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再生プレイヤー側の音量を下げる理由
2015年 03月 04日 *
この方法で再生するとなぜいい音が出るのか。
自分のような初心者だと、理屈の部分はわからない事が多い。
これまで音量を10%程度に下げて再生すると音質が向上すると感じていた。
しかしYahoo知恵袋などでは、プレイヤー側の音量は100%にし、アンプ側で音量を調整するのが正しいとの回答があったりする。
根拠は、プレイヤー側で音量を下げるとビット落ちにより音質が劣化してしまうためである。
ただ、アンプ側のボリュームを下げるということは抵抗を増やすことであり、それだって音質劣化するじゃないかという疑問は残った。
結局、プレイヤー側とアンプ側のどちらが劣化の度合いが大きいのかを比較しないと答は出せない。

この話をする前に、DN-11221がビットパーフェクト再生可能だったかを書こう。
初回の検証ではバイナリが一致しなかった。
よってこの機器はビットパーフェクト再生不可だと思った。
しかしAIMP3の再生オプションのビット深度が16bitになっていた。
このページにもあるように、この設定を32bitに変更しなければ16bitソースの再生においてビットパーフェクト再生にならない。
それなのにインストール直後はなぜか16bitの設定になっているので注意が必要だ。
ASIOの設定画面で32bitに変更したところ、ビットパーフェクトで再生できた。

b0041624_120917.jpg

ついでにAIMP3の音量を50%にした場合、音量100%で再生した時と比べてどの程度音質が劣化するのか検証してみた。
手順
①音量100%でwaveファイルを録音
②音量50%でwaveファイルを録音し、音量を正規化
③手順①と手順②で作成したwaveファイルの差分を出力
(手順の詳細は以前ビットパーフェクトについて書いた記事を参照)

結果はこのようになった。

最大音量: -90.31 dB ( 1: -90.31 dB, 2: -90.31 dB )
平均音量: -93.73 dB ( 1: -93.73 dB, 2: -93.73 dB )

b0041624_121944.jpg

理論的には音量50%で1bitの情報が落ち、これは6dbに相当する。
16bitのダイナミックレンジは96.3dbなので、ここから6dbを引いた-90.3dbがノイズの最大値となる。
これは実験結果の「最大音量: -90.31 dB」と一致する。

次に何bitまで情報を落としてもいいのか考えてみる。

音量 ノイズ
50% -90db
25% -84db
13% -78db
6% -72db
3% -66db
1.5625% -60db
0.78125% -54db

個人的には4bitくらい落としたところで問題ないと思う。
4bit落ちの場合、ノイズが-72db含まれてしまうことになるが、このレベルの音はそもそも聞くことができない。
アンプのボリュームを無理やり最大にしても聞こえるか微妙なレベル。

ここで、4bit落ちが6db×4bit=24dbとなり、24dbは木の葉がこすれる音量に相当すると誤解してしまわないよう気をつけたい。
もし手持ちのスピーカーがジェットエンジンを積んでいて、普段そのレベルの音量で音楽を聴いているならそれで正しいが、大抵そのような人はいないはずだ。
ここではアンプの音量を普段聞いている音量に合わせた状態で、ミキサーのフェーダーもしくはOS側の音量を-72dbとした時に、音を感じるかどうかなのだ。
ほとんどの人が-72dbをノイズとして聞くことができるような音量では音楽を聴いていないので、4bitくらい落としても問題ないと思われる。

ただし6bit落ち以降はノイズとして聞こえてしまう可能性を否定できない。
よってPCに接続するオーディオインターフェースがビットパーフェクト再生できるかどうかは重要である。

今回改めてビットパーフェクト再生できない「Roland UA-4FX」の差分ファイルを出力してみた。

最大音量: -84.29 dB ( 1: -84.29 dB, 2: -84.29 dB )
平均音量: -94.73 dB ( 1: -94.60 dB, 2: -94.87 dB )

b0041624_1212637.jpg

96.3db-84.3db=12dbで、UA-4FXは再生時になぜか2bit落ちしている。
よってプレイヤー側で音量100%で再生するのなら問題とならないが、音量6%で再生するのであれば4bit+2bit=6bit落ちとなり、音質劣化を感じる可能性は否定できない。
自分はこれまでUA-4FXを通して聞くとなぜ音質が劣化するのかわからなかったが、理屈の上では劣化を感じても何らおかしい事ではなかった。
やはりPCで音楽を聞く上で、機器がビットパーフェクト再生できるかどうかは重要な要素なのだ。

なぜプレイヤー側の音量をわざわざ下げる必要があるのか。
それは、単にそうしないと爆音になってしまうからだ。
ヘッドフォンアンプ側のボリュームを極限まで下げれば適度な音量まで絞れるが、これはこれで音が劣化してしまう。
個人的にはヘッドフォンアンプの音量は少なくとも9時の方向まで上げなければ本来の音で再生できていないと感じる。

あと、4bitまでなら落としても問題ないので音源ファイルのソースは16bitも要らないんじゃないか、という議論もある。
しかし音源ソースが12bitだとすると、再生プレイヤー側の音量を100%にしなければビット落ちによる音質劣化は回避できない。
なので市場に流通している音楽が16bitであって結果的には良かったと思う。
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by nochoice1 | 2015-03-04 12:04 | Comments(0) *
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