逆相チェックは評価として基本的には役に立ちません
これは時事ネタの記事なので、今現在 2026/04/22、検証とかチェックに関する間違った知識、見識、見解を皆さんに伝えたいと思います。
USB ケーブルで音が変わるっていう話は「音声を再生する場合に於いては、物理的に起きる可能性は捨てきれないよ」という話をしました。まぁ、ただその差異が結果として問題になるのは、本当にプロユースとか一部のオーディオマニアとかなので、一般の方であれば、変わらないという主張は、認知の問題から間違いではない、とも私は思います。
ただ、ぶっちゃけると、これはもろに環境に左右される話です。視聴環境が良すぎて「なにか本当によくわからない微細な変化も知覚してないのに脳が違う」と認知してしまう可能性もありますし、もちろん環境が悪すぎて、それ USB ケーブル以外の問題を認知してない？ っていう方が多いケースも多々あると思います。
何故かと言うと、USB ケーブルはインターフェイスとコンピュータと繋がっていて、最終的にインターフェイスはスピーカやヘッドホンとも直接繋がっています。
それぞれの自己ノイズを USB ケーブルが原因でそれらを吸収したり、影響を受けたりして、電源ノイズを拾ったり、なにか外来ノイズを拾ってしまった場合にそのノイズが、繋がっている機器同士で相互的に影響しあって、最終的にスピーカーやヘッドフォンに出力される音に影響します。つまり USB ケーブルを変えたことで変化した ＝ USB ケーブルが原因、という判断なのか、別の要因が USB ケーブルによって顕在化しただけ、という 2 つの側面が考えられるので、答えはあくまで状況証拠のみなのです。
環境が悪すぎると、それ自体が他の問題の影響で埋もれます。つまり、データだけを比較しても、何が問題か、それを証明することが困難な議論になります。デジタルデータだけ見ても意味はないと思います。考慮すべきはケーブルの設計かな、とは思います。ちゃんとシールドされているとか、ノイズを拾いにくいとかですかね。
最終的には「音が変わって聴こえるか？」という、認知の問題です。
ただし、こういう話をすると、だいたい、逆相で打ち消しあったので同じです！ っていう主張をする人がいます。
ちなみに逆相チェックのことを Null チェックといいます。
残念ながら、その主張は「非常に浅はかである」と言わざるを得ません。
この話は何度もしているのですが、その話をまとめたいと思います。
逆相チェック (Null チェック) は知識がない人がやっても正しい結果は得られません
デジタルデータの Null チェック (逆相チェック) に於いて、海外の有名なデジタルオーディオについて詳しい解説をしている有名なエンジニアの方 (fabfilter と協力してる人) でさえ、逆相チェックについて間違った解説をしています。それくらい、難しいのが逆相チェックです。
私が非常に S/N が低い、マスタリンググレードの高級 AD/DA コンバータを使った、USB ケーブルの逆相チェックについて、解説したいと思います。
逆相チェックで音が聴こえないから同じ音という主張は非常に浅はかです
逆相チェックに於いて、「打ち消しあった！」という主張を聞くと思いますが、本当に打ち消し合っているのか、エビデンス (証拠) がありません。
音が聞こえないから打ち消し合っているというのは、残念ながら、知識がない人の主張です。それを理解できるように私が出来る範囲で厳密な簡易チェックをした状況を説明させていただきます。
逆相チェックする信号をちゃんと書き出しをして、データを精査する必要があります
私が持っている マスタリンググレードの AD/DA コンバータの公証スペック、 DA の Dynamic Range 138dB、AD の Dynamic Range 128dB の製品でチェックします。
Pro Tools で音を再生し、DA から音がでて、AD にアナログ信号を戻すループ回路です。
USB ケーブルは 2 種で検証しています。1 番、2 番と置きます。
1 番は結構しっかりシールドされた太めの USB ケーブル たぶん 3m、フェライトコアもついているやつ、2 番はなにかの付属品の USB ケーブルだけど、フェライトコアはついてました。柔らかくて短め 1m くらい。
逆相チェックで簡易的な厳密チェックをするためには最低これだけのトラックが必要になります。
一応説明しますが、上から…
トラック番号とリストの番号が一致します。
- DA ▶ AD に送る検証用のサウンド
- 1 番の USB のループ信号 1 回目の録音トラック
- 1 番の USB のループ信号 2 回目の録音トラック
- 1 番の USB ループ信号の Invert (逆相) チェックのトラック
