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2013年09月13日 (金) | Edit |
ツイータを追加して遊んでいるわけですが、結局、別にナシでもエーヤン。。。というところに落ち着きそうです。

ご存じのように、LEANAUDIOでは100Hz以下の低音再生のクオリティ改善に、ほぼ4年間かけて注力してきました。これは、携帯電話とカナル型イヤフォンでフルトベングラさんのベトベン交響曲を聞いて、その重要性を痛感した事に端を発します。当ブログのスピーカ関連の記事の恐らく80%は100Hz以下の低音再生に関するものだと思います。

そのような100Hz以下の低音再生の重要性に比べると、10kHzを超える(ましてや可聴帯域を超える)超高域再生は、少なくとも僕が「音楽」を聴くにおいて重要ではない。。という事を再確認した結果となりました。

もちろん、ツイータを追加する事で多少音がシャンシャンしたりキラキラしたりしますが、僕が「音楽」を聴くにおいて、10kHz以上の超高域はその他の帯域(40Hz~10kHz)に比べて決定的に重要であるとは思えません。コノミノモンダイの領域だという事です。今までの経験から、この領域を追いかけマーシテモ、その場その時の気分の問題やコノミノモンダイで永遠にグルグルするのが必至なので、深追いしない方が良かろうと判断します。

また、FrieveAudioで96kHzまでアップサンプリングし、音楽信号に超高域信号を擬似的に付加する事で、48kHzまでの超高域音を生成し、スーパーツイータをオデコに向けたりナンヤカンヤしてみましたが、結局何も感じませんでした。多少ナニカを感じたとしても、それが「音楽の内容」を楽しむ上で重要だとは全く思えません。

という事で、今回は音楽の中の10kHz以上という超高域の位置付けを、楽曲の信号を直接解析する事で明確にしたいと思います。

以前にも、「西洋音楽のピラミッドとカマボコ」で似たような事をやりましたよね。
聴覚感度
そこでは、楽曲のスペクトルをニンゲンの聴覚感度特性(A特性)で補正してプロットすると、500~700Hzを中心とする左右対称のカマボコ型になるという事を紹介しました。また、その分布形態から、「40万ヘルツの法則」という考え方は非常に理に適っているという事も書きました。
これらを基に、僕は音楽の帯域を下記のように分類しています。
- 超低域: 40Hzより下
- 低域: 40~100Hz
- 主要帯域: 100Hz~4kHz
- 高域: 4kHz~10kHz
- 超高域: 10kHzより上

この時は、FrieveAudioで全域フラットに補正してスピーカで再生し、マイクで拾った信号に標準的な「A」フィルタを適用してスペクトルを観察しました。この方法では、1曲中のごく短時間のスペクトルしか観察できず、暗騒音等によって再現性も良くないため、今回はフィルタ処理した信号を直接FFTで解析するという方法を採りました。

では本題です。

今回は、FrieveAudioでニンゲンの感度特性(ラウドネス曲線)を上下逆にしたフィルタを作成し、これを通して再生した出力信号を入力にリダイレクトして同じPC上のFFTソフトウェアで解析するという方法を採りました。従ってスピカもマイクも使いません。サウンドブラスタの新しいDACは再生リダイレクト機能を備えているので、このような試験には便利です。

下はFrieveAudioで設定したフィルタ特性とラウドネス曲線の比較です。
聴覚感度
ピンクがFrieveAudioで設定したフィルタを上下逆にてプロットした曲線です。75dBのラウドネス曲線を狙って作りました。超高域の特性曲線については、コチラで掲載した年齢別の感度曲線を参考にしました(上図の右下に重ねてプロットしています)。

では、各種楽曲のスペクトルをお見せします。

今回は、1曲全体を通して再生した時のピーク曲線(各周波数における最大値をプロットした曲線)を掲載します。ですから、1曲中のある一瞬のスペクトルではなく1曲全体を反映しています。下方のグレーのプロットは無信号状態のスペクトルです。
100Hz~4kHzの主要帯域を緑、40~100Hzの低域と4~10kHzの高域を黄の背景色で示しています。

ベトベン: 交響曲第5番 第1楽章
bet5_2013091209012663f.jpg

ベトベン: バイオリンソナタ第9番(クロイツェルソナタ)第1楽章
クロイツェル
どちらも綺麗なカマボコ型ですね。この時代(古典)の曲では10kH以上および40Hz以下の成分は非常に微弱です。FrieveAudioで10kHzの絶壁HPFを通すとツイータからは殆ど音が聞こえません。

ストラビンスキー: 春の祭典 第1部
春の祭典
基本的にカマボコ型なのですが、例の超絶バスドラによる強いピークが約40Hzに発生しています。この時代のオーケストラ曲のスペクトルは古典曲よりも広帯域になる傾向があります(バスドラの低音と金管楽器の高音が強くなる)。

