日記
小音量で低音音源を聞くとドーンではなくパーンになってしまった話
2019年11月18日
タイトル長くてすみません。小音量で低音が不足気味に感じた事はありませんか？これはオーディオを聞く際の音量に関する記事です。
1. キッカケ
きっかけは２つあります。１つは、大阪ハイエンドオーディオショウ。
三浦孝仁氏がMagico M2のデモ中に「音量下げて」と指示を出していました。それは三浦氏が自宅で同じ曲をMagico M3で聞く時と同じ音量が御所望だったため。氏はデモ会場の様な大音量ではなく、もっと小さな音で聞かれているとのことでした。
結局ボリュームは下がり切らず三浦氏宅の再生音量よりやや大きい音量で講演は進行していきますが、Magico Mシリーズについては「小音量でも芯のある低音」とコメントされていました。かかっていた曲のタイトルは失念しましたが女性ボーカル+EDM風の曲でした。
もう１つは、先日にゃんす邸で聞かせて頂いた鬼太鼓座の大太鼓を拙宅で再生した時のこと。
にゃんすさん宅では飛び上がる程の低音がドーンと攻めて来たのに拙宅ではパーン。
どうして・・・
どうして・・・
と、工事ネコの様になるのもつかの間。音量が小さくて低い音が感じ取りにくいだけでした。
2. 聴感だけ？計測してみる
ピンクノイズで60dB、70dB、80dBになるようボリュームをセットして比較用音源を再生しFFTで可視化します。比較に使った音源はピンクノイズがノードストのテストDISC、鬼太鼓座の大太鼓の1分22秒付近の１発目、ホテルカリフォルニアの32秒付近のバスドラ風低音です。
音量は厳密な絶対値は怪しいものの何処でも誰でも使えるiPhoneアプリのdB meter。FFTも何処でも誰でも使えるiPhoneアプリのEtani RTAをデフォルトの15sec間最大と最小をホールドする設定で使います。
その結果…
2枚目の写真の下のグラフは暗騒音です。2回とった事に深い意味はありません。静かだと感じる夜のオーディオルームでも50Hz以下ではピーク40dB程度の暗騒音。
ピンクノイズが測定上で60dBになるボリュームで再生した大太鼓やホテルカリフォルニアの30Hz近傍は、暗騒音ピークレベルと同程度の40dB。
つまりドーン成分は暗騒音に埋もれてしまっている可能性があることがiPhoneを使った簡易計測でも明らかになりました。
今回はiPhone 8 plusを使いましたが、他のiOSデバイスやAndroidデバイスでも似たような簡易計測は可能だと思います。自分が普段何dBで聞いているかわからないという方はやってみては？計測アプリであればたいてい無料版があります。
3. 何dBで聞いていますか？
ほとんどの方には釈迦に説法ですが、騒音値の基準と目安などによると、ざっくり
30dB は 郊外の深夜
40dB は 市内の深夜
50dB は 静かな事務所
60dB は 静かな乗用車
70dB は 騒々しい事務所
80dB は 地下鉄の車内
90dB は 騒々しい工場
100dB は 電車のガード下
110dB は 車のクラクション
120dB は ジェットエンジン
などと言われています。今回聞いた80dBは地下鉄と言われればだいたいそれくらい。といっても、最近の地下鉄と昔の地下鉄ではうるささが全然違いますが。
iPhoneで測ったなんちゃって80dBは一人で音楽を楽しむには十分な大きさ。大太鼓もホテルカリフォルニアもドーンと低音が響いて伝わるかのように聞こえました。60dBは音楽を聞くには少々おとなしく、大太鼓はドーンというよりパーンでした。70dBはちょうどその中間くらい。低音ドーンもかろうじてわかろうかといった程度でした。
ところでオーディオのレビューを読むとき書くとき、使用する音源の違いから齟齬が生じた例があると思いますが、音源だけでなく「音量」もレビューから有益な情報をすくい取るのに重要なファクターではないかと思い至りました。小さすぎれば特に低音において過少評価の傾向があり、購入しても自宅で出せない大音量でレビューされていればそういった意図はなくとも結果的に過大評価になってしまう可能性があります。
一般に普段より少し音量を大きくしてやると「良く聞こえた」と錯覚しがち。そのため、オーディオショウやショップデモでは90dB、100dBと音量上がりがちではないでしょうか。（私のように）いい格好したいオフ会のホストにもその傾向があるのかも知れません。
大音量派の方を否定する訳ではないですが、大音量を聞きなれていない人にとってはそれだけで非日常体験。もしかしたら冷静な判断ができなくなっているかも知れません。床屋のシャワーの湯加減のようにホストはゲストに、ゲストはホストに「この位の音量で良いですか？」と逐次訪ねる事がスムーズなコミニュケーションではないかと思いました。
