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音はデジタル技術またはアナログ技術のいずれかを使用して録音、保存、再生できます。どちらの技術も音に誤差や歪みを生じさせるため、これらの方法を体系的に比較することができます。音楽家やリスナーは、デジタル録音とアナログ録音のどちらが優れているかについて議論してきました。アナログシステムを支持する論拠としては、エイリアシングやそれに伴うアンチエイリアシングフィルタの実装、ジッター、量子化ノイズなど、デジタルオーディオシステムに存在する基本的な誤差メカニズムが存在しないことが挙げられます。[ 1 ]デジタルを支持する論拠としては、可聴帯域における優れた直線性、低レベルのノイズや歪みなど、デジタルオーディオで実現可能な高いレベルのパフォーマンスが挙げられます。[ 2 ] : 7
2 つの方式の性能における 2 つの顕著な違いは、帯域幅と信号対雑音比(S/N 比) です。デジタルシステムの帯域幅は、ナイキスト周波数に従って、使用されるサンプリング レートによって決定されます。アナログシステムの帯域幅は、アナログ回路の物理的および電子的機能に依存します。デジタルシステムの S/N 比は、デジタル化プロセスのビット深度によって制限される場合がありますが、変換回路の電子実装によって追加のノイズが発生します。アナログシステムでは、フリッカー ノイズや記録媒体の不完全性など、他の自然なアナログ ノイズ源が存在します。その他の性能の違いは、比較対象のシステムに固有のものであり、デジタルシステムではより透過的なフィルタリング アルゴリズムが可能であること[ 3 ]や、アナログシステムの高調波飽和と速度変動などが含まれます。
オーディオシステムのダイナミックレンジとは、媒体で表現できる最小振幅値と最大振幅値の差を表す尺度です。デジタルとアナログは、伝送方法と保存方法の両方において異なり、また、これらの方法によってシステムが示す挙動も異なります。
デジタルオーディオシステムのダイナミックレンジ能力は、アナログオーディオシステムのそれをはるかに凌駕します。16ビットのデジタル録音のダイナミックレンジは通常90～95dBです 。[ 4 ] : 132民生用アナログカセットテープのダイナミックレンジは50～75dBです 。アナログFM放送のダイナミックレンジが50dBを超えることはめったにありません 。[ 5 ]アナログスタジオマスターテープのダイナミックレンジは最大77dBです 。[ 6 ]完璧なビニールで作られたLPの理論上のダイナミックレンジは70dBですが 、[ 7 ]測定によると実際のパフォーマンスは60～70dBの 範囲です。[ 8 ]
16ビット以上の精度を持つデジタルレコーダーを使用する利点は、16ビットのオーディオCDにも適用できます。メリディアンオーディオの創設者であるジョン・ロバート・スチュアートは、適切なディザリングを行えば、デジタルシステムの解像度は理論的には無限であり、例えば、適切 に設計された16ビットチャンネルでは-110dB（デジタルフルスケール以下）の音を解像できると強調しています。[ 9 ]： 3
高レベル信号が存在する場合、アナログシステムとデジタルシステムでは動作にいくつかの違いがあり、そのような信号によってシステムが過負荷になる可能性がある。高レベル信号の場合、アナログ磁気テープは飽和に近づき、高周波応答は低周波応答に比例して低下する。これは望ましくはないが、この可聴効果は比較的許容範囲内である。[ 10 ]対照的に、デジタルPCMレコーダーは過負荷時に好ましくない動作を示す。[ 11 ] :ピーク量子化レベルを超える65サンプルは単純に切り捨てられ、波形が直角にクリップされるため、大量の高周波高調波の形で歪みが生じる。原理的には、PCMデジタルシステムは、フル信号振幅で非線形歪みのレベルが最も低い。アナログシステムでは通常その逆で、歪みは高信号レベルで増加する傾向がある。Manson (1980) による研究では、高品質放送のためのデジタルオーディオシステムの要件が検討された。 16ビットシステムで十分であると結論付けたが、通常の動作条件下ではシステムの余裕が少ないことを指摘した。このため、システムが過負荷にならないように、高速応答信号リミッターまたは「ソフトクリッパー」を使用することが提案された。[ 12 ]