マイルスデイビス: Hand Jive
hand jive
高域は主にシンバルとかハイハットおよびマイルスのペットが時々入ります。ツイータで10kHz以上のレベルを上げるとシャキシャキよく聞こえるようになりますが、ホドホドにしないと煩わしく感じます。低域の平らな部分は主にロンさんのベース。やはり50Hzまではビシットバシット再生しないとアキマセン。

マドンナ: Nothing False
nothing false
マドンナではさらに広帯域になります。高域はドラムスか打ち込みかわかりませんが、チキチキピシピシがかなり強く録音されています。これもツイータを効かせ過ぎると煩わしく感じます。ズンドコビートは40Hzまでキッチリ使い切っていますね。ヒップホップ系のズンズンビートを楽しもうと思うと、40Hzまでビシッバシッと再生したくなります。

以上のように音楽全体のスペクトル構造を見ると、10kHz以上の超高域は40Hz以下の超低域と同等の位置付けにあると言えます。僕の経験によれば、40Hz以下が-12dB/Octで自然に減衰する状態から敢えてフラットに補正しても殆ど効果を感じられないのと同様、10kHz以上が多少減衰していても音楽全体の聞こえ方には、さほど影響しないように感じられます。

昨今のハイレゾやスーパーツイータによる超音波領域にまで踏み込んだ広帯域化に血道を上げる前に、「音楽」の「内容成分」をしっかりと含む40Hzまで、周波数/時間ドメイン的にしっかりとリスナの耳に届ける事の方が、「音楽」を再生する上で(すなわち「音楽」をより良くより深く楽しむ上で)圧倒的に重要である事は、上の解析からも明らかでしょう。また、1周期の時間が極端に長くなる低域では、時間ドメイン的に正確な再生が重要です(ビシットバシット再生する事)。

再三申しているように、西洋音楽の構造において、土台となる低音は非常に重要です。全てはその上に構築されるからです。低域から主要帯域(40Hz~4kHz)にかけては、作曲家が楽譜に書き込む、あるいは音楽家の行為に直結する帯域であると言え、音楽の内容の骨格を成します。これに対し、4kHz以上の帯域は、音楽に表情を与えるディティールの帯域と言えるかも知れません。そして、10kHz以上の帯域は、オヂオマニア達の言うフンイキとかクーキカンとかシズルカンとかに影響する領域なのかも知れません。再生音楽を楽しむに際して、そのへんを全く求めない(従って意識がそこに向かわない)僕には、あまり深追いすべきではない帯域だと言えるでしょう。

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2010年12月21日 (火) | Edit |
これも何度も書きましたが、ハチマルはそこそこ上等のカナル型イヤフォンの低音の聴きやすさに感動し、そのような低音がスピーカーでも聴けるようにとアレコレやってきたワケです。この歳にして、十分な低音まで明瞭に聞こえると音楽を聴く楽しみが倍増するコト、今までそのような低音を聴いていなかったというコトに遅ればせながら気付いたという次第です。

このためLEANAUDIOを振り返ると、低音再生(主に100Hz以下)の事ばかり書いてきたような気がします。100Hz以上であれば、現在の技術レベルでなんら苦労なく普通に再生できる(例えば8cmフルレンジ1本で十分に再生できる)ため、この領域は専ら「好みの問題」と考えて細かい事は敢えて書かなかったという面もあります。しかし100Hz以下の正確な再生となると、前の記事で書いたようなスピーカー本体の問題のみならず部屋の音響特性も含めて様々な困難が伴う事、そして何よりも、カナル型イヤフォンで聴いて100Hz以下の正確な再生が音楽を楽しむ上で決定的に重要だと気付いた事から、このブログの首題も自ずと「低音」寄りになったと言う次第です。

