タヌキがゆく(狸穴総合研究所)

YouTubeスピーカーテスト・トーン・コンテンツの問題点、周波数特性と"低域ノイズ"

Gogleデジタル配信コンテンツの問題点、周波数特性とディザノイズ

Youtubeでは16KHzでハイカットフィルターがかけられており、16KHz以上の音は「デジタルフィルタリング」されていることは読者各位周知の事実?!

A/D変換時の付加ノイズ(フラッター周期音)(※1)で、30Hz以下は、正確な波形再生が難しく後述するオシレーターを用いないと、本当の単音(正弦波)による聴覚検査はデジタルコンテンツでは不可能です!

Youtube 重点音コンテンツの公開コメントで「聞こえないはずの16Hzの音が聞こえた!...」といった風の書き込みをよく見かけますが!

ほぼ確実に100%あなたの再生系の「ノイズ・擬音」を低周波音と勘違いなさっているのでしょう!

参※1)当サイト関連記事 音声出力に現れるノイズ(擬音:幽霊音?)についてはこちら。

アップロードするときはアナログミックスダウン処理が必要

YoutubeなどGoogleに音楽コンテンツをアップロードする際には、再生帯域はGoogle任せにするのではなく、あらかじめ16KHzでイコライジング処理(ローパスフィルター処理)をした音源を用いてAD変換したデータをアップロードすべきでしょう。

デジタルフィルタリングでは「可聴帯域内に余分な混変調歪が加算」されてしまう心配があるためです。

再生側(コンシュマー側)オーディオ機器の問題

再生側の注意としては、「デジタルレベルを飽和させない」ことが重要です!

musivtest1.JPG

小生はー10dBを基本に各機器間のレベル合わせを行っています。(つまり10dBの余裕マージンを取っています。)

これで、過大入力による「クリッピング(saturation飽和)ノイズ」を避けています!

まあ基本的に、各機器のSNは110dB以上(但しAMPはー96dB)あるので、アンプの半導体素子によるホワイトノイズは環境ノイズに比して十分に小さくて、問題は生じていません。

※参)狸穴音響研究室・使用ヘッドフォンアンプ TEAC DSD USD301(生産終了)

PCMデータ

サンプリング周波数 32k/44.1k/48k/88.2k/96k/176.4k/192k Hz
量子化ビット数 16/24/32 bit

※アップコンバージョン 192kHz (PCM 96kHz以下の信号のみ、ON/OFF選択可能)

最大出力レベル +14dBu(1kHz、フルスケール、10kΩ負荷時、0dB設定時)
出力インピーダンス 200Ω

ヘッドホン出力

コネクター 6.3mm(1/4")ステレオ標準ジャック
対応インピーダンス 16Ω~600Ω

最大出力レベル +14dBu(1kHz、フルスケール、10kΩ負荷時、0dB設定時)
出力インピーダンス 200Ω

周波数特性 5Hz~55kHz (-3dB、サンプリング周波数192kHz時)

S/N比 105dB 全高調波歪率 0.0015%(1kHz、サンプリング周波数192kHz時)

TEAC  USD301のドライバ設定

諧調(量子化bit)とサンプリング周波数(KHz)との関係

  • 16bit の時 32、44.1、48、88.2、96、176.4、192 
  • 24bit の時 ー、44.1、48、88.2、96、176.4、192
  • 32bit の時 ー、44.1、48、88.2、96、176.4、192
  • ※ドライバはTEAC汎用なので352.8KHz設定までありますが、USD301では192KHzまでしかサポートしていません。

オーバーサンプリング機能を持っており192kHz、32bitのオーバーサンプリングでUSB伝送も可能ですが...Wikipediaでも触れられているように、ディザノイズ(折り返しノイズ)によりアナウンサーや歌手の「サ行」が強調される場合があるので、現在は推奨設定の48kHz、32ビットに変換(オーバーサンプリング)してUSB転送しています。

むしろ、「デジタルコンテンツに付き物の幽霊ノイズ(量子化ノイズ)」が緩和されて、より聞きやすい音になって居ます。

デジタルノイズ「擬音」について

推奨設定の48kHz、32ビットの転送の場合でDC~22Hz程度までの低周波DA変換で周期フラッター(量子化ノイズ)が生じますが。

実際のサイン波に対して微小レベル(SN40㏈程度(1/100))なので、実際の音楽コンテンツ視聴増幅レベル(Volume目盛り50%程度)ではリスニングルームの環境ノイズの中に埋もれて、気になりません。

[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]

UD-301-SP/S ティアック D/Aコンバーター(シルバー) TEAC
価格:36840円(税込、送料無料) (2020/1/15時点)

Joshin web 家電とPCの大型専門店 で購入しました

スピーカー再生の場合は

「f0(最低共振周波数)」より以下の音では「空振り?」状態となり「一般に言う」「風切り音」いわゆる「フラッター音」(パタパタ、ガサガサ音)が聴感上認知されますが、これは成人健常者の可聴音域(20~20KHz)内に生じる比較的高い周波数の周期的な「擬音」で実際のオシレーター(発振器)から作られたサインウエーブ(基音)ではありません!

ハイレゾ・ヘッドフォンで聞こえるフラッター音?の正体は...

100%と言って良いぐらい、あなたのヘッドフォンアンプもしくは外付けアクティブスピーカーの内蔵アンプの電源ハムによる「混変調歪」=ノイズです!

試しにアクティブスピーカーを外して「パソコンのステレオminiピン端子に直付け」してみてください「あら不思議?」聞こえたと思った16Hzのフラッター(パタパタ音)は聞こえなくなるでしょう!