多くの録音では、信号ピーク時の高レベル歪みは元の信号によって可聴的に隠蔽される可能性があるため、ピーク信号レベルでは大きな歪みが許容される場合があります。アナログシステムとデジタルシステムの違いは、高レベル信号エラーの形態にあります。初期のアナログ-デジタル変換器の中には、過負荷時に過負荷信号が正から負のフルスケールに「ラップ」されるという、好ましくない動作を示すものがありました。シグマデルタ変調に基づく最新の変換器設計は、過負荷状態では不安定になる可能性があります。デジタルシステムの設計目標は通常、過負荷を防ぐために高レベル信号を制限することです。[ 11 ] : 65過負荷を防ぐために、最新のデジタルシステムは入力信号を圧縮してデジタルフルスケールに達しないようにする場合があります。 [ 13 ] : 4
アナログ複製とは異なり、デジタルコピーは原理的には、世代損失なしに無期限に複製できる完全な複製です。エラー訂正により、デジタル形式はメディアの著しい劣化に耐えることができますが、デジタルメディアもデータ損失から免れるわけではありません。消費者向けCD-Rコンパクトディスクは、固有の品質問題と製造上の品質問題の両方により、寿命が限られており、ばらつきがあります。[ 14 ]
ビニールレコードの場合、再生するたびに音質が多少劣化します。これは、レコード盤面と接触するスタイラスの摩耗によるものです。アナログおよびデジタルの磁気テープは、テープがヘッド、ガイド、その他のテープ搬送部品の上を滑る際の摩擦によって摩耗します。テープマシンのテープ経路を清掃する際に綿棒に付着する茶色の残留物は、実際にはテープから剥がれ落ちた磁性コーティングの粒子です。粘着性剥離症候群は、古いテープによく見られる問題です。また、特に低品質またはアライメントのずれたテープデッキでは、テープのプラスチック製ベースの端に折り目、伸び、ほつれが生じることもあります。
CDを再生する際、データはレーザービームを用いて光学的に読み取られるため、物理的な接触は一切ありません。そのため、メディアの劣化は発生せず、適切な取り扱いをすれば、CDは再生するたびに全く同じ音を奏でます（プレーヤーやCD自体の経年劣化は除く）。ただし、これは光学システムの利点であり、デジタル録音の利点ではありません。レーザーディスク形式もアナログ光信号で同様の非接触の利点を享受しています。CDは、適切に保管され再生されていなくても、ディスクの劣化により徐々に劣化していきます。[ 15 ] 1,000年間読み取り可能であると謳われている記録可能な光技術であるM-DISCは、一部の市場では入手可能ですが、2020年末時点ではCD-R形式では販売されていません。（ただし、 DVD-Audio形式を使用すれば、M-DISC DVD-Rに音声を記録することは可能です。）
電子音声信号の場合、ノイズ源には録音・再生サイクルにおける機械的ノイズ、電気的ノイズ、熱ノイズなどがあります。オーディオ機器が元の信号に加えるノイズの量は定量化できます。数学的には、これは信号対雑音比（SNRまたはS/N比）で表すことができます。場合によっては、システムの最大ダイナミックレンジが代わりに示されることもあります。
デジタルシステムでは、再生品質はアナログ-デジタル変換とデジタル-アナログ変換のステップに依存し、デジタル値をエラーなく保持できる十分な性能を持つ記録媒体の品質には依存しません。ビット単位で正確な保存と検索が可能なデジタル媒体は、一般的にエラーを許容しないソフトウェアストレージ向けに開発されたため、以前から普及しています。