今回は、様々なジャンルの楽曲の周波数分布(スペクトル)から低音再生の重要性をあらためて考えてみます。

まずはCDのトラックのスペクトル解析結果をざっとご覧ください。

以下のグラフでは100Hz~40Hz帯域を黄色、40Hz~25Hz帯域を緑で示しています。

1)ベートーベン交響曲(全てブロムシュテッド指揮)
No.4 第1楽章
bet4.jpg

No.5 第1楽章
bet5.jpg

No.7 第1楽章
bet7.jpg

2)アコースティックJAZZ
マイルス/RIOT
Miles Riot copy

コルトレーン/至上の愛-1
 Coltrane A love supreme 1

3)エレキJAZZ
ウェザーリポート/Volcane for Hire
WR Volcano for Hire

ジャコパストリアス/Invitation(Japanライブ)
Jaco Invitation

4)ロック/ポップ
マドンナ/Bad Girl
Madonna Bad Gir

ピンクフロイド/吹けよ風、呼べよ嵐
PF One of These Days

いずれのジャンルでも、40Hzまでの黄色の帯域には明瞭なピークが見られ、重要な音楽情報が含まれている事が分かります。この帯域まではしっかりと再生したいものです。

ちなみに下記はオーケストラの低音楽器の最低音階です。
コントラバス E1 (41.2 Hz)
ベースクラリネット D2 (73.4 Hz)
バスーン Bb1 (58.3 Hz)
コントラバスーン Bb0 (29.1Hz)
ベーストロンボーン B1 (61.7 Hz)
40Hzまで再生できれば、コントラバスーンを除く低音楽器の最低音階をカバーできると言えます。
ジャズのウッドベースはもちろんエレキベースの最低音階もコントラバスと同じです。

打楽器の場合、ティンパニは F2 (87.3 Hz)、バスドラムは30~80Hzとされています。ハチマル所有の「春の祭典」には35Hzの強烈なバスドラが録音されています。ピアノの最低音階は27.5Hz、パイプオルガンになると20Hz以下なんてのもあるそうです。ベトベン最晩年のピアノソナタでは32Hz(C1)まで使っています。まあ、パイプオルガンはともかく、30Hzまで確かなレスポンスを確保できればほぼ理想的と言えるかもしれません。というか、それ以下の周波数では聴覚だけで知覚する事は難しく、大型装置で部屋全体の空気を揺るがさないと感じないと思う。

以上は全て西洋音楽ですが、日本古来の音楽ではどうでしょうか?

5)雅楽
ツタヤで雅楽のCDを借りてきました。雅楽は中国から伝来した音楽で、日本音楽の中では珍しいとされる多種楽器の合奏形態をとり、CDのサブタイトルには「平安のオーケストラ」と書かれています。その中から比較的長い「喜春楽」序と破のスペクトルを下に示します。
喜春楽」序
gagaku.jpg
「喜春楽」破
gagaku2.jpg

これらと比べると、西洋音楽のスペクトルはどのジャンルでも随分左上がり(低音寄り)である事が分かります。よく言われるように「西洋音楽は低音を土台として、様々な音域の楽器のハーモニーを積み重ねる事によってピラミッドのように構築されている」というのがよく分かりますね。ハチマルがカナル型イヤフォンで過去に聞き込んだ音楽をもう一度聴き直してみて気が付いたのもこの点です。この構造を土台の低音までしっかりと正確に耳に届けて聴く事ができれば、今までよりももっともっと音楽を楽しめると。。。

低音再生において、周波数ドメインのみならずタイムドメイン的クオリティ(位相、トランジェント特性)も重要なのは言うまでもありません。ジャズを聴く場合は特にそうだと思います。ジャズではスイング感とかグルーブ感とか言われる絶妙なビートのユラギが非常に重要です。例えば4ビートの場合、均等に四分音符を刻むのではなく、絶妙かつダイナミックにタイミングをゆるがしています。そして、その重要な役目を担うのがベースとドラムスです。ベースとドラムスがヘボなジャズバンドはとても聴けたモノではありません。例として、ジャコは16ビートの超高速ベースでバンドをグリングリン加速します。加速といってもペースそのものは一定なのですが、まるでエッシャーの騙し絵の階段を駆け上るように、無限に加速していくかのような錯覚にとらわれる事があります(このグルーブ感というかドライブ感がジャコの真骨頂だと思うぞ)。エンディングに向かって大編成のビッグバンドをベース1本で無限に加速し続けるジャコのベースを聴く時、僕は未だに鳥肌が立ちます。このようなジャズの醍醐味を味わうには、タイムドメイン的に正確な低音がとても重要だと感じます(これがバスレフ型を受け入れられない主要因だと思う)。クラシックの場合、交響曲ではそれほどタイムドメイン的重要性は感じません。しかし、ベトベン最晩年のピアノソナタの低音部にゾクゾクっとする時に、その重要性をつくづく感じる事があります。

まあ、ハヤイハナシが西洋音楽を楽しむには「可聴帯域の下限近くまで位相を乱さずに十分なレスポンスで耳に届かせる事が重要」という事です。これがハチマルの言う「微視的な音質以前に最優先で達成せらるべき総合的音楽再生クオリティ」です。別にそれが観念論的にあるいは技術論的に理想だからそうあるべきだと言っているのではありません。記録されている音楽の聴きやすさを求めれば、より良く聴こうと求めれば、より深く楽しもうと求めれば、自然とそうなるという事です。それがLEANAUDIOトライアルを通してハチマルが得た結論でもあります。

次回に続く。。。

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