- 2 番の USB のループ信号 1 回目の録音トラック
- 2 番の USB のループ信号 2 回目の録音トラック
- 2 番の USB ループ信号の Invert チェックのトラック
- 2 番の USB のループ信号 2 回目の録音の極性反転させたトラック
- 1 番と 2 番のループ信号の Invert (逆相) チェック (※1)
- 1 番と 2 番のループ信号の Invert (逆相) チェック 2 回目 (※2)
- 1 番の逆相チェックトラックと 2 番の逆相チェックトラックの Invert (逆相) チェック
- AD Converter のダイレクトサウンド (各ケーブルごと)
はい、おそらくこの記事を見に来てくれた人の誰一人として、全てのトラックの意味と必要性を理解出来ないと思います。それくらい逆相チェックっていうのは難しいのです。
前提条件の話
まず、逆相チェックで確認が必要なのは、本当に音が完全に打ち消し合っているのか を確認する必要があります。
そのため、2 と 3 の同じ USB ケーブルでループを 2 回録音し、それらが全く同じであるか、をチェックします。
トラック 4 の信号を皆さんにお見せ致します。 Pro Tools 上では全く信号は確認できませんが、正しいチェックを行うと見えてくるものがあります。
同じ 1 番の USB ケーブルの 1 回目のループと 2 回目のループなんだから、完全に打ち消し合う、または無音である、という主張をする人はいるのですが、正しく解析すると、残念ながら、このように微弱な差異が検知出来ます。
つまり、打ち消し合いは起きてはいるが、完全に無音ではない、ということだ。
まぁ、ここまでは当たり前だろ、何いってんだコイツって言う人もいますが、これが当たり前じゃないのが一般オーディオ界隈です。プロの現場でも平気で逆相で打ち消しあったっという話をします。フランクな会話ではありだけど、正しくない逆相の話はめっちゃ出てきます。周波数や時間軸の問題なので、修正してやれば逆相打ち消しは回避出来る問題なのにそれを考慮しないのはプロの現場でもよくあります。(もちろん PA や SR の現場はまた別です。修正できない場合が多いです。)
そして、2 番の USB ケーブルの 1 回目のループと 2 回目のループの解析、トラック 7 の解析がこちら。
画像を正しく読み解けるか、が鍵となりますが USB ケーブル 1 番と 2 番で R のピーク数値に結構な誤差 (9dB) が出ています。この時点で既に USB ケーブル差が出ていると推測できます。だって単に同じデータを同じ AD/DA で同じタイミングで再生しただけなんだから 9dB の誤差は明らかに理論的にずれてますから。
ただし、ここではまだ、結論が付けられません。DA to AD のループでは単なる雑音を観測しているに過ぎない、AD もしくは DA の自己ノイズが R チャンネルだけ大きい可能性が拭えないからです。実際には音を聞けば一発で雑音ではないことは理解できるのですが、一応その可能性を否定するための検証もします。
そこで、AD Direct という AD/DA だけの測定をする必要があります。これが 12 トラックの値です。
これが AD Direct の信号の音です。
既に衝撃的な観測結果が見えていますが、USB 1 番のケーブルはほぼ AD/DA の公称スペックレベルの測定値が観測出来ています。Total RMS Level で 約 -126.6dB の下限ノイズが測定されています。そして USB 2 番のケーブルはなんと 10dB の誤差 (‐116.6dB)、しかも、大幅にノイズの観測が増えています。
前提条件を再確認しないと理解できない人が多いので、念押しの再度くどい説明を挟みますが、DA 公証 138dB から AD 公証 128dB へ入力するため、USB 1 番のケーブルでは、公証の DA の測定方法と違うとはいえ、平均の RMS Level で -126.6dB というのは明らかに公証レベルのスペックを叩き出しております。AD/DA の公証ダイナミックレンジは dBA 換算で測定することが多いので、RMS 値で -126.6 dB はかなり凄い数値です。この測定方式なら dBA で測定出来る場合、もっと低い数値がでますから、SN の下限が大体 公称値と同じだとほぼ説明できます(念押ししますが、厳密な測定は個人では無理)。つまり、DA 側の 138dB というのは、かなり正しい SN であると間接的に観測できています。なぜなら DA to AD で AD の公称値くらいの測定値が観測出ているということは DA の SN は AD よりも、もっと低いと言えるからです。これで AD/DA から来るノイズより大きなノイズが逆相チェックで観測できる意味が見出せます。更に細い考慮をすると THD+N の値は AD で公証 -112dB なので、逆相チェック時にそれ以上の差が検知できたら、それは THD+N とはまた違う影響を受けていると推測もできます。ですからこのチェックも 112dB くらいの誤差が厳密に正しい差であるとは推測できますが、あくまで状況証拠の推測の域を超えませんから逆相チェックしても厳密な検証の答えとなる事実は見つけれないのです。
