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ソフトウェアなどのお話

 これまでは、主にハードウェアについての解説でした。しかし、ハードウェアがいかに優れていても、全ては音楽を聴くための道具にすぎません。仏作って魂入れずでは、困りものです。
音源ソースとしては、CD、DVD、アナログレコード、ミュージックテープなどを多々所有しております。最近は、FMエアチェックに力を入れており、4300曲、ディスク容量にして、1TB超となっています。ジャンルは多岐で、クラシック、JAZZ、ポピュラー、歌謡曲、邦楽、童謡、民族音楽など手当たり次第です。以前は、レコードショップや、レンタルショップでCDを購入しておりましたが、クラシック、JAZZなどは、ジャケットを見ただけでは、内容がよくわかりませんし、欲しい物を全て購入していては、財布がもたないので、取り敢えず、FMを録音して内容を確認し、気に入ったCDを購入するという方法で損失を最小にし、古いCD購入では、BOOK OFFや Amazonも活用しています。とはいえ、NHKFM放送の番組には、結構お宝があり、生演奏ライブなどは、CDとは異なり、あくまでも済んだ音が楽しめます。CD音源放送では、FM放送を96kHz24ビットで録音しても、あまり価値が無いのですが、レコード化されていない、FM独自の音源は、それこそ96kHz24ビット録音しておきたいものです。N響ライブなどは超お奨めです。2012年10月ロリン・マゼールさんの指揮による定期演奏会ライブ中継がありました。96kHzというサンプリング周波数については、以前に48kHzと96kHzとの間で迷いました。48kHz24ビットは、設備用では一般的になっていますが、当時所有していた48kHz機は、96kHz機と比較すると、どうしても ア
ウエオの  の音が際だち、なじめませんでした。従って、録音ライブラリは、96kHz24ビットというフォーマットで行っています。

録音方法
 以前は、FM放送から、好きな番組を録音する為に、高価なオープンリールテープレコーダーを用意していた時期がありましたが、録音の大敵である、車のイグニッションノイズによる失敗を繰り返した記憶があります。最近は、車の性能が良くなったのか、FMチューナーの性能が向上したのか判りませんが、そのようなノイズに煩わされることは無くなりました。FM録音のメディアは、以前は、オープンリールテープや、カセットテープ等の磁気テープでしたが、最近は、MD、CDR、HDDなど多彩になりました。その中で、MDやカセットは、ほぼ製品として終わりの状態となりました。現在の録音は、リニアPCMにこだわり、MCカットが楽に行えるように、HDD録音をしています。録音はフリーソフトを使用し、USBオーディオキャプチャでPCに取り込むようにしました。ハードディスク録音は、長時間を流し取りができます。極端な話、HDD容量が許す限り延々と録音ができるということで、例えば、仕事に行く前に録音を開始しておいて、帰ってから停止し、長時間録音の中から目的の曲だけ抜き出せば、録音が完了します。
HDD録音の注意点
録音の大敵は、他ならぬウィルス対策ソフトで、録音したファイルが、小間切れ状態となってしまいます。こうならない為には、PCのウィルス対策ソフトを無効にしておいて録音する必要があります。当然、録音中は、LANケーブルも外しておきます。
Windowsの更新も自動に設定しておくと、予告なしにダウンロードが始まり、ウィルス活動中のような挙動を示します。大切な録音をする時は、ネットを遮断しておくと良いでしょう。
録音ファイルの最終処理
このようにしてできたファイルを、編集ソフトで、抜き出します。抜き出しは、1/1000秒単位の精度で行えますので、前後のMCカットは容易に行えます。抜き出したファイルは、フェードイン、フェードアウトと、録音レベルの
適性化処理(-0.3dB上限)を行うと良いでしょう。
レベル調整方法
レベルの処理は、ピークレベルを検出し、先ほどの-0.3dBとの差求め、ステレオリンクしておいて、増幅すると、歪む事無く、適正レベルにできます。ここで、左右を違う利得で処理すると、大切なステレオ感が台無しになってしまいます。ノーマライズという処理がありますが、これは、ビデオ撮影などの処理用で、音の平均レベルを上げるのが目的で、音楽には適しません。モノラル音源を2chで録音する場合、以外と、左右のレベルがずれていますので、モノラル音源では、左右のレベルを合わせると、ステレオ装置で再生したとき、中央から音が出るようになります。レベル処理は、ステレオとモノラルでは、異なった見解で行う事を理解して下さい。