一方で、世のオーディオ使いにはKYLYNさんのように小音量メインでチューニングされている方もいます。小音量で低音を成り立たせるには暗騒音がかなり低い環境か、低音が暗騒音に埋もれにくくなるような特別なセッティングノウハウが必要になると想像します。
それは定在波の山谷に単に負けないだけでなく、スピーカーの左右差の低減だけでなく、細かな波形の上がり下がりに効くような、しいてあげればデビアレのSAMの様な利き方のする対策でしょうか。電源のテコ入れはききそうです。他には可聴帯域外の、例えば10Hzやそれ以下のノイズがプラスに作用することももしかしたら有るかも知れません。
4. バックデータ
計測ついでにバックデータとして測定位置を前後に動かして定在波の影響が音量や音楽ソースにどのように乗るかも調べました。
距離は前方壁から測定位置までの距離です。現在の標準リスニングポイントは262cm。位置を前後に振った際に生じる、125Hzから160Hzにかけての定在波的な谷は、音楽ソースでもばっちり観測され、アンプ側のボリュームを10dBずつ増やしたときのスマホ側の観測結果が綺麗に+10dBシフトするという、まるではかったような結果でした。絶対値は怪しいですが相対評価には十分使えます。
5. オマケ
80dBの大太鼓やホテルカリフォルニアで床が揺れた気がしたのでiPhoneアプリVIBROで加速度を測ってみたところ観測できていました。横方向の揺れは直接は伝わらないのできっと空気振動経由だと想像します。
6. オマケ2（WaveSpectraで処理した入力波形）
大太鼓の1分22秒付近の拡大図です。赤丸の鋭い立ち上がりの箇所がビックリするポイントではないかと想像しています。
ホテルカリフォルニアの32秒付近の拡大図です。ピークが50Hzから20Hzに向かって下がっていく感じがズーン感につながっていると想像しています。
入力波形+定在波≒測定結果だったので周波数特性上の完璧な再生からはほど遠かったですが納得はできました。
7. オマケ3
FFTアプリEtani RTAのデフォルト設定はこちら
残念な事にこちらのアプリは2019/2/28で配信終了してしまったようですトホホ。入手性高くなくなってしまったので計測沼布教用代わりのものを探さないと…。PAA3Xお高いですし。
全体を通してツッコミや感想ウェルカムです。
レス一覧
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high speedさん
先日はご相談に乗っていただきありがとうございました。
最近拙宅でのボリュームはRoonで40～45までに妻より制限が懸けられ小音量でも良い音が出るよう試行錯誤しておりますが、
やはり低音は物足りず聴いていてつまらないです。
昼間は思いっきり大音量で聴けるのですが、何故か夜の方が聞きたくなるんですよね・・何故だろ？
byにゃんす at2019-11-19 04:03
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high speedさん今日は。
ご存じだと思いますが、人間の耳の周波数特性はフラットではありません。かなり極端なかまぼこ形です。
しかも個人個人でその特性も違いますし、入力感度も、ダイナミックレンジも違いますから、オフ会で複数の方が来られたら、全ての方に満足がいくような音楽会にすることは、ほぼ不可能だと思います。
結局はどこかで妥協させなければいけないわけで、結論から言うと自分で聞きたいように聞くには、自分でやるしか無いと言うことだと思います。
by山田野案山子 at2019-11-19 06:05
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high speed さん こんにちは
永田音響設計News 06-05号（通巻221号）
発行：2006年5月25日
https://www.nagata.co.jp/news/news0605.htm
大太鼓の事が書いてありましたが、ご覧になられたかと思いますが一応
byYuho... at2019-11-19 15:07
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レスありがとうございます。
にゃんすさん こんにちは。
Roon側のVolで40～45とありますが、結構出てましたよね？うろ覚えですが85dB制限とかなんとか。過度に上げすぎる必要はありませんが、稼働率向上のためにも聞きたいときは昼夜問わず好きな音量で聞ける環境を手に入れたいものです。
案山子さん こんにちは。
