I2S オーディオ規格とは何か：PS Audioのポールさんの説明
あけましておめでとうございます。今年もどうぞよろしくお願いします。
最近のDACにI2Sというオーディオ接続規格が多く採用されるようになってきました.
最近発売されたネットワークストリーマー、トランスポートの
Volumio Rivo+もI2S入力が搭載されています。
I2SはこのPS AudioのポールさんがHDMIを介して利用、提唱始めた方のようです。
HDMIを接続として使っていますがHDMIオーディオとは異なります。
「私が発明したのではなく、もともとCDプレイヤーの内部にI2Sは使われていて、
最も効率的だから自分が使い始めただけなんだよ」のようにと言っていました。
簡単に言えば、
「I2Sはオーディオ信号の内部伝送メカニズムであり、後で足し合わせると劣化するからそのまま送ったほうが高音質だよ」
みたいなことを言っています。
ネットで調べてもあまり説明について載っていなかったので
ポールさんがI2Sについて説明しているビデオを訳しました。
I2Sの世界とは何ですか？
こんにちは、また戻ってきてくれてありがとうございます。ポールです。今日の質問はアメリカ在住のデイブさんからです。デイブ、もう少し詳細に書いても良かったんじゃないかな。アメリカは結構広い国だからね。さて、デイブさんはどの州に住んでいるか明かしたくないようですね。
「ポールさん、私はPS AudioのPerfectWave製品、特にI2Sインターフェースに興味があります。I2Sがどのように異なるのか、そして音質面での利点について説明してください」
まず、I2Sとは何かについてお話ししましょう。その後で、それが持つ利点について話します。すべてのD/AコンバーターやCDプレーヤーの内部にはI2Sバスがあります。CDプレーヤーを例にとると、これはトランスポート（再生機能）とDAC（デジタル-アナログ変換機能）を1つのボックスにまとめたものです。
では、トランスポートからの情報はどのようにしてCDプレーヤー内のDACに接続されているのでしょうか？このI2Sインターフェースがそれを接続しているのです。そして、必要な情報をすべて送るためにはいくつかのライン（信号線）が必要です。
トランスポートからデータを取り出すとき、たとえばCDやBlu-rayなど、クロックラインやデータラインが存在します。ビットクロック、ワードクロック、マスタークロック、そしてデータラインがあり、データには実際の音楽情報が含まれています。
クロックはデータを適切なタイミングで動かし続ける役割を果たし、データの始まりや終わりを正確に示します。このように、デジタルデータには複数のコンポーネントがあり、それがすべてI2Sインターフェースで記述されています。このインターフェースはすべてのDACやCDプレーヤーに内蔵されています。
I2Sは非常に複雑なインターフェースです。通常、トランスポートからI2Sデータがそのまま出てくることはありません。一般的に目にするのは、同軸ケーブルやTOSLINK（光デジタル）、あるいはAES-EBU（XLRコネクタ）といったものです。ただし、どれも1本のケーブルでデータを送ります。
AES-EBUのようなバランスケーブルについてはここでは触れませんが、重要なのは1つの信号が出てくるという点です。この信号はSPDIF（Sony Philips Digital Interface）と呼ばれます。1980年代初期、CDが初めて発売されたとき、CDを発明したソニーとフィリップスは、複数の導体を持つケーブルをCDプレーヤーから出したくありませんでした。
理由は多々ありますが、最初はデジタル出力を使ってカバーアート（ジャケット画像）をテレビに表示するという機能がありました。そして、いろいろな試みをしましたが、最終的にSPDIF信号にデジタルデータとクロックを含めることにしました。ただし、I2Sとは異なり、SPDIFは1本のケーブルで信号を送る仕組みです。
では、どうやってそれを実現したのでしょうか？方法として、すべての信号を1つに多重化（まとめる）します。I2Sの4本のライン（データラインとクロックライン）を1つにまとめる形式を使用します。それを1本のケーブルで送れるようにするのがSPDIFの技術です。
トランスポート側では、最初はI2Sデータとして始まり、それを多重化して1本に圧縮しSPDIFとして出力します。その後、DAC側ではそれを再び分離して元のI2Sフォーマットに戻します。このプロセスではデータが圧縮され、再び解凍される過程で信号が劣化する可能性があります。
そのため、I2Sデータをそのまま保持するほうが音質的に有利です。PS Audioでは、トランスポートからDACへの接続にHDMIケーブルを使用し、I2Sデータをそのまま転送しています。HDMIケーブルは遮蔽性の高いマルチコンダクターケーブルであり、手に入りやすいため採用しています。
結果として、I2Sをそのまま転送するほうが音質は大幅に向上します。PS Audioでは、この仕様を公開しており、他の企業も採用しています。これがデータを届けるより良い方法であるためです。
質問の答えになっていれば幸いです。また明日お会いしましょう。さようなら！
USBオーディオ VS I2S
USBオーディオとI2Sの比較について。トロントのルイージさんからの質問です。彼はこう書いています：
「ポールさん、まず最初に、毎日あなたの役立つビデオを楽しんでいます。」ありがとうございます。
「私の質問は、USBとI2Sインターフェースの比較についてです。オーディオ信号をソースから目標の機器に送る場合、どちらがベストだと思いますか？また、I2Sインターフェースで使用するケーブルの長さには制限がありますか？」
さて、USBとI2Sについて話しましょう。一般的には、多くの人がコンピュータやDAC（デジタル・アナログ・コンバータ）、サーバーとDACをUSBで接続します。USB（Universal Serial Bus）は便利な単一コネクタで、双方向通信が可能です。ただし、音質の観点では最も問題の多い接続方法でもあります。