理論上、アナログ-デジタル変換プロセスでは必ず量子化歪みが発生します。この歪みは、ディザリングを用いることで無相関量子化ノイズとして表現できます。このノイズまたは歪みの大きさは、量子化レベルの数によって決まります。バイナリシステムでは、これはビット数で表され、通常はビット数で表されます。ビットが1つ増えるごとに、可能なSNRは約6dB増加します （例えば、24ビット量子化では24 ×6 ＝144dB 、20ビット量子化では120dB）。レッドブックオーディオCDの16ビットデジタルシステムでは、 2¹⁶ ＝65,536通りの信号振幅が可能であり、理論的には98dBのSNRを実現できます。[ 2 ]： 49
ランブルは、ターンテーブルのベアリングの不完全さによって発生するノイズの一種です。プラッターは、目的の回転に加えてわずかに動き、ターンテーブルの表面も上下左右にわずかに動きます。この追加の動きは、通常非常に低い周波数のノイズとして目的の信号に加算され、静かな部分でゴロゴロという音を発生させます。非常に安価なターンテーブルでは、ボールベアリングが使用されることがありますが、これは可聴量のランブルを発生させる可能性が非常に高いです。高価なターンテーブルでは、大型のスリーブベアリングが使用される傾向があり、これは不快な量のランブルを発生させる可能性がはるかに低くなります。ターンテーブルの質量 が増加すると、ランブルも減少する傾向があります。優れたターンテーブルは、ピックアップからの指定された出力レベルより少なくとも 60 dB 低いランブルを持つ必要があります。 [ 16 ] : 79–82信号経路に可動部品がないため、デジタルシステムはランブルの影響を受けません。
ワウとフラッターはアナログ機器の周波数の変化であり、機械的な不完全さの結果です。ワウは、より遅い速度で発生するフラッターの一種です。ワウとフラッターは、純音を含む信号で最も顕著になります。LPレコードの場合、ターンテーブルの品質はワウとフラッターのレベルに大きな影響を与えます。優れたターンテーブルでは、ワウとフラッターの値は、平均値からの速度変動である0.05%未満になります。[ 16 ]録音機の不完全な動作の結果として、録音にもワウとフラッターが存在する可能性があります。デジタルシステムは、タイムベースに高精度水晶発振器を使用しているため、ワウとフラッターの影響を受けません。
デジタルシステムでは、周波数応答の上限はサンプリング周波数によって決まります。デジタルシステムにおけるサンプリング周波数の選択は、ナイキスト・シャノン標本化定理に基づいています。この定理によれば、サンプリングされた信号は、信号の帯域幅の2倍、すなわちナイキスト周波数よりも高い周波数でサンプリングされれば、正確に再現できます。したがって、40 kHzのサンプリング周波数は、20 kHz以下の周波数成分を持つ信号に含まれるすべての情報を捉えるのに数学的に十分です 。標本化定理では、ナイキスト周波数を超える周波数成分をサンプリング前に信号から除去することも要求されます。これは、エイリアシングを十分に低減するために遷移帯域を必要とするアンチエイリアシングフィルタを使用して実現されます。オーディオCDの規格で使用されている44,100 Hzのサンプリング周波数によって提供される帯域幅は、人間の聴覚範囲全体（おおよそ20 Hzから20 kHz）をカバーするのに十分な広さです。[ 2 ] : 108業務用デジタルレコーダーはより高い周波数を記録できますが、一部の民生用および通信システムはより限定された周波数範囲を記録します。
アナログテープメーカーの中には、周波数応答を最大20kHzと指定しているところ もありますが、これらの測定はより低い信号レベルで行われた可能性があります。[ 16 ]コンパクトカセットは 、フル（0dB ）録音レベルで最大15kHzまで応答が拡張されている場合があります。 [ 17 ] より低いレベル（-10dB）では、テープメディアの自己消去のため、 カセットは通常20kHzに制限されます。
従来のLPプレーヤーの周波数特性は、20 Hz～20 kHz、±3 dBである。ビニールレコードの低周波特性は、ランブルノイズ（上記参照）に加え、ピックアップアームとトランスデューサーアセンブリ全体の物理的および電気的特性によって制限される。ビニールの高周波特性はカートリッジに依存する。CD4レコードには最大50 kHzの周波数が含まれている。LPレコードでは、最大122 kHzの周波数が実験的にカットされている。[ 18 ]
