Super Audio CD

Super Audio CD(スーパーオーディオCD, SACD)はCDと同じサイズのディスクに、オーディオデータをCD以上の高音質で記録したものである。1999年にソニーとフィリップスにより規格化された。規格書はその表紙の色からScarlet Bookと呼ばれる(規格の元となったCD-DAがRed Bookであったことから、同じ赤系の色名を採用したものと思われる)。

ディスクの構造

SACDの2層構造

CDと同様に直径120mm、厚さ1.2mmの円盤である。スーパーオーディオCDには2層分の記録領域があり、このうち1層を通常のCD-DAもしくはコピーコントロールCD(CCCD)として使用できる（SACD/CD(CCCD)ハイブリッド仕様）。このCD-DA部分が通常のCD-DAである場合、通常のCDプレーヤー（一部のDVD機器を除く）で再生することが可能であるが、CCCDの場合はCD-DAの規格を逸脱しているため、注意が必要である。但しCD-DA部分がCCCDであってもSACD部分のみの使用の場合は機器への負担などの影響はない。

もちろん1層でSACDプレーヤーのみで再生できるソフトも製作可能。

SACD層の1層あたりの容量は4.7GBで、物理的な構造ではCDというよりはDVDのそれに近い。また、2層構造ディスクにおいてもSACDとCD/CCCDのハイブリッド仕様に限らず、2層ともSACD層で構成されたの長時間SACDが製作可能。

オーディオフォーマット

ステレオ(2ch)とマルチチャンネル(最大5.1ch)をサポートしている。5.1chはオプション扱いで、一部のプレーヤーでは再生不能。2chに機能を絞ったプレーヤーは音質重視の高級機種が多い。

オーディオデータはCDやDVDで利用されているリニアPCMと称される16bit44.1kHzではなく、ΔΣ変調を併用した高速標本化低bitである1bit2.8224MHz(=2822.4kHz)である。この量子化語長・標本化周波数フォーマットをダイレクトストリームデジタル(Direct Stream Digital, DSD)という方式と紹介される場合も多い。 ΔΣ変調1bit2.8224MHzのフロントエンドをもつADCはDAT録音機等に広く用いられたが、DATやCDなどは1bit2.8224MHzのデータにデジタルローパスフィルターを掛けて折り返しノイズ発生を防いだ後、2.8224MHzの標本点をデシメーションフィルターによって1/64の44.1kHzに間引く。量子化語長は16bitを出力することで16bit44.1kHzのリニアPCMデータを得ている。高速標本化とΔΣ変調によって量子化雑音は超高域に追い出されているが、この不要帯域をカットしている訳である。SACDの音は、CDと比較してより原音に近いと言われている理由はここにある。 SACDではA/D変換の際にΔΣ変調1bit2.8224MHzのデータをそのままSACD盤上に記録し、再生時にも間引きせずそのままD/A変換する機種もあるが、A/D変換時に不要帯域に寄せ集められた量子化ノイズが、そのまま再生されることを嫌い、デジタル回路でフィリタリングし標本化周波数を間引いたデータを再度オーバーサンプリングしD/A変換する機種もある。アナログレコードの再生限界周波数を40kHzと紹介される場合もあるが、アナログレコードは、この帯域までフラットなレスポンスを有しているわけではない。SACDは100kHzをカバーする再生周波数範囲を有していると紹介される場合もあるが、SACDの標本化周波数は2.8224MHzなので、1/2fsの1.4MHzまでの信号が記録されている。しかし、SACDではΔΣ変調（ノイズシェーピング）によって可聴帯域外の超高音域には量子化雑音が寄せ集められているので、この超高域帯のダイナミックレンジは非常に小さい。この超高域帯のノイズが多くとも人間には聴こえないが、そのまま再生すると、スーパーツイーターの許容入力が小さい場合にはボイスコイル断線の恐れがあるので、多くのSACDプレーヤーではアナログLPFを挿入して再生周波数帯域を100kHzに抑えている場合が多い。SACDの1bit2.8224MHzフォーマットの特性を、再生周波数帯域＝100kHz、120dB以上のダイナミックレンジと称しているのは、SACDプレーヤーの可聴帯域での再生能力を示している。CDプレーヤーの16bit44.1kHzの場合に再生周波数＝20kHz・ダイナミックレンジ＝96dBと紹介している場合は記録フォーマットの限界を示しているので単純に両者の数字を比較することはできない。なお、DVD-Audio規格は192kHz24bitだが、ΔΣ変調A/D変換器の出力bit数を24bitにしたからといっても、ダイナミックレンジが144dBになる訳ではない。A/D変換器のダイナミックレンジは24bit出力間引きフィルター・デシメーション回路で決まるのではない。間引きフィルターやデシメーション回路が存在しないSACDのダイナミックレンジは120dBと紹介されたが、これはΔΣ変調1bit2.8224MHz高速標本化回路の可聴帯域信号のダイナミックレンジであるので、DVD-Audioのダイナミックレンジも、この部分で決まることを注意しなければならない。そもそもアナログ信号を抵抗器に通すと熱雑音が生じるので、144dBのダイナミックレンジを確保するのは、殆ど不可能に近い。