HDD録音機器構成例 従来は、プリメインアンプに一旦入力して、録音出力をオーディオキャプチャに入れていましたが、クロストーク確認で、意外にも、プリメインアンプ内で、クロストークが増加していることが判明しましたので、以下の構成となっています。
UA-5は、アナログの過大入力に弱く、UA-25に変更しました。生録用に機能を強化したUA-25EXという機種もありますが、FM録音に限れば、UA-25の方が、僅かに性能が良いので、使用しています。UA-25のアナログ出力は、アンプとスピーカーに接続して、録音内容のモニターができるようにしています。FM放送の録音レベルは、例えば、SONY ST-SA5ESでは、
400Hz50%相当のキャリブレーショントーンが出せますが、これを最大録音レベルより-6dBに調整するように、取扱説明書に述べられています。カセットテープ時代は、これでかなり良い録音ができるはずです。しかし、これをデジタル録音すると、オーバーレベルという結果となりました。実際には-9dBぐらいであれば、デジタル録音でもオーバーレベルにはなりませんでした。左右のチャンネルバランスは、ニュースの部分がモノラルなので、これで整合しておけば間違いありません。最大レベルは、クラシック音源で発生しますので、精密に調整したいのであれば、クラシック番組を録音してみるしかないでしょう。なお録音物の取り扱いは、著作権が絡みますので、くれぐれも慎重にする必要があります。
UA-25においても、録音レベルのリミット一杯になると、歪みの増加が避けられず、AD変換は、SRC2496で行う方がよりベターで、デジタルミキサーの01V96V2よりも歪みが少なくなりますが、これらは、USB変換ができませんので、デジタル変換後に、UA-5 UA-25等でUSB変換して、PCで録音する方法で、現在は録音を行っています。




FMアンテナ
2013/05/16
 FMは近距離ではありますが、専用3素子アンテナを使用しています。上は地デジアンテナ、下はBSアンテナ、電話用引き留めは、1.2mmIV線を使用したAMアンテナです。マウント金具は、本格的なCATVアンテナ用の金具なので、25年経っても錆びず、まだ使用できます。パイプ(ガス用厚管)は、台風で一度曲がりましたので、それより安くて軽い電気配管用39φと交換しました。FM放送は、貴重な音源も多く、専用アンテナでしっかり受信する価値があります。アンテナは、電界レベルを上げて、複数局を受信する目的ではなく、FB比を高め、マルチパスの影響を少なくし、よりクリアに受信する為に使用します。アナログ放送時代のブースターに一旦入力し、TV共聴設備として、配信しますので、家中どこでもFM放送が受信できます。サブ機のFMチューナーSONY ST-SA50ESの電界メーターでは、70dB以上の入力があり、ANT ATTが動作して65dBという電界強度表示です。当地では、CBC 1053kHzで SONY ST-SA50ESのSTEREO ランプが点灯しAMステレオ放送が受信できます。

録音性能
手持ちのデジタル録音デバイスで、アナログ入力−WAVEファイル保存−WAVEファイル再生を行ってみました。
2015/05/29

2015/05/29
96kHz 24bitにて、アナログ入力を行い、WAVEファイルとして録音を行い、そのWAVEファイルを同じ機器で再生した時の歪率特性です。オーディオ機器の数値競争が行われなくなり、雑誌などでも見かける事がなくなった特性表ですが、中古で入手できる機器ばかりですので、選択の参考になると思います。デジタルミキサーの数値は、貫禄なのですが、オーディオ用途としては、電源トランスのうなりが気になるレベルですので、ご注意下さい。それにしても、雑音歪率が、80dBを切るのが如何に難しいのか良く判ります。手軽に使用するのであれば、UA-25が最適となり、現在も使用しています。