デジタルシステムでは、サンプリング前にナイキスト周波数を超えるすべての高周波信号成分を除去する必要があります。除去しないと、これらの超音波周波数が可聴域の周波数に折り返され、エイリアシングと呼ばれる一種の歪みが発生します。デジタルシステムでは、アンチエイリアシングフィルタによってエイリアシングが防止されます。しかし、特定のカットオフ周波数の真上または真下のすべての周波数成分を正確に除去するアナログフィルタを設計することは非現実的です。[ 19 ]代わりに、通常はナイキスト要件を超えるサンプリングレートが選択されます。この解決策はオーバーサンプリングと呼ばれ、より穏やかで低コストのアンチエイリアシングフィルタを使用できます。
初期のデジタルシステムでは、アナログアンチエイリアシングフィルタの使用に関連する信号劣化が多数発生していた可能性があります。たとえば、時間分散、非線形歪み、リップル、フィルタの温度依存性などです。[ 20 ] : 8オーバーサンプリング設計とデルタシグマ変調を使用すると、より穏やかなアナログアンチエイリアシングフィルタをデジタルフィルタで補完できます。[ 19 ]このアプローチには、デジタルフィルタをほぼ理想的な周波数領域伝達関数にすることができ、帯域内リップルが低く、経年劣化や熱ドリフトがないため、いくつかの利点があります。[ 20 ] : 18ただし、デジタルアンチエイリアシングフィルタは、特に低いサンプリングレートで時間領域応答による劣化を引き起こす可能性があります。[ 21 ] [ 22 ]
アナログシステムはナイキスト限界やエイリアシングの影響を受けないため、アンチエイリアシングフィルタやそれに伴う設計上の考慮事項は不要です。その代わりに、アナログ記憶フォーマットの限界は、その構造の物理的特性によって決まります。
CD品質のオーディオは、44,100 Hz（ナイキスト周波数= 22.05 kHz）で16ビットでサンプリングされます。波形をより高い周波数でサンプリングし、サンプルあたりのビット数を増やすことで、ノイズと歪みをさらに低減できます。DATは最大48 kHzでオーディオをサンプリングでき、DVD-Audioは96 kHzまたは192 kHzで最大24ビットの解像度に対応できます。これらのサンプリングレートのいずれでも、信号情報は一般的に人間の可聴周波数範囲と考えられている範囲を超えて取得されます。サンプリングレートが高いほど、アンチエイリアシングフィルタの実装に対する制約が少なくなり、複雑さが軽減され、信号の歪みも少なくなります。
1981年に村岡ら[ 23 ] が行った研究では、高品質のスピーカーで生成された音楽信号は、22kHzを超える周波数成分を持つものと持たないものと区別されないことが示された[ 24 ] 。 西口ら(2004)による知覚研究では、「音刺激と被験者の間で、非常に高い周波数成分を持つ音と持たない音の間に有意な差は見られなかった…しかし、[西口ら]は、一部の被験者が非常に高い周波数成分を持つ音楽と持たない音楽を区別できる可能性を肯定も否定もできない」と結論付けた[ 25 ] 。
ボブ・カッツが1996年に実施したブラインドリスニングテスト（著書『Mastering Audio: The Art and the Science』に詳述）では、同じ高サンプリングレート再生機器を使用した被験者は、20 kHz を超える周波数を除去するために同一にフィルタリングされたプログラム素材と 40 kHz を超える周波数を除去するために同一にフィルタリングされたプログラム素材の間に、可聴域の差を識別できなかった。これは、超音波成分の有無がサンプリングレート間の聴覚的差異を説明するものではないことを示している。彼は、差異は主にコンバータのバンドリミッティングフィルタの性能によるものだと考えている。これらの結果は、サンプリングレートを高くする主な利点は、バンドリミッティングフィルタによる結果的な位相歪みを可聴域外に押し出すことであり、理想的な条件下では、サンプリングレートを高くする必要はないかもしれないことを示唆している。[ 26 ]ダン（1998）は、デジタルコンバータの性能を調査し、これらの性能の差がコンバータで使用されるバンドリミッティングフィルタによって説明できるかどうか、またそれらが引き起こすアーティファクトを探した。[ 27 ]