著作権保護

スーパーオーディオCDはコンテンツを再生させるまでに二重三重のデータ保護機構が採用されている。デジタルデータをコピーできても、それだけでは再生できないようにし、データを保護するのである。

当初は著作権保護のためデジタル出力が許可されていなかったが、2005年にはデノンやアキュフェーズといったオーディオ機器メーカーが各社独自の方式でデジタル出入力が可能な機器を発売、伝送にはi.LINKを用いた機種が多く登場した。HDMI 1.2a以降ではDSDデータの転送が可能となっている。

DSDディスク

スーパーオーディオCDは著作権保護の関係から基本的にPC上で使用することは不可能であり、市販のソフトのコピーなどは出来ないようになっている。しかし、ソニーのノートPC「VAIO」に搭載されているSonicStage Mastering Studioなどのソフトウェアを用いることで、DSD形式の音楽をDVDメディアに書き込んだ擬似的な自作SACDを作ることができる。VAIOの他にこの方法で作ったDSDディスクを再生可能な機器は現在プレイステーション3のみである。

現状

最近では複数の映像・音声規格が再生できるユニバーサルプレーヤーが登場し、その超低価格化が進んだことによって実売2万円以下のクラスからスーパーオーディオCDの再生機を購入できる環境になってきている。しかし、CDと比較して選択できる機種が限られることや、多くの消費者は現行のCD（あるいはそれ以下のMP3、WMA、AAC等の圧縮音声）でも音質に不満が少ないとされていること等から、CDを代替するほどには普及していない。このためSACDはCD規格の音に満足できないハイエンドユーザーを対象としたフォーマットとみなされることが多い。発売されているソフトはロックやポップスから歌謡曲まで様々なジャンルあるが、最近はクラシック音楽・ジャズなどが発売されるソフトの大部分を占める。2007年5月現在で約4500タイトルが発売されている。

またDVD規格の一つであるDVD-Audioは、ハイエンドユーザーを対象としている点ではSACDと競合する規格である。DVD-AudioはPCM形式（非圧縮または可逆圧縮）を採用。DVD-Videoとの互換性を活かして映像との融合・低価格機種への展開などが見られるが、ソフト数ではSACDの方が多い。

一時はベータマックス・VHS規格の対立のような規格争いが指摘されてきたが、現在ではオーディオ専業メーカーを中心にSACD・DVD-Audioの両規格が再生可能なユニバーサルプレーヤーが普及しており、規格提唱メーカー（ソニーはSACD専用、松下・JVCビクターはDVD-Audio専用、また最近になってからパイオニアでもSACD専用プレーヤーがようやく発売された（パイオニアは当初DVD-Audio陣営だったが2001年以降に発売された新規機種からSACDにも対応するDVD-Audioプレーヤーを発売するようになったという経緯がある）。）以外はほぼその方向に向かっている。

ちなみに、プレイステーション3(PS3)でもSACDの再生ができる（2008年2月現在、40GBモデルでは不可）。ファームウェア・バージョン2.00でデジタル光出力が可能になった。ただし、ステレオのSACDディスクについては、44.1kHzのリニアPCMを出力^[要出典]エラー: タグの貼り付け年月を「date=yyyy年m月」形式で記入してください。間違えて「date=」を「data=」等と記入していないかも確認してください。。5.1chなどマルチチャンネルのディスクについては48kHzのDTSに変換して出力された。が、直後に出たバージョン2.01において、デジタル光出力では44.1kHz 2ch PCMのみ出力可能、5.1ch DTSでは出力されなくなった。

外部リンク