USBを接続するためにはドライバが必要で、コンピュータやサーバー経由で他の機器とやり取りする方法を理解する必要があります。それでも、すべてが正しく設定されていれば「プラグアンドプレイ」で利用できるため、非常に人気があります。
一方、同軸ケーブルや単純なRCAケーブル、AES-EBUケーブルを使用する場合の利点は、ただ接続するだけで動作し、素晴らしい音が得られることです。USBのような問題はありません。しかし、デジタルケーブルの場合、双方向通信はできません。そのため、サーバーやコンピュータはDACが何を実行できるのかを知ることができず、設定や構成を行う必要があります。とはいえ、それ自体は大きな問題ではありません。
さて、質問はUSBとI2Sの比較でしたね。では、I2Sとは何か説明しましょう。I2Sはオーディオ信号の内部伝送メカニズムです。
例えば、小型コンピュータのRaspberry Piを購入し、それで音楽を再生するとしましょう。その場合、音楽を出力する方法としてI2SとUSBの2つが考えられます。CDプレーヤー内部では、トランスポートとDACがI2Sを介して通信しています。
I2Sには通常、2～4本のラインがあります。1つはクロックライン、もう1つはデータラインです。他にもマスタークロックやワードクロック、ビットクロックが含まれる場合がありますが、信号は必要なものごとに分離されています。
PS Audioのような企業は、このI2S出力をトランスポートに提供しています。私たちのDACにはI2S入力もありますが、この機能を提供している企業はあまり多くありません。しかし、デジタルオーディオを伝送する手段としては圧倒的に最良の方法です。USBよりもはるかに優れており、それがルイージへの最短の答えと言えるでしょう。
また、I2Sは双方向通信が可能です。私たちはHDMIスタイルのコネクタとケーブルを使用していますが、必ずしもそれに限りません。多くの企業が様々な方法を試していますが、標準化されていないため、使用する企業は少ないです。それでも、単純なデジタルケーブルやUSBよりもはるかに優れています。
さて、もう1つの質問についてお答えします。USBケーブルの長さには制限があります。長距離の場合は、リピーターやハブなどを間に挟んで信号を再生成する必要があります。USBは非常に高速なので、長いケーブルでは信号が失われることがあります。I2Sについても同じことが言えます。非常に高速で動作しているため、長距離の伝送には適しません。USBよりは長距離で使用可能ですが、劇的に長くできるわけではありません。帯域幅はほぼ同じですからね。
音質を重視するなら、毎回I2Sが圧倒的に優れています。
以上です。ありがとうございました。ではまた。
HDMI vs I2S オーディオ
ノースカロライナ州ロッキンガムのクリスさんからのお便りです。
「最近、ミュージックルームから中古でPS Audio Stellar Gain Cell DACを購入しました」
素晴らしい会社ですね。
「私の目的は、このDACをHDMI I2Sコネクタを介してSACDプレーヤーに接続することでした。しかし、技術サポートに電話した際、対応してくれた男性、名前はクリスで」
実際にPS Audioで働いているクリス・ハーデンね。
「PS AudioのトランスポートだけがPS Audio DACにI2Sデータを送信できると言われました。他社製のトランスポートは機能しないとのことでした。これは正しいのでしょうか？また、PS AudioのトランスポートはPS AudioのDAC専用で、その逆もまた然りなのでしょうか？」
ええと、それはある意味では正しいですが、完全ではありません。まず最初に、HDMIはI2Sではありません。HDMI（High Definition Multimedia Interface）は、ビデオや、まあマルチメディアに適した素晴らしいインターフェースです。オーディオも含まれていて、高解像度対応など、いろいろな良い機能があります。あなたがお使いのOPPOプレーヤーやその他のデバイスは、SACDプレーヤーからDSD層を受信側のレシーバーやDACに送信することが実際に可能です。これは間違いありません。
しかし、それはDAC内で完結する必要があります。つまり、もしOPPOプレーヤーを使ってHDMI接続でHDMIを受け入れるDACに接続している場合、それはクローズドループ（閉じたシステム）になります。その結果、DACから出力されるのはDSDからのものになり、問題なく使えるということです。しかし、一般的に言って、これらのDACは音質においてそれほど優れていないことが多いです。
もし高品質のDACを求めるのであれば、もっと多くの工夫が必要です。高級オーディオDAC体験を求めるのであれば、当社の製品、つまりトランスポートを使用する必要があります。このトランスポートはHDMIコネクタを使用しますが、HDMIフォーマットではありません。
この点で多くの混乱が生じるのですが、HDMIコネクタとケーブルを使用しているにもかかわらず、そこを通るものは「I²S」（アイ・スクエアド・エス）と呼ばれる非常に異なるフォーマットです。I²Sは、あらゆるCDプレーヤー内部で使用されているフォーマットで、私たちはそれを取り入れて、HDMIコネクタを介してI²Sデータを使用するための標準を作成しました。そして、そのデータを公開フォーラムに掲載しました。そのデータは簡単ではありませんが、私たちはそれを発明し、公表しています。
また、I²Sを使用するための標準を作成し、他のメーカーもそれを採用し続けています。PS Audio以外でI²Sデータを受け入れるDACが3つか4つ、あるいは5つほどありますが、I²Sデータを出力する他社製のトランスポートがあるかどうかはわかりません。おそらくそれがクリスが言及していた点だと思います。
当社のトランスポートが、私の知る限り、これを行う唯一の製品です。ただし、PS AudioのI²Sデータ標準を使用する他のDACやコンポーネントも確かに存在します。
この情報がお役に立てば幸いです。もしSACDからI²Sデータを取得したいのであれば、PS Audioのトランスポートを購入する必要があるでしょう。素晴らしいトランスポートですよ。質問ありがとうございました！