信号はアナログ-デジタル変換器によってデジタル記録されます。この変換器は、サンプリングレートで指定された一定間隔でアナログ信号の振幅を測定し、これらのサンプリングされた数値をコンピュータハードウェアに保存します。コンピュータ上の数値は有限個の離散値を表すため、アナログ信号をネイティブ方式（ディザリングなし）でデジタルサンプリングすると、音声信号の振幅は最も近い表現に丸められます。このプロセスは量子化と呼ばれ、測定におけるこれらの小さな誤差は、低レベルのノイズまたは歪みとして聴覚的に現れます。この種の歪みは、粒状歪みまたは量子化歪みと呼ばれることもあり、一部のデジタルシステムや録音、特に初期のデジタル録音の欠点として指摘されてきました。初期のデジタル録音では、デジタル版がアナログ版よりも劣っていると言われていました。[ 28 ]しかし、「適切なディザを用いて量子化が行われれば、デジタル化の唯一の結果は、実質的に白色で無相関な無害なランダムノイズフロアの追加となる。ノイズのレベルはチャネルのビット数に依存する。」[ 9 ]： 6
サンプルによって数値的に表現できる値の範囲は、使用されるバイナリ桁の数によって決まります。これは解像度と呼ばれ、PCM オーディオの文脈では通常ビット深度と呼ばれます。量子化ノイズレベルはこの数値によって直接決まり、解像度が増加するにつれて指数関数的に減少します (dB 単位では線形に減少)。適切なビット深度があれば、他のソースからのランダムノイズが支配的になり、量子化ノイズを完全にマスキングします。Redbook CD 規格は 16 ビットを使用しており、量子化ノイズは 最大振幅より 96 dB 低く抑えられ、ほとんどすべてのソース素材で識別可能なレベルをはるかに下回っています。[ 29 ]効果的なディザの追加により、「実際には、解像度はノイズ中の音を分解する能力によって制限されます。...適切に設計された 16 ビット チャネルでは、-110dB の信号を測定 (および聞く) することに問題はありません。」[ 9 ] DVD-Audio およびほとんどの最新のプロ用録音機器は、24 ビットのサンプルを許可しています。
アナログシステムでは、信号が符号化される離散的なデジタルレベルが必ずしも存在するとは限りません。したがって、元の信号をどれだけ正確に保持できるかは、メディアおよび再生機器固有のノイズフロアと最大信号レベルによって制限されます。
アナログ媒体は分子で構成されているため、最小の微細構造が記録信号の最小量子化単位となります。分子のランダムな熱運動、読み取り装置の非ゼロサイズ、その他の平均化効果などの自然なディザリングプロセスにより、実際の限界は最小の分子構造の特徴よりも大きくなります。溝のサイズが8ミクロン、特徴サイズが0.5ナノメートルの完全なダイヤモンドで作られた理論上のLPは、16ビットデジタルシステムと同様のノイズフロアを持つことになります。[ 7 ]
ディザリングを適用することで、量子化ノイズを可聴域で無害にすることが可能である。そのためには、量子化前に元の信号にノイズを加える。ディザリングを最適に用いることで、量子化誤差を信号から独立させることができ、[ 11 ] : 143デジタルシステムの最下位ビットより下の信号情報を保持することができる。[ 9 ] : 3
ディザリングアルゴリズムには、ノイズシェーピングと呼ばれる処理を採用するオプションが一般的に備わっており、ディザノイズの大部分の周波数を人間の耳には聞こえにくい領域に押し下げることで、リスナーが感じるノイズフロアのレベルを下げます。
ディザリングは、最終的なビット深度削減前のマスタリング中に一般的に適用され、 [ 26 ]またDSPのさまざまな段階でも適用されます。
