ハイレゾリューション（ハイレゾ：高解像度）音源が普及し始めているという。ハイレゾ音源は、ＣＤより生の音（原音）に近く、人が演奏会場にいるような臨場感を得られるとか、脳のリラックス効果があるという特徴をもつようだ。そこで、この際、これらの特徴がどのような科学的根拠によるものなのか、整理しておくことにした。
まず、ハイレゾ音源は、ＣＤのようにディジタルの音楽データであるが、情報量がＣＤの３～６．５倍あるという。すなわち、それは、原音をＣＤよりもきめ細かくサンプリングして記録しているから、アナログレコードには及ばないものの、再生の忠実度が高いということになる。言い換えれば、ＣＤよりも演奏会場の臨場感に近い高音質が得られるということである。
次に、ハイレゾ音源の記録・再生できる音域を他と比べると、ＣＤが２２ｋＨｚまでの音域、アナログレコードが４０～５０ｋＨｚに対して、４８～９６ｋＨｚもある。ＣＤの２２ｋＨｚは、ほぼヒトが聞き取れる音域範囲に合わせている。そうすると、ヒトが聞き取れないにもかかわらず、ハイレゾ音源の音域範囲が広く、アナログレコードの倍近くあるのには意味があるのか、という疑問が生じる。
音楽データを長時間に亘ってサンプリングし、その強度の時間変化をさまざまな周波数成分に分解したとき、それらの強度分布（パワースペクトル）が周波数ｆにほぼ逆比例するという事実が知られている。パワースペクトルとは、周波数成分ｆが音波という形で人の耳まで搬送するエネルギー成分の大きさと考えてよいだろう。つまり、周波数ｆがもつ音響エネルギーは、比例定数×１／ｆで与えられる。
そこで、ＣＤ音源が放出するエネルギーの全体量を求めるために、比例定数は別として、関数１／ｆを変数ｆについて４０から２２ｋまで積分してみると、概算で６．２１という値を得る。次に、ＣＤ音源のエネルギー量に対して、ハイレゾ音源が追加するエネルギー量を求めるために、関数１／ｆを２２ｋから９６ｋまで積分すると、１．３５という値を得る。こうしてみると、６．２１という値に対して追加のエネルギー分は、無視できない程の大きさをもつことが分かる。
ハイレゾ音源がもたらす追加の音響エネルギーは、人が聞き取れるものではないが、それにもかかわらず、聴覚などを通じて人の脳神経に作用するようだ。
音楽に限らず、不規則に時間変化する量のパワースペクトルが周波数にほぼ逆比例するようなゆらぎ現象は、１／ｆゆらぎと呼ばれている。
地球的、あるいは宇宙的規模の物理現象、例えば、気温の長期変動、地球の自転速度の変化、年間の雨量のばらつき、太陽黒点の活動、海の波のリズム、宇宙線の強度変化などにも、１／ｆ型パワースペクトルを示すゆらぎ現象が存在していることが発見されている。近年、それらの大自然にあらかじめ存在している現象の中に生息する生物が、生命を維持していくために活動させている体内臓器、器官の運動にも１／ｆ型ゆらぎが存在していることが発見されるに至り、自然界の物理法則と生体との関わりが論じられるようになった。例えば、心臓の鼓動も速くなったり遅くなったり、不規則にゆらいでいるが、心拍周期の変動を長時間に亘って測定し、そのパワースペクトルを調べると、１／ｆに近い結果が得られるという。
そうであれば、クラシック音楽などに内在する１／ｆ型ゆらぎが、大脳の神経細胞に作用して、大脳がその１／ｆゆらぎに同調するような活動を誘起し、人を心地よい精神状態に導く、と考えるのが自然である。ＣＤ音源に比べて、ハイレゾ音源は、より１／ｆゆらぎに近い音場を実現できると言える。
ただし、現実的な問題として、フル・バージョンのハイレゾ音源を楽しむためには、それなりに金がかかる。パソコンに専用ソフトをインストールし、ネットから有料のハイレゾ音源をダウンロードすれば、パソコンだけで聴けるようだ。また、パソコンとＵＳＢを介して、持ち運びできるハイレゾ対応のｉＰｈｏｎｅやスマートフォンで聴くこともできる。さらに、専用プレーヤーと、ハイレゾ対応のヘッドフォンまたは同対応のスピーカーとを用意すれば、本格的にハイレゾ音源を楽しむことができるだろう。
私の手持ちのＣＤプレーヤーの説明書を見ると、この装置は、３２ビット／１９２ｋＨｚまでのＤ／Ａコンバーターを備えており、ＵＳＢメモリーやＣＤ－ＲＷを介して、通常のＣＤよりもサンプリング周波数の高い音楽ソースを入力できるので、より高音質のオーディオ再生を楽しむことができる。しかし、そのアナログ出力の再生周波数範囲を２０ｋＨｚまででカットしているので、残念ながら、満足できるような１／ｆゆらぎの効能は望めない。