16ビット再生と、24ビット再生の違い
 その違いは、アンプのところでも説明しておりますが、低レベル時の音に大きな違いがあります。レベルとして、-90dBの1kHz正弦波WAVファイルを16ビットと24ビットについて用意し、それぞれを聞き比べれば、よほど難聴でない限り誰でも判る違いです。-90dBという音が再生できないシステムは、SNが悪いか、スピーカーの能率が低すぎるという事で、改善する必要があります。不幸にしてそのようなシステムをお使いの場合は、ヘッドホンで確認されても良いでしょう。16ビット再生では、目的の正弦波ではなく、別の帯域の雑音の方が多く聞こえますが、24ビット再生では、目的の1kHz正弦波がちゃんと聞こえます。これが、24ビット再生の、静かで力強いという相反するような、音の出方の秘密でしょう。サンプリング周波数を192kHzとして、高い周波数に対応しても、16ビット再生のままでは、44.1kHzと、それほど大きな違いは有りません。

 24ビットWAVファイルは、AVアンプのデジタル入力で再生が可能になってきました。このような仕様の、AVアンプでは、USBメモリにWAVファイルが入っていれば、CDのように再生ができます。AVアンプには、16ビットだけの対応であったり、48kHzまでの対応など、メーカーの仕様により、異なりますので、必ず確認してください。

WaveGeneにて、パソコンにて作り出した正弦波の歪率を測定しました。
2015/05/29
極小音域に限らず、全音量域で、24ビット再生の方が優れています。このように、明らかな数値的違いがありますので、24ビット再生にこだわってください。


アナログレコードデジタル化
 最近、輸入盤を中心に、アナログレコードが見直されているようですが、アナログレコードの最大の良さは、鑑賞に耐えうるジャケットサイズだと思います。アイドルの顔写真や、アルバムイメージを彷彿とさせるデザイン画や、風景をCDより大きなジャケットに表現することにより、音楽以外の楽しみも提供してくれます。一方、最大の欠点は、静電気を帯びやすく、手当たり次第に埃を吸い寄せ、ノイズが付加されてしまう事でしょう。又、トレース能力の低いカートリッジや、摩耗したレコード針の使用で、すぐに音質が低下してしまいます。音質的には、CDには無い良さがあるのも事実で、ノイズさえ無ければ、16ビット音源のCDより音質は優れています。
 アナログレコードでは、45-45ステレオ方式と呼ばれる1本の音溝により、2chの音声を記録していますが、磁気テープなどと比較すると、左右の位相が、古くなっても安定しています。これに加え、可聴帯域外の音も記録されています。デジタル音声の再生に、可聴帯域外のスピーカー再生特性を求めたにもかかわらず、CDには、その音が無く、CDより古いアナログレコードにその帯域の音が記録されていたのは、皮肉な話です。
劣化しやすいアナログレコードの音を、なるべく劣化させないで、保存したいと思うのは、レコード愛好家として、当然のなりゆきで、劣化の無い、デジタル記録を試みられる方はたくさんいらっしゃることでしょう。音はデジタルで、音楽を聴きながら、レコードジャケットを見たり、解説を読むのは、CDでは味わえない楽しみでしょう。ペーパーレス時代と言われ、雑誌などがデジタルメディア化していますが、利便性のみを追求するのではなく、デジタルの最大のメリットである、保存性の良さをアナログレコードに応用してみたいものです。
 録音レベルは、15dBぐらいの範囲でバラツキがありますので、ピークレベルを確認して、録音感度の調整を行います。曲の終わりの、フェードアウトについては、古い録音ほど長い時間をかけているようです。あまりにも長い場合は、編集ソフトで、強制的にフェードアウトを行います。

アナログレコードによる高域再生

ディスクレコードとして、高域まで、再生されている例で、チャゲ&飛鳥 “万里の河” です。鉄琴が鳴っている場面で、聞こえるかどうか別として、20kHzを越えて音は出ているようです。

4chステレオ時代に、Victorが提唱したCD−4方式のレコードで、30kHzにFM変調されたリアch用のキャリアがあり、2ch再生ではこのままスピーカーから音が出ますが、エネルギーが有っても、30kHzなので、音では、認識できません。
 プリアンプ出力