ジッタとは、デジタルサンプルの理想的な規則的な間隔からの時間的な変動のことです。これは、デジタルクロックのタイミングの不正確さが原因である可能性があります。理想的には、デジタルクロックは正確に規則的な間隔でタイミングパルスを生成するはずです。デジタル電子回路におけるその他のジッタの原因としては、データ誘起ジッタ（デジタルストリームの一部がシステム内を流れる際に後続の部分に影響を与える場合）と、電源誘起ジッタ（電源からのノイズが、電源供給回路内の信号のタイミングに不規則性を引き起こす場合）があります。
デジタルシステムの精度は、サンプリングされた振幅値に依存するだけでなく、これらの値の時間的な規則性にも依存する。この時間的依存性のアナログ版は、ピッチ誤差とワウフラッターとして知られている。
周期的なジッタは変調ノイズを生成し、アナログフラッターと同等と考えることができます。[ 30 ]ランダムジッタはデジタルシステムのノイズフロアを変化させます。コンバータのジッタに対する感度は、コンバータの設計に依存します。[ 11 ] 5 nsのランダムジッタは、16 ビットデジタルシステムにとって重要になる可能性があることが示されています。[ 30 ]
1998年、ベンジャミンとギャノンは聴取テストを用いてジッターの可聴性を調査した。[ 11 ] : 34彼らは、可聴可能なジッターの最低レベルは約10 ns ( rms ) であり、これは少なくとも民生機器で見られるレベルより1桁高いレベルであることを発見した。[ 31 ]これは17 kHzの正弦波テスト信号での結果である。音楽の場合、20 ns未満のレベルでジッターを可聴できるリスナーはいなかった 。芦原ら(2005)の論文では、音楽信号におけるランダムジッターの検出閾値を決定しようと試みた。彼らの方法はABX聴取テストを用いた。結果について議論する際、著者らは次のようにコメントしている。
これまでのところ、消費者向け製品における実際のジッターは、少なくとも音楽信号の再生においては検出するには小さすぎるようです。しかし、本研究で得られた検出閾値が本当に聴覚解像度の限界を表しているのか、それとも機器の解像度によって制限されているのかは明らかではありません。[ 32 ]
録音後、音声信号は圧縮、イコライゼーション、ディレイ、リバーブなどの処理によって何らかの形で変更されるのが一般的です。アナログの場合、これは外部ハードウェアコンポーネントによって行われ、デジタルの場合、通常はデジタルオーディオワークステーション（DAW）のプラグインによって行われます。
アナログフィルタリングとデジタルフィルタリングを比較すると、どちらの方法にも技術的な利点があることがわかる。デジタルフィルタはより高精度で柔軟性に優れている。一方、アナログフィルタはよりシンプルで、効率が高く、遅延が発生しない。
フィルタで信号を変化させると、出力信号は入力信号と時間的に異なることがあり、これは位相応答として測定されます。すべてのアナログイコライザーはこの動作を示し、位相シフトの量は何らかのパターンで異なり、調整中のバンドを中心にしています。この効果は周波数応答の厳密な変化とは異なる方法で信号を変化させますが、通常はリスナーにとって不快ではありません。[ 33 ]
関係する変数を計算で正確に指定できるため、デジタルフィルタはアナログコンポーネントよりも客観的に優れた性能を発揮するように作ることができます。[ 3 ] [ 34 ]遅延やミキシングなどの他の処理も正確に行うことができます。
デジタルフィルタは汎用性にも優れています。例えば、線形位相イコライザは周波数依存の位相シフトを生じさせません。このフィルタは有限インパルス応答フィルタを用いてデジタル的に実装できますが、アナログ部品を用いた実用的な実装方法はありません。