大集団で聞く講演やデモはしょうがないとして、少人数で行うオフ会ではメインで聞く人を交代制にすることで少なくとも音量に関する問題は避けられるように思いますがいかがでしょうか。
メインで聞く人を変える度にセッティングまで変えてしまったらそれはもう単なる交流会の枠を超えてオーディオ実験場のようになってしまいます。（それを目的とするならもちろんアリなのですが）
《人間の耳の周波数特性はフラットではありません...しかも個人個人でその特性も違います》
仰る通りなのですがオーディオ機器のレビューなどを見ていると、異なる耳を持つ複数のレビュアーが同じ音の傾向を指摘していることがあったりして不思議な感じがしています。
ぐちゃぐちゃの裸特性を経験で補正してある程度似た傾向を補償してくれているのが聴覚なのかなと。
Yuhoさん こんにちは。
この記事は音量と低音の聞こえ方に関する記事です。よく読んでしばらく考えましたがリンク先の内容でYuhoさんが何をおっしゃりたかったか思いつきませんでした。
もしも関係ありそうな記事だからとリンクを貼られただけでしたら今回は的外れだったかもしれません。
byhigh speed at2019-11-19 17:26
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こんばんは。
スピーカー位置は非常に重要ですが、さらにそこからルームチューンを駆使して低音感を得る、という現象も有りかと思います。
昔よくこのコミュで話題になった「音を回せ」というやつですか。
仰るその「埋もれつつある低域」が消え入る前に、部屋を回遊させ「ズーン」と着地させるイメージでしょうか。拡散と適度な吸音がキモと感じてます。
自分は試行錯誤してエイヤっといつも運頼みですが、キリンさんはその辺のコントロールが上手いですね。
byにら at2019-11-19 18:07
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high speedさん、
こんばんは。
低音の再生はホントに難しいと感じています。
high speedさんの提示されているデータでちょっと気になるのは測定にFFTを使っていることです。
FFTはある時間の積分の結果を解析するものなので太鼓の一撃のようなワンショットの音について精度よく分析するのはかなり難しいように思います。
また、周波数特性の測定にピンクノイズとFFTの組み合わせを使われていますが、これだと低域でのS/Nが十分確保できないため低域での測定精度はかなり落ちるように思われます。
暗騒音に比べてピンクノイズに含まれる低域の量が充分大きいとは言えないからです。
omnimicのような波形を取り込んだ上での計算処理による解析をお薦めいたします。
omnimicではスイープ波形を用いてそれを計算処理して周波数特性を求めています。
omnimicを使用した時の低音楽器の測定例は以下をご参照ください。
http://community.phileweb.com/mypage/entry/3806/20160605/51512/
コントラバスマリンバはまさに一撃を測定したものですが、周波数分析上その一撃の周波数がわかる程度になっています。
FFTではその音程がわからないと思います。
鬼太鼓座の「伝説」のCDは最近、X1おやじさんのところと伊奈地方の某所の2ヶ所で聴かせていただきました。
お二人とも天井高の高い大きなお部屋でそのスケール感は素晴らしいものでした。
X1おやじさんのところは800D3、伊那地方の方は800Dでした。
800シリーズは市販のスピーカーでは最も低音の出るスピーカーのひとつだと思いますが、それでもD3でさえ20Hzでは約5dB位落ちているというデータもありますので（以下ののびーさんの記事参照）、低域再生がいかに難しいかわかるかと思います。
http://community.phileweb.com/mypage/entry/2648/20190318/62037/
30Hzくらいまでフラットの再生能力があると空気の震え感が再現できるので、ドーンという感じになると思います。
音量を下げるとスケール感は落ちますが空気の震え感は再現できると思います。
パーンという音が再現できるということは左右の位相関係がきちんと合っていることを示していると思いますが、低域の沈み込みは30Hzまでは達していないような気がしています。
この空気の震え感が再現できると「伝説」のトラック2の超低音がそれほど音量を上げなくても楽しめると思います。
byK&K at2019-11-19 20:26
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追加のレスありがとうございます。
にらさん こんばんは。
