 続きは次回に...それでは、次回もよろしくお付き合いください。(^^)
 
………………………………………………………………………………………
■3.3GPP音声通信(6) 
………………………………………………………………………………………
 8/8に掲載された(社)電子情報技術産業協会の「2002年度移動電話国内
 出荷実績」の6月のコメントによると、前年比93.5%と13ヶ月連続の
 マイナスとのことです。

  ▼(社)電子情報技術産業協会
  http://www.jeita.or.jp 

 さて、前回は新製品PRをさせていただきましたが、今回は、音声通信
 の第6回です。

  ▼前回までの内容はホームページのバックナンバーをご覧ください。
  http://www.ari-web.com/mm/

 ■3.送話感度周波数特性
    Sending sensitivity/frequency characteristics

 携帯電話より送信される音声にバラツキ(例えば、低域だけ大きかっ
 たり、特定の成分のみが強調されているなど)があると、通話の音質
 は著しく悪化します。送話感度周波数特性とは送信方向の音響特性の
 ことで、携帯電話より送信された音声の周波数分布が低域から高域ま
 でバランスよく伝送されているかを評価する測定項目です。

 送話感度周波数特性試験では、マスクカーブと呼ばれる規格枠の範囲
 内に、実際に測定した周波数の分布が収まるかどうかを判定します。
 測定には、低域から高域までの成分を含んだ、会話類似信号
 (Speechlike test signal)を使用します。


    …… マスクカーブ ………………………………………………
     マスクカーブとは、各種端末に要求される周波数の範囲
     と適切な音量を示したもので、ハンドセットやヘッド
     セット、ハンズフリーなどの端末種別とナローバンド/
     ワイドバンド別に、周波数範囲、および音圧レベルの上
     限値と下限値が規定されています。

     ▼マスクカーブの例をHPに掲載しました
     http://www.ari-web.com/mobile/3g/mta01-wbs/mask01-3gpp.htm

     ▼ナローバンド/ワイドバンドはVol.9で少しご紹介しました
     http://www.ari-web.com/mm/bn/20020704.htm

    ………………………………………………………………………

 被試験端末の音響特性は、ダミーヘッドの口元にセットしたマイクロ
 ホンで測定した周波数分布をリファレンス値とし、端末より送信した
 音声の周波数分布との比により求められます。つまり、話している音
 声と実際に相手に届いている音の差で評価する様に規定されているの
 です。

 エー・アール・アイは3GPP(+GSM,PDC)音響測定に対応した
 「3G携帯通信開発用音響測定システム MTA−01WB」を開発
 ・発売しています。

  ▼製品情報 MTA-01WB-S(3G、GSM、PDC対応)
  http://www.ari-web.com/mobile/3g/mta01-wbs/info-3gpp.htm
  ▼MTA−01WB(従来機能3G対応)製品情報
   http://www.ari-web.com/mobile/index.htm

………………………………………………………………………………………
■4.(URLクリッピング)
………………………………………………………………………………………
 最近は、ソフトウェアもハードウェア製品も多機能になったせいで、
 雑誌などのレビュー記事でも詳細な情報までは、紙面の関係などから
 得られなくなって来ているように思います。

 インプレスAVウォッチは、有名なのでご存知の方も多いでしょうが、
 ニュースサイトの中でも、通常、家電AV一般を対象とされていますが
 オーディオ、映像関連のソフトウェアなども対象なので、オーディオ、
 ソフトウェアのレビュー記事なども掲載されることがあります。

  ▼インプレスAVウォッチ
   http://www.watch.impress.co.jp/av/

 ソフトウェアの場合には、フリーウェアでない市販ソフトウェアは、
 多機能であることがあたりまえなので、特集記事など、スポットを当
 てたレビューでもなければ判りません。特殊な分野の製品や、対象ユ
 ーザーが少ない製品の詳細な部分については、インターネットで情報
 掲載しているところを探すしかないかも知れません(情報の信用性の
 判断が難しいですが)。

 インプレスAVウォッチで藤本健さんが連載されている「週刊 Digital
  Audio Laboratory」という連載記事で、波形編集ソフトの性能につい
 ての記事がありました。

  ▼「藤本健の週刊 Digital Audio Laboratory」
    第66回 波形編集ソフトの性能とは?
    〜 その1: タイムストレッチやピッチシフトの検証方法 〜
    インプレスAVウォッチ
  http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20020812/dal66.htm

 波形編集ソフトの性能については、開始されたばかりですが、タイムス
 トレッチなどの機能について取り上げられることは非常に稀だと思いま
 すのでご紹介しました。


 以前にここでもFireWire(IEEE1394)のニュースをご紹介したことが
 ありますが、アップルは、FireWireを搭載するための「FireWire Refer-
 ence Platform」の機器メーカーへの無償提供を発表しました。

  ▼アップル、家電への『ファイヤワイヤ』採用を促進
   CNET Japsn Tech News 海外発ニュース 2002年8月7日
   http://japan.cnet.com/News/2002/Item/020808-2.html

  ▼FireWire(IEEE1394)
   CNET Japan Help& Tips 用語解説・Tips
  http://japan.cnet.com/Help/manual/0146.html?il

………………………………………………………………………………………
■編集後記
 前回の編集後記に八王子まつりについて発言しましたが、記載内容に
 誤りがありました。訂正とともにお詫び申し上げます。
 
 さらに、今年の八王子まつりは、花火がありませんでした(TT)。

 万一、前回の編集後記を見て八王子まつりにこられた方がいらっしゃ
 いましたら大変申し訳ありません。

 通常、ネットワークのURLをご紹介する場合、情報を関連する複数の
 サイトの情報をクリップして、書籍などで調べられる場合には、調べ
 ているのですが、八王子まつりは、2002年以外に2000年のものなどが
 あって、間違えないようにと思いながら、例年となにが異なるのか調
 べている内、メモのクリップを取り違えてしまいました。
                         ARI A&S 編集部

 今週は、お盆休みの会社などがあるせいか、街の暗騒音が少ないよう
 に感じます(気のせいかも知れません)。もっとも、社内でも夏季休暇
 のために事務所の中の人数が普段より少なくなってたり、普段より電
 話が少ないこともあって、事務所が静かなので、そう感じているだけ
 かも知れません。

 あらためてエアコンの室外機や、車などの騒音は、通常どの程度だっ
 たかと思い起こすのですが、普段は注意していないことを、あらため
 て認識させられます。低周波障害問題などもありますので、これらの
 暗騒音、騒音は、注意しなくてよい問題だとは考えられませんから、
 音響にかかわるものとして反省すべき点かと...

 それでは、次回9月5日Vol.13も、よろしくお願いします。
                         ARI A&S 編集部

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