デジタル処理の実用的な利点は、設定の呼び出しが容易なことです。プラグインのパラメーターはコンピューターに保存できますが、アナログ機器のパラメーターの詳細は、機器を再利用する必要がある場合は書き留めるか、何らかの方法で記録する必要があります。アナログコンソールとアウトボード機器を使用してミックス全体を手動で呼び出す必要がある場合、これは面倒な作業になります。デジタルで作業する場合、すべてのパラメーターをDAWプロジェクトファイルに保存して、瞬時に呼び出すことができます。また、最新のプロフェッショナルDAWのほとんどはプラグインをリアルタイムで処理するため、最終的なミックスダウンまで、処理はほぼ非破壊で行うことができます。
現在、アナログモデリングを組み込んだプラグインが多数存在します。オーディオエンジニアの中には、それらを支持し、模倣しているアナログプロセスと音質的に同等だと感じている人もいます。アナログモデリングは、アルゴリズムからノイズを除去したり、パラメーターをより柔軟にするための変更を加えたりできるなど、アナログの同等品よりもいくつかの利点があります。一方で、モデリングは本物のアウトボードコンポーネントに劣ると感じ、「箱の外」でミキシングすることを好むエンジニアもいます。[ 35 ]
主観評価とは、オーディオ機器が人間の耳にどれだけ優れた性能を発揮するかを測定する試みです。最も一般的な主観評価はリスニングテストで、オーディオ機器を本来の設計用途で使用します。このテストはハイファイオーディオ評論家の間で人気があり、評論家は一定期間機器を使用した後、その性能を主観的に記述します。一般的な記述としては、機器の音が明るいか温かみがあるか、あるいは音場の再現性がどの程度優れているかなどが挙げられます。
もう一つの主観的テストは、より管理された条件下で行われ、聴取テストにおける潜在的なバイアスを排除しようと試みます。このようなテストは、対象コンポーネントを聴取者から隠した状態で行われ、ブラインドテストと呼ばれます。テストを実施する人による潜在的なバイアスを防ぐため、ブラインドテストでは、テスト対象のコンポーネントをテスト実施者も知らないようにすることもあります。このようなテストは、ダブルブラインドテストと呼ばれます。この種のテストは、非可逆音声圧縮の性能を評価するためによく用いられます。
二重盲検法の批判者たちは、二重盲検法では被験者がシステムコンポーネントを評価する際に完全にリラックスすることができず、そのため視覚あり（非盲検）テストほど異なるコンポーネント間の違いを判断できないと考えている。二重盲検法を採用する側は、被験者のトレーニングに一定の時間を設けることで、被験者のストレスを軽減しようとするかもしれない。[ 36 ]
初期のデジタルオーディオ機器は期待外れの結果に終わり、デジタルコンバーターによって耳で聞き取れるエラーが発生した。[ 37 ]レコード会社は1970年代後半にデジタルオーディオマスターを基にした最初のLPをリリースした。CDは1980年代初頭に入手可能になった。この頃にはアナログ音源再生は成熟した技術となっていた。
CDでリリースされた初期のデジタル録音に対する批評家の反応は賛否両論だった。レコード盤と比較すると、CDは録音環境の音響特性や周囲の雑音をはるかに鮮明に映し出すことが指摘された。[ 38 ]このため、アナログディスク用に開発された録音技術（例えば、マイクの配置）は、新しいデジタルフォーマットに合わせて調整する必要があった。[ 38 ]
アナログ録音の中には、デジタル形式用にリマスタリングされたものもあった。自然なコンサートホールの音響で録音されたアナログ録音は、リマスタリングによって恩恵を受ける傾向があった。[ 39 ]リマスタリング処理は、処理が不十分であるとして批判されることもあった。元のアナログ録音がかなり明るい場合、リマスタリングによって不自然な高音域の強調が生じることがあった。[ 39 ]
スーパーオーディオCD（SACD）フォーマットは、ソニーとフィリップスによって開発されました。両社は、以前の標準オーディオCDフォーマットの開発元でもあります。SACDは、デルタシグマ変調に基づくダイレクトストリームデジタル（DSD）を使用しています。この技術では、オーディオデータは、 CDで使用される44.1kHzのサンプリングレートの64倍である2.884MHzのサンプリングレートで、固定振幅（つまり1ビット）の値のシーケンスとして保存されます。任意の時点において、元のアナログ信号の振幅は、データストリーム内の1または0の密度によって表されます。したがって、このデジタルデータストリームは、アナログローパスフィルタを通すことでアナログに変換できます。