本当に音が出ているのか、コンデンサマイクで収音しました。スピーカーは FOSTEX T90A だけを動作させています。マイクは、ECM8000です。他に、AKG C3000B RODE NT-2A も使用し、空間に30kHzの音が出ているか確認しました。それぞれのマイクの30kHzのレベルは、-62.1dB -63.7dB -72.5dB で、ECM8000が、測定用マイクとして、十分な高域特性を持っている事も確認し、スーパーツイーター T90Aも、30kHzを音として出せる事も確認しました。音源は、ニニ・ロッソのトランペット演奏です。
 SP音をマイクで収音
CDでは、全く出ない高域の音が、実際に、アナログレコードとして、再生でき、音として空間に存在している事が証明できました。レコードとしては、ターンテーブルの回転を停止する時、キャリアの音が30kHzから下がって再生されますので、停止するまで、どんどん音が低くなって聞こえます。

アナログレコード用再生カートリッジの歪み


MM型とMC型の比較
カートリッジは、MC型 DENON DL-301Uで針圧1.4g テストレコードは、45rpm PCM録音 DENON OW-7401-NDを使用しました。5kHzの歪みは、1.7% です。FFTの結果、歪み成分が第5次高調波まではっきりと読み取れます。
他に、VM型 audio-technica AT-15Ea/Gについても同様の結果が得られました。余談ですが、このカートリッジは、映画“スウィングガールズ”で T先生が、JBLスタジオモニターでジャズを聴いているシーンに登場しています。VM型は、通常のMM型が磁石1個であるのと違い、磁石2個が、レコードの45-45の溝に対応していますが、磁石が動くので、大義的には、MM型とみなして良いでしょう。

型番 200Hz 1kHz 5kHz 10kHz
DL-301U 0.27% 0.15% 1.7% 4.8%
AT-15Ea/G 0.41% 0.12% 2.3% 6.3%

テストレコードを再生した場合の、カートリッジの高調波歪率です。MC型の方が、歪みが少ないのですが、周波数が高いほど歪みが多くなるという傾向は同じです。音楽の基本波情報が多い200Hz〜1kHzまでは、かなり歪みが少ないという測定結果です。CDの場合、歪みの点では、全く有利なのですが、微少信号ほど歪みが多くなる特性が災いし、うるさい音で、レコード復権の背景となっています。同じ曲を聴き比べると、レコードの方が豊かに聞こえるのは、歪み成分のイタズラでしょうか?。同じ事が、アンプにも言えるのですが、無帰還アンプや、真空管アンプにもそのような効用があります。自宅カラオケを、マルチアンプ駆動スピーカーで行うと、鏡の自分が見えているようで、落ち着きません。ボーカルにコンプをかけると、特有の歪みが増えて、落ち着いてカラオケができます。歪みが少ないから、音が良いというのは、短絡思考にすぎないようで、必要条件でありながら、十分条件ではないようです。
MM型とMC型の大きな違いは、出力電圧と、内部インピーダンスにあります。
MC型は、低出力電圧、低内部インピーダンスで、推奨負荷抵抗も30Ω〜100Ωです。出力が低く、昇圧トランスや、ヘッドアンプを介して、RIAAイコライザアンプに入力します。その為、MC型の方がSN面では不利となります。昇圧トランスは、SN劣化しないとされていますが、バルクハウゼンノイズは無視できません。トランスの効用は、低周波領域で、伝送特性が悪化し、自然にフィルターがかかってしまうことや、歪みが増えて、音の厚みが有り、ヘッドアンプと比較して、特徴的な音になりやすい事にあり、スピーカーや、アンプの評価と良く似ています。NEVE1272という、有名な録音用アンプも、内部を知り得る機会があり、トランスを使用し、大変に高い出力電圧により、ヘッドルームが大きく取れている事が最大の特徴ですが、30kHzを少し越えたところで、独特のピークが有り、位相特性もフラットではありません。
MM型は、出力レベルが高く、SNはたいへん良くなります。しかし、20Hz以下の超低域の雑音出力が大きく、この点では、MC型に劣ります。VM型 AT-15Ea/Gの場合7Hz〜10Hzの雑音が大きく出力されます。負荷抵抗は47kΩなのですが、内部インピーダンスが、大きく変化し、負荷抵抗値で、音質が変化しやすく、過去には、負荷抵抗値を100kΩも選択できるアンプもありました。MM型カートリッジの曲間ノイズで、下の例では9Hzの正弦波が主成分です。LとRで、位相がずれていますので、リサージュは、右回りにぐるぐると回る円を描きます。
audio-technica AT-15Ea/G レコード Victor SJX-30027 石野真子 マイ・コレクションU Side Two めまい の直前。