この時点で USB ケーブルで AD 時の違いが完全に観測されており、USB ケーブルで音が変わる、という完全な証明にはなりませんが、明らかに「音は違う」と断定はできる観測結果が得られています。というか、ほぼ確定的に USB ケーブル違いでノイズが増えているのは間違いありません。USB ケーブルで音が変わる、という人の根拠は簡単に見つけれました。(これはデジタルデータの中身を見ているのはなく、DA 後の音で評価しているからね？)
ただし、これが聴感上知覚できるか、という話は環境によります。なぜならこの誤差よりも大きな SN 環境で視聴することがザラだからです。各環境でこの誤差は全然変わると思います。通常、皆さんが使うデバイスはこのような業務用の AD/DA の極限誤差よりも大きいので、逆に違いが顕著に聴こえる気がする人もいると思いますし、環境によってはアンプの雑音やら部屋の混入雑音などで普通はかき消さるので、変わらないという主張は正しくもありますが、それは環境の問題でケーブルの問題ではないのです。色々考慮しなくてはいけない事実が多すぎて、知識がない人が単に意見を言う事は問題無いと思いますが、その意見に根拠があるか、という話は全く別問題です。
ちなみにこの雑音を見てると 50Hz のハムノイズの高調波雑音が観測されています。なんとなく THD つまり 自己的な THD+N が見えます。厳密な THD+N の測定ではないですから注意してね。通常の THD+N の測定は基準信号の測定方法があるので、これはあくまで自己ノイズ由来の THD+N を見ている。
この時に見るべきは、本当は dBA とかの単位があればいいのですが、ここでは Total RMS Level で簡易比較できます。
数値は USB ケーブル 1 番が L が 約 -126.2dB、R が 約 -126.6dB、USB ケーブル 2 番は L が 約 -114.9dB、R が 約 -116.6dB です。つまり、逆相チェックの観測された誤差は AD/DA から直接来るものではない、と簡単に説明ができます。
簡易的な測定なので、サンプルが少なくて厳密には結論は付けられないが、このデータだけを見ると、USB ケーブルの違いで誤差は容易に観測できる、ということだ。
これでも AD/DA のループ誤差は当たり前だ、この検証は間違っており意味がない、とか言い張る人がいるんですが、じゃあ反論と正しい方法を論理的に私に説明して下さい。ちなみに今まで一件も反証の連絡を受けたことがありません。お気持ち反論やダサい意見しかないのが問題です。私は観測事実を述べているだけです。
ちなみにめちゃくちゃ環境がいいマスタリングスタジオだとこれくらいの S/N の違いは雰囲気で感じられます。この誤差が大きなスピーカーで大音量で聴いた場合にはより大きな誤差に聴こえる可能性は捨てきれません。実際にマスタリングスタジオではなんか違う、という人はいます。これは私もマスタリングスタジオで経験したことがあります。S/N のほんの微細な差異がプロユースなスタジオ環境だとなんとなく感じられるのはプロの制作者は理解できるでしょう。
この時点で、Invert チェック、Null チェック、日本では基本的には 逆相チェック (と呼ばれる) が「ただのマヤカシである」と私は言い張れます。
もちろん、こんなの知覚困難なのだから一緒だろ、という認知の問題がありますが、この誤差が 後段の視聴環境に於いて、知覚できる範囲まで増幅する可能性を考慮せよ ということです。実際に USB ケーブルを変えたらノイズが増えたという観測事実がありますから。(もちろん原因が USB ケーブルであるか、という話ではなく、USB が電源ノイズを増幅してしまった、という感じだと思いますけど。)
チェックはこれで終わりではありません
これだけでは正しいチェックになりません。あくまで USB ケーブルごとのループの誤差を見ているだけですので、USB ケーブルごとの逆相チェックを見ていきます。
トラック 9 番 (※1) ですが、これは単純に USB 1 番と USB 2 番の 逆相チェックの音です。
あれ？打ち消し合っていません！
実は単に USB ケーブル 1 番の信号と 2 番の信号を逆相チェックすると、全く打ち消し合わないどころか、ピークは +1dBFS を超えています。