DVDオーディオフォーマットは、可変サンプリングレートとビット深度を持つ標準的なリニアPCMを使用しており、これは少なくとも標準的なCDオーディオ（16ビット、 44.1kHz）と同等、通常はそれをはるかに上回るものです。
人気のハイファイ専門誌では、リニアPCMは「人々にストレス反応を引き起こす」一方、DSDは「このような影響を及ぼさない唯一のデジタル録音システムである」と示唆されていた。[ 40 ]この主張は、ジョン・ダイアモンド博士による1980年の記事に由来すると思われる。[ 41 ] PCM録音（当時利用可能な唯一のデジタル録音技術）がストレス反応を引き起こすという主張の核心は、例えばダイアモンド博士がAES第66回大会（1980年）で同じタイトルのプレゼンテーションを行ったように、応用キネシオロジーという疑似科学的手法の使用に基づいていた。 [ 42 ]ダイアモンドは以前にも同様の手法を用いて、ロック音楽（クラシック音楽とは対照的に）は「停止したアナペストビート」の存在により健康に悪いと実証していた。[ 43 ]デジタルオーディオに関するダイアモンドの主張はマーク・レビンソンによって取り上げられ、PCM録音はストレス反応を引き起こすが、DSD録音は引き起こさないと主張した。[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]しかし、高解像度リニアPCM（DVDオーディオ）とDSDの二重盲検主観テストでは、統計的に有意な差は認められなかった。このテストに参加したリスナーは、2つのフォーマットの違いを聞き分けるのが非常に困難であると述べている。[ 47 ]
アナログレコードの復活は、アナログオーディオの不完全さが温かみを加えているという理由もある。[ 48 ]リスナーの中には、CDよりもアナログオーディオを好む人もいる。The Absolute Sound誌の創刊者兼編集者であるハリー・ピアソンは、「LPの方が断然音楽的だ。CDは音楽から魂を奪い、感情的な関わりが消えてしまう」と述べている。ダブ・プロデューサーのエイドリアン・シャーウッドもアナログカセットテープについて同様の考えを持っており、温かみのあるサウンドを好む。[ 49 ]
デジタル形式を支持する人々は、デジタルレコーダーで可能な高いパフォーマンスを示すブラインドテストの結果を指摘している。[ 50 ]アナログサウンドは、他の何よりもアナログ形式の不正確さの産物であるという主張である。デジタルオーディオの最初期かつ最大の支持者の一人は、クラシック指揮者のヘルベルト・フォン・カラヤンで、彼はデジタル録音は「我々が知っている他のどの録音形式よりも明らかに優れている」と述べた。彼はまた、成功しなかったデジタルコンパクトカセットの先駆者であり、CDで商業的にリリースされた最初の録音であるリヒャルト・シュトラウスの「アルプス交響曲」を指揮した。アナログオーディオが明らかに優れているという認識は、オーディオファイルレーベルのモバイルフィデリティサウンドラボが、アナログマスターテープから作られたと宣伝されているレコードを制作するために、密かにダイレクトストリームデジタルファイルを使用していたことが明らかになった後、音楽アナリストによっても疑問視された。弁護士でオーディオファイルであるランディ・ブラウンは、「自分には黄金の耳があり、アナログとデジタルの違いを聞き分けられると主張する人たちは、実際には聞き分けられないことがわかった」と述べた。[ 51 ] [ 52 ]
16ビットシステムでは、理論上の信号対雑音比は98dBとなる。
信号対雑音比 NAB（1/4インチ2トラック2.0mmトラック、RMS、A特性）30ips - 75dB
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