※ただし、パソコンのアナログ音声回路はノイズシールド処理が不完全なものが多く貧弱なので「耳に感じない程度のかすかなパタパタ音は含まれています!」

チープなアクティブスピーカーに多い電源からの「ハム音」

パソコンのマザーボードでは「電源」レギュレーターで各IC駆動用の直流電圧を1/100V単位で作成していますが、オーディオアンプで用いられているようなLC(トランス、コンデンサ)平滑ではなく、「スイッチング電源」回路が主流であり、十分に電源周波数(関西60 関東50Hz)が整流しきれずに、リップルが生じている場合がほとんどです。

したがって、それぞれの電源周波数に相当したハムノイズ(ブーンノイズ)とその奇数偶数倍数列の低周波ノイズが発生しやすいことになります!

これが「ブーン」に代表される「ハム音」の正体です!

電源がおろそかにされている場合によく発生して、「安価なデジタルアンプ」や「DC電源内蔵のアクティブスピーカー」ではスピーカーの再生帯域との兼ね合いで避けられない問題です。

アクティブスピーカー付属のイヤホン端子経由で高性能ヘッドフォンをつないでも「ブーン音」と「パタパタ音」の脅威!にさらされることになるわけです!

本気でご自身の聴覚テストをしたい方や、自作スピーカー(BOX)制作にチャレンジしたい方は...

真面目にご自身の聴覚低域特性を調べたい方は"デジタル雑音"を避けるために以下の機材をそろえる必要があります!

真面目に聴覚測定するにはオシレーターとシンクロスコープが必要

CDでも周波数測定用のコンテンツは出ていますが...。

前途したように、デジタルコンテンツ特有の問題があって「100万円クラス」のDACやCDプレーヤーを使っても「量子化誤差」は解消できず、さらに「お化け音」も解消できないので、本気でスピーカーの重低音特性と「聴力測定」をしたければ、WEB上でフリーソフト(オシレーターソフトとFFTソフト)を探して、モノラルマイクがあればパソコンのマイク端子に接続するだけで「SUBウーファー」の特性とセッティングはできます!(ヤマハ NS-500シリーズ サブウーファー 長期購入レポートの記事で紹介予定)

[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]

A&D  オシレーター  AD-8626
価格:31365円(税込、送料無料) (2020/1/15時点)

OSショップ楽天市場店 で取り扱っています。

自作スピーカー(BOX)を作っておられる方には、インピーダンスメーターとともに必須のアイテムでしょう!

TOA ZM-104A インピーダンスメーター

単純な、低周波正弦波(サインウェーブ)の再現だけでも、いろいろな問題を含んでいるデジタルコンテンツですが、複雑な波形の楽曲中でいろいろな不可解な現象がおこっているとすれば...。

できるだけ、余分な付加音(ノイズ)がないクリアーな環境で音(楽)を楽しみたいものです。

おまけ、最近のYoutube 投稿に多く見かける「空気録音」について一言!

最近、Youtube 動画の自作スピーカー投稿やピュアオーディオスピーカー比較投稿で「空気録音」と称して、作者の通常「リスニングポイント」にマイクロフォンを設置して「デジタルレコーダー」で収録したレポートの投稿を見かけますが

この測定方法では、「リスニングルームの音響測定」(※9)行っているのと変わらず、スピーカーの音響測定とはいいがたいものがほとんどです!

音響メーカーのように「本格的な無響室」でJEITA規格に基づいて測定シロ!」などという無体なことは言いませんが。

「マイクロフォン」の特性試験で用いられている「カプラ(音響結合器=密閉された筒!)を用いたカプラ法」を参考に、吸音材で十分に内面を無響状態にした両端開放「音道(トンネル)」の片側の入り口にスピーカーユニットを置き、対抗側の出口に近い部分に単一指向性の「マイクロフォン」を設置して「側壁」「背後壁」「天井」「床」の音響条件をできるだけ排除したうえで「空気録音?」を行うべきでしょう!

現状のオーディオ関連の公開映像を見る限り、リスニングルームの影響が大きく、しかもテスト音源がかなり「個人的趣味」に偏ったコンテンツと増幅器(チープな真空管アンプ)で、もともとの周波数特性がめちゃくちゃな駆動出力で「ご自慢の自作スピーカー」を鳴らされて、

『どうです低音がよく出るでしょう?』とか、『音の粒立ちが...』『真空管アンプは...』などと「動画作者」の感覚・嗜好の世界で全てが片付けられており、しかもそれはYoutubeの向こう側の話で...。

こちら側は大概の場合は「スマホ+チープなヘッドホン」か「パソコン+チープなアクティブスピーカー」なので違いが判るはずもなく...「作者の誘導暗示によるプラシーボ効果」以外の何物でもないケースがすべて!と言い切ってよいでしょう。

「高級オーディオショップ」のショールーム公開PR動画もしかり

これは自作マニアに限ったことではなく「自称オーディオ評論家」や「高級オーディオショップ」のYoutube 投稿でも同じで、「こんなひどい環境で、"意味のないコンテンツ"を使って試聴しています!?」と宣伝しているようなものです!

つまり新たにスピーカーシステムの更新を考えている一般人には何の参考にもならない!と思うのですが...。

参※9)当サイト関連記事 リスニングルーム設計の落とし穴!...長型ルームで起こる、定在波と釣鐘現象とは?はこちら。

 

公開:2020年3月 8日
更新:2020年3月 8日

投稿者:デジタヌ

" data-hatena-bookmark-layout="vertical-balloon" data-hatena-bookmark-lang="ja" title="このエントリーをはてなブックマークに追加">このエントリーをはてなブックマークに追加

ギタリストは知っている「重低音」の重要性!...オン・マイクの効果とは?TOP


 

 



▲オーディオ機器調査班へ戻る

 

ページ先頭に戻る