これは USB ケーブルで遅延の数値が違うから、厳密な時間同期が出来ず、サンプル数では 12 サンプルズレました。
この遅延を正しく補正しない限り、逆相チェックが成り立ちません。これが ※1 のトラック 9 の問題です。
そのため、私は手動で遅延補正をし、逆相チェックした信号がトラック 10 となります。※2
ちなみに、この時間軸を正しく整合性を持った実験を行うことが出来る人は限られた環境を持っている人だけです。普通の人が単に逆相チェックをしようとすると、通常は必ず誤差を簡単に確認できるレベルで測定されるでしょう。
ここでやっと、USB ケーブル 1 番と 2 番の逆相チェックとなりました。
素人が逆相チェックを安易に行ってはいけない理由は時間軸の整合性が取れないから
大体、逆相チェックで問題となるのは、A と B の比較において、厳密な時間軸の同一性を担保できないこと にあります。
今回の検証の場合、同一 AD/DA 上の同一 DAW に於いて、再生タイミングを現状できるだけ統一させたので、殆どクロックの同期誤差やジッターなどを回避吸収できるような状況で行っています。それでも時間軸の差異は厳密には出ます。それが以下。
1 番と 2 番 の逆相チェックの音を以下に置いておきます。
これが -110dB RMS くらいのノイズを +60dB した信号です。聴こえるようにリニアに 1000 倍増幅しました。
まず、この音声は元々の逆相チェックの信号を +60dB、つまり信号を 1000 倍にしたものということです。この話は理解出来ない人は理解出来なくていいです。
テストに使ったドラムのリズムが聴こえてきます。反論によくある、AD/DA のノイズ差や THD 差が検知されるだけだ、という意見であれば音楽的な差分がチェックデータから聴こえてくることはまず考えらません。ありえません。ノイズ差を検知してるだけだろ、という人の意見がここで残念ながら否定されます。今一度言いますが、時間軸の整合性をできるだけ担保して検証しているので、大体の反論がそもそも前提条件で否定されています。受け入れて下さい。
つまり、これが確実に USB ケーブル 1 と 2 の音の差を聴いています。ただし、視聴環境でこの差を知覚できるか、という話はまた別です。ただし、誤差は余裕で観測できるということです。同じではないということだ。だって、ドラムの音がそこには聴こえてきているので、これだけの誤差は実際にはあるのに、知覚できないのは、自分自身の耳や環境を疑ったほうが絶対に原理的だとは私は思います。
とはいえ、測定結果から AD Direct の信号よりは Total RMS Level で USB ケーブル 1 からは 14〜16dB、USB ケーブル 2 からは 2〜6dB の誤差が観測されており、つまりはケーブルで誤差がかなり大きな値で観測されている、と言えそうですが、待って下さい。まだ足りません。
トラック 11 は、USB ケーブル 1 番の 逆相チェックの信号と USB ケーブル 2 番の 逆相チェックの信号の、逆相チェックをします。(ややこしいけどわかるよね…？)
これは逆相で殆ど打ち消しあった音同士を更に逆相チェックした場合である。そもそも Total RMS Level -110dB 程度の信号をさらに逆相チェックしているのだから、もっと信号レベルは下がるべきだ、と思えるかもしれませんが、なんと測定値的には誤差が増えているのです… Total RMS Level がさらに 3〜5dB ほど増えています。
ただし、あくまでこれは逆相同士の非常に微弱な信号をさらに逆相しても、単なる背景ノイズのパワーが 2 倍、約 +3dB 〜 +6dB されただけ、とも解釈はできます。
しかし、音声を聴くと、いや、どうもドラムの音とデジタルノイズが観測できるから明らかなエラー音を聴いているような気がするな、とも解釈出来ます。
明らかに 同じ USB 同士の比較よりはノイズは増えている。
ドラムのリズムと非常に大きなエラー音、XRUN みたいなパチパチノイズが聴こえますので、このノイズの音から色々推測はできます。とはいえ、これだけでは問題は単に時間軸の問題か単なる AD/DA 誤差である、と結論付けるのは難しいなぁ…と私も思います。だって信号レベルの違うデータ同士の逆相チェックはあんまり意味ないから…
私のこの AD/DA はマスタリンググレードで別に測定用の AD/DA ではないので、クロックの変調が毎回の録音誤差を生んでいる可能性も考えられたり、このパチパチサウンドは 24-bit 録音の Bit 深度の浅い階層の単なる背景誤差の影響かも知れない (ビット深度が浅くなるとエラーが増える) し、もちろん、信号自体は 32-bit float での検証だから量子誤差はほぼ無と捉えて良い状況だし…