 MM型低域雑音

MC型 DENON DL-301Uでの同一部分の再生ですが、曲間ノイズが少ないので、縦軸を感度アップしてあります(-27dBの目盛位置に注目)。低音の豊かな、上のMM型か、余計なノイズの少ないMC型か、カートリッジ選択の楽しさがここにあります。
 MC型低域雑音
電気的特性としては、内部抵抗の低いMC型の方が、十分なSNのヘッドアンプが使える現代においては、有利だと思います。

電気的には、気むずかしいMMカートリッジの内部インピーダンス特性で、内部抵抗が大きく上昇するのが、負荷抵抗で高域特性が変化する原因です。



デジタル化 録音フォーマット
 FM放送と同じく、96kHz24ビット リニアPCMが、アナログレコードが持つポテンシャルを十分に保存できる録音条件でしょう。最近、遺品として、アナログレコードをいただきました。手持ちのアナログレコードは、すでにデジタル化していたのですが、これと同じように、いただいた大量のレコード1100曲をデジタル化しました。デジタルミキサーで、カートリッジの再生特性を補償して、96kHz24ビットというフォーマットで録音しましたが、FFTなので、可聴帯域外の機器雑音なども確認できます。16kHz〜30kHzぐらいで、録音時のデジタル機器か、ワイヤレス機器のノイズとおぼしきスペクトルが立ち上がっており、そのまま録音されてしまっているのは、化石を見ているような奇妙な感じがします。FM放送の録音でも、19kHzのパイロット信号が確認できるのですが、アナログレコードでは、様々な雑音が記録されていました。

デジタル録音テクニック
 テクニックと呼べるほどではありませんが、レコード愛好家の参考となるように録音方法を述べます。
1.カートリッジ :MCカートリッジを使用しましたが、予めテストレコードで、実際の再生特性を測定し、デジタルミキサー(01V96V2)の4BAND EQで、高音域を補正しました。低域は無補償で良いのですが、高域は、MMでもMCでも、レベルが不足しています。その為、Q=H.Shelf 10kHzで、高域を補正し、同時にチャンネルバランスも調整しています。

2.ファイル編集:録音しただけでは、針を降ろした時のノイズなども含まれていますので、立ち上がり時は、フェードイン、曲終了時はフェードアウトの処理を行います。フェードインは1秒ぐらいが良いでしょう。フェードアウトは、不自然にならないようない範囲を決めます。曲間の雑音は、フェードアウト〜フェードインの間を-50dBほどのマイナス増幅をすると、全く無音になります。

3.POP雑音低減:編集ソフトより、リストア Click/POP Eliminatorで プリセット値 Old Record - Quiet Audioです。雑音の種類によっては、結構消えます。取りきれなかった雑音は、範囲を限定して、ampで、マイナス増幅(-6dBで、数回処理)すると、低減できます。特に全体のレベルに影響する大きなポップ雑音を低減すると、デジタル化時の平均レベルを上げる事ができ、音質向上に繋がります。

4.保存するファイルの最大値は、-0.3dBがお奨めです。理論上は 0dBまで使用できるのですが、電源電圧以上の出力は出せないので、その制約を受けます。手持ちのデジタルチャンネルデバイダーでは、一般的な±15V電源となっており、1kHzでは、0dBでもちゃんと出力できましたが、100Hzのように周波数が下がると波形がクリップしました。100Hz0dBでクリップしない限度が-0.2dBであったので、少し余裕を見て、更に0.1dBを加え、-0.3dBにすると、普及品レベルの機械でも、歪み無く使用できると思います。その後、この機械を精査して、DACでは、歪まないで、その2段後で、クリップしていることを解明しました。カセット時代では、録音レベルを欲張ると、転写に悩まされたのですが、デジタル録音でも、理論値いっぱいまで欲張らず、ほどほどが良いようです。
 市販のCDの場合ですと、流行歌などは例外なく0dBまで録音されており、しかも、コンプレッサーがかけられ、見事なまでに上限一杯に張り付いており、曲のせいなのか、再生機の歪みのせいなのか、とてもうるさい音がします。最近購入したリチャードクレイダーマンのCDでも、そのような0dB録音で、カーステレオでは、歪んで聞こえます。ハイエンド機をご使用であれば、しっかりと対応できるかも知れませんが、-100dBでも全く歪まない24ビット録音であれば、
0dBという極限まで欲張る必要は無く、-0.3dB上限で十分です