≪昔よくこのコミュで話題になった「音を回せ」というやつ≫
興味深いです。このコミュの過去ログには良くお世話になっていますが、ご指摘頂いた観点でまた過去ログダイブしてみたいと思います。
運任せだったとしても小音量で「ズーン」が出せていたなら尊敬します。
K&Kさん こんばんは。
ちゃんとしたツールを使えばもう少し本格的な測定結果が得られるのは承知の上で、今は意図的に入手性の高いツールで敷居の低い計測をしています。
K&Kさんが求める精度で分析できていない事は残念ですが、測定出来たとして「あ、これは再生できてないね？」という至極当たり前の結果しか生まないような気がしてあまりやる気が起きません。
本記事の意図は「音量変わると聞こえ方が変わるのでは？」であって「うちの低音すごい」や「こんな厳しいソースが再生できた」ではないのです。全然すごくないですしF特という意味では完璧からほど遠いです。残念ながら。
《暗騒音に比べてピンクノイズに含まれる低域の量が充分大きいとは言えない》
すみませんこの部分はおっしゃられている意味がよくわかりません。暗騒音はせいぜい40dBしかありません。ピンクノイズ70dBで低域50dBが、ピンクノイズ80dBで低域60dBが観測されているのですが+10dBでは測定値として有効とは言えないということでしょうか？それともピンクノイズ60dB時の事でしょうか。それならちょうど暗騒音ピーク近傍なのでご指摘の通りです。
byhigh speed at2019-11-19 23:31
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K&Kさん 追いレスです。
掲載して頂いた記事へのコメントが漏れていました。大変ウィットに富んだ内容でどちらも読みごたえのある良記事でした。うちも両名様のように研鑽を重ね空気の震え感が再現できるようになりたいものです。
byhigh speed at2019-11-20 00:16
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high speedさん、
私の記述に不十分なところと間違いがあったことをお詫びいたします。
音量の違いと聴こえ方の差については、もし、にゃんすさんのところで大音量で鳴らした時に「ドーン」、小音量で鳴らした時に「パーン」と聴こえるのでしたら確かに音量の差で変わるのかもしれませんが…。
あるいはhigh speedさん宅で大音量で鳴らしたときに「ドーン」と聴こえるのでしたら音量による違いといえると思うのですが、環境の違う場所どうしの比較では一対比較にならないのでそれを音量の違いと結びつけることは難しくありませんか？
拙宅ではX1おやじさんで聴いたときのようなスケール感は無理ですが、空気の震え感は音量を変えてもそんなに印象は違わないと感じています。
ですから音量の違いというよりは環境の違い（周波数特性の違い）でそうなったのかなと思いました。
ピンクノイズに関しては確かにhigh speedさんのおっしゃる通りで70dB、80dBでは暗騒音は問題なさそうですね。
ごめんなさい。
ただ、FFTでの測定だと一定時間（窓時間）の波形解析になるのでその時間内に多くの波が含まれる高音に対し低音では波の数が極端に減って誤差が増えるし、窓時間が1波長に満たない帯域ではレベルが下がって正確な値が得られないので注意が必要です。
ひとつ確認したいのはピンクノイズをそのまま周波数分析するとｰ3dB/oct(-10dB/dec)の特性になると思いますが、機器の周波数特性を表示するために3dB/octの補正をかけられているでしょうか？
また、上で触れたようにFFTの窓時間の選び方も重要になります。
測定周波数の最低域の波長以上の窓時間にしないと低域のレベルが下がって見えるからです。
私も昔、周波数特性の測定にFFTを使っていたことがあります。その時はスイープ信号を使っていたのですが、正確な特性を得るために周波数帯域によってFFTの窓時間を変えたりして苦労したのを覚えています。
byK&K at2019-11-20 01:25
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K&Kさん
お詫びなんてとんでもないです。私の説明も分かりやすかったとは言いがたいですし。
《環境の違う場所どうしの比較では一対比較にならないのでそれを音量の違いと結びつけることは難しくありませんか？》
おっしゃる通りです。にゃんすさんのところでは大太鼓は大音量でしか聞いていません。
私のところでは小中大と音量振って聞き比べた限りでは、小はパーン。大は、にゃんす邸には及びませんが一応ドーンと表現して差し支えない鳴りっぷりでした。
《ピンクノイズをそのまま周波数分析するとｰ3dB