というような状況です。何を言っているのかさっぱりわからない人だらけだと思いますが、たくさん考慮される問題が多いので、この実験でも 厳密に「USB ケーブルの差異を聴いている」とは断定はできません。ただし、この実験から「USB ケーブルで音は変わらない」という断定もまたできません。どちらかといえばケーブルで音が変わらない、という意見の方が状況証拠的にかなり窮地です。測定結果からは変わる可能性は示唆できるからです。
しかしながら、逆相チェックで音が消えたから 同じデータである、という理屈は全く成り立ちません。そこに明確な測定、解析情報がなければ 単に逆相チェックを厳密にしてないだけ となります。
そして AD Direct の信号を比較に利用してみると、USB ケーブルごとで、誤差の違いが非常に大きく観測されたもの事実です。AD の Direct 測定でこれだけの差を検知したのだから、同様に DA でも同等の事柄が起きていると考えるのは、回路設計的な側面から見ても至極当然の思考です。
実際にピークで -80dBFS 程度の違いは人間では聞き分けは無理、というレベルですが、オーディオを聴く環境の影響度合いでは、-30 dBFS 程度の誤差にまで発展することがあります。(特に厳密な再生同期を常に行わないような音声再生ソフトなら尚更ですし、普通の方の環境だと違いが逆に多く知覚出来る可能性のほうが高いです。)
少し条件を悪くすると、-30 dB RMS Level くらいの誤差を観測することは可能です。ただし DAW などの厳密な時間同期をできるだけ行うようなソフトウェアや高級な時間同期を行うようなクロック同期や、ちゃんとした高級 AD/DA の場合はかなり誤差を観測しづらく、そして聞き取りづらくなりますが、周辺機器の影響でスピーカーから実際に聴こえる音には誤差が知覚出来るレベルで発生していることは否定は出来ません。
まとめ
これは USB ケーブルで音が変わる、という確たる根拠にするには情報が足りません。もちろん、USB ケーブルで音が変わらない、という根拠も見いだせないのですが、AD のノイズ誤差はあきらかに測定されたので DA の実際の音の誤差はある、と間接的には説明出来るだけです。ただし、簡易的ですが厳密なチェックをすると、明らかにケーブルを変えただけで誤差が観測できるということはわかったと思います。ただ、殆どノイズの問題と同期性の完全担保の問題から USB の検証は無理に近いと思います。USB の通信の仕様上、完全同期が出来ないから…、つまりその同期の揺れで音が違うと感じている可能性もあるんですが、ややこしいな！ って話。考慮しなくてはいけないことが多すぎて USB ケーブルに絞った議論は事実上不可能ということです。
私は USB ケーブルの音の違いを皆さんに聴かせたかったわけではなく、ここで何を伝えたいかというと、逆相チェックは知識が無いのにやっても全く意味がない、ということを伝えたかったのです。USB ケーブル云々はおまけです。問題は今までちゃんと逆相チェックの厳密性について誰も解説してこなかったことであり、誰も悪くはないですが、いい加減、逆相チェックは神話であることを理解して欲しいというのがこの記事の趣旨です。
皆さんも簡易的に信号を逆相にして、元音と信号をぶつけて「音が消えたらから同じ音だ！」という主張をするのは、さすがに浅はかであることを学んでほしいです。もちろん、本当に同じデータの場合は完全に打ち消し合うか、ビット深度の下限ノイズが観測出来ます。そこにも知識が必要で、Bit 深度の下限ノイズなのが、はたまた別由来のノイズなのかを判断するだけの知識が必要です。
聴こえないレベルの差異はある可能性はちゃんとチェックしないとわからないけど、自分には聴こえないので同じ音とみなしてもいいかな… 位の話にしましょう。
厳密なチェックのときに Null チェック、Invert チェック、日本語では逆相チェックを根拠に話すのは流石に、もう周回遅れのことだということを理解してくれればいいです。
私は USB ケーブルで音が変わる、という主張は正しいとも思う反面、気にしなくてもいいんじゃないかな… ってか、私自身は USB を利用するオーディオインターフェイスを使わない、という判断をしています。もちろんこのマスタリンググレード AD/DA は電源から USB ケーブルからこだわりを持って自分で選択して利用しています。
ただし、「音が変わるわけがない」という主張は根拠が乏しすぎるのに、頑なに謎の主張するよりは、こうやって出来る範囲で厳密な検証をしていない人より、私は「変わる可能性のほうが考えられる根拠が多すぎる」というスタンスです。ちなみに私もデータ理論的な側面からは USB ケーブルで音は変わらないと思いますが、USB ケーブルがデータ以外も扱っちゃってるのが問題ってことでしょう。