アナログレコードの、ポップノイズ対策
 
Click/POP EliminatorにてOld Record - Quiet Audioで処理 

左の大きなPOPノイズが、PCで処理すると右のように、小さくなりますが、これでも、まだノイズは聞こえます。これを更に小さくするには、この部分を拡大し、波形の前後の関係を見て、マイナス-6〜-10dBぐらいで増幅すると、波形が変形しますので、妥当な形になるまで、マイナス増幅を繰り返すと、気にならないレベルまで雑音が低減されます。

レコードとしてのCD(16ビット音源)

 デジタル音源として、現在最もポピュラーとなったCDですが、リニアPCMとはいえ、44.1kHz16ビットというフォーマットが果たして適切かどうか、テレビがデジタルハイビジョン化され、高精細映像があたりまえになった今では、音がやや聴き劣りするのではないでしょうか。確かに、音の聞き分けは、映像と比較すれば、難易度が高く、専門家の批評でも、本当のところは疑問を呈せざるを得ないのが実情でしょう。著作権保護という観点では、この程度の品質の方がバランスが良いのも事実で、下手に24ビットコンテンツをコピーでもされた日には、音楽家には、残酷な生活を強いる事になってしまうでしょう。CDは、傷による音の劣化が無く、デジタルの利点で、録音をしても、全く変化が無いので、多くはCD-R化されて、音楽の普及に貢献しているのですが、著作権者には、何の実入りもなく残念な現状です。ところで、いくら音の劣化が無いとは言っても、16ビットという音源の根本問題が解決する訳でなく、やはりアナログレコードの音と比較すれば、うるさい音で、音量が90dBを越えたあたりでは、誰の耳にも良く判ります。アナログレコードには、こういった境目はなく、90dBを越えても抵抗無く音量が上げられます。24ビットデジタル録音をしたコンテンツでも同様で、静かでしかもパワフルといった、相反するような音が24ビットの音です。アナログレコードは、CDと比較して、歪みが多いという記述が有りますが、CDは、音量が低下した時に、急激に歪みが増加します。これが、CDの重大な欠点なのです。アナログレコードでは、振幅が小さい方が歪みが少なくなり、このような事は起きません。薄型テレビの貧弱なスピーカーでは、このような違いが判りにくいかも知れません。ドンシャリ化したハイファイスピーカーも同様で、スピーカー内部で、音がミキサーにかけられたようにグジャグジャにされて出てきますので、当然、判りません。意外に、普及価格帯であっても、フルレンジスピーカーを使用したカーオーディオがクオリティの高い音が出ています。
とはいえ、CDでも鑑賞に耐えない訳ではないので、これからも、主要音源であり続けるでしょう。それと、CDのやや劣る音のおかげで、生演奏の価値も高くあり続けるでしょう。

WAVEファイルプレーヤー
 96kHz24ビット非圧縮WAVEファイルを実際に再生する場合、有名なFFTソフトのWaveSpectra Ver1.51がお勧めです。99曲までのプレイリストが作成できます。Windows 標準のメディアプレーヤーより、扱える曲数は少ないのですが、FFTやリサージュを見ながらの音楽鑑賞も、音を科学的に捉えるには大切な作業だと思います。もちろん、最近のAVアンプでは、USBメモリーにも対応していますので、メモリーに転送しておけば、もっと手間をかけず再生できます。WaveSpectra Ver1.51による再生では、Shiftキーを押しながらファイル開くボタンを押せば、WaveSpectraプレイリストが開きますので、リストに載せたいWAVEファイルをエクスプローラーで選択して開き、プレイリスト下の追加ボタンを押せば完了です。リストの追加削除や、並べ換えも直感的に行えます。リスト自体も保存が可能ですので、ジャンル別にリストを保存することなどにも、応用できます。サポート切れのXpをWindows7環境に変更を行い、その際、WaveSpectraを選択し、快適にPC動作中です。Xp環境では、不都合なく動作したFriveAudioVer1.19ですが、Windows7では、ホルダーにある曲が、プレイリストに1曲しか載らなくなりました。


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