参考文献
蔵本由紀著「非線形科学」（集英社新書）など
まず、ハイレゾ音源は、ＣＤのようにディジタルの音楽データであるが、情報量がＣＤの３～６．５倍あるという。すなわち、それは、原音をＣＤよりもきめ細かくサンプリングして記録しているから、アナログレコードには及ばないものの、再生の忠実度が高いということになる。言い換えれば、ＣＤよりも演奏会場の臨場感に近い高音質が得られるということである。
次に、ハイレゾ音源の記録・再生できる音域を他と比べると、ＣＤが２２ｋＨｚまでの音域、アナログレコードが４０～５０ｋＨｚに対して、４８～９６ｋＨｚもある。ＣＤの２２ｋＨｚは、ほぼヒトが聞き取れる音域範囲に合わせている。そうすると、ヒトが聞き取れないにもかかわらず、ハイレゾ音源の音域範囲が広く、アナログレコードの倍近くあるのには意味があるのか、という疑問が生じる。
音楽データを長時間に亘ってサンプリングし、その強度の時間変化をさまざまな周波数成分に分解したとき、それらの強度分布（パワースペクトル）が周波数ｆにほぼ逆比例するという事実が知られている。パワースペクトルとは、周波数成分ｆが音波という形で人の耳まで搬送するエネルギー成分の大きさと考えてよいだろう。つまり、周波数ｆがもつ音響エネルギーは、比例定数×１／ｆで与えられる。
そこで、ＣＤ音源が放出するエネルギーの全体量を求めるために、比例定数は別として、関数１／ｆを変数ｆについて４０から２２ｋまで積分してみると、概算で６．２１という値を得る。次に、ＣＤ音源のエネルギー量に対して、ハイレゾ音源が追加するエネルギー量を求めるために、関数１／ｆを２２ｋから９６ｋまで積分すると、１．３５という値を得る。こうしてみると、６．２１という値に対して追加のエネルギー分は、無視できない程の大きさをもつことが分かる。
ハイレゾ音源がもたらす追加の音響エネルギーは、人が聞き取れるものではないが、それにもかかわらず、聴覚などを通じて人の脳神経に作用するようだ。
音楽に限らず、不規則に時間変化する量のパワースペクトルが周波数にほぼ逆比例するようなゆらぎ現象は、１／ｆゆらぎと呼ばれている。
地球的、あるいは宇宙的規模の物理現象、例えば、気温の長期変動、地球の自転速度の変化、年間の雨量のばらつき、太陽黒点の活動、海の波のリズム、宇宙線の強度変化などにも、１／ｆ型パワースペクトルを示すゆらぎ現象が存在していることが発見されている。近年、それらの大自然にあらかじめ存在している現象の中に生息する生物が、生命を維持していくために活動させている体内臓器、器官の運動にも１／ｆ型ゆらぎが存在していることが発見されるに至り、自然界の物理法則と生体との関わりが論じられるようになった。例えば、心臓の鼓動も速くなったり遅くなったり、不規則にゆらいでいるが、心拍周期の変動を長時間に亘って測定し、そのパワースペクトルを調べると、１／ｆに近い結果が得られるという。
そうであれば、クラシック音楽などに内在する１／ｆ型ゆらぎが、大脳の神経細胞に作用して、大脳がその１／ｆゆらぎに同調するような活動を誘起し、人を心地よい精神状態に導く、と考えるのが自然である。ＣＤ音源に比べて、ハイレゾ音源は、より１／ｆゆらぎに近い音場を実現できると言える。
ただし、現実的な問題として、フル・バージョンのハイレゾ音源を楽しむためには、それなりに金がかかる。パソコンに専用ソフトをインストールし、ネットから有料のハイレゾ音源をダウンロードすれば、パソコンだけで聴けるようだ。また、パソコンとＵＳＢを介して、持ち運びできるハイレゾ対応のｉＰｈｏｎｅやスマートフォンで聴くこともできる。さらに、専用プレーヤーと、ハイレゾ対応のヘッドフォンまたは同対応のスピーカーとを用意すれば、本格的にハイレゾ音源を楽しむことができるだろう。
私の手持ちのＣＤプレーヤーの説明書を見ると、この装置は、３２ビット／１９２ｋＨｚまでのＤ／Ａコンバーターを備えており、ＵＳＢメモリーやＣＤ－ＲＷを介して、通常のＣＤよりもサンプリング周波数の高い音楽ソースを入力できるので、より高音質のオーディオ再生を楽しむことができる。しかし、そのアナログ出力の再生周波数範囲を２０ｋＨｚまででカットしているので、残念ながら、満足できるような１／ｆゆらぎの効能は望めない。
参考文献
蔵本由紀著「非線形科学」（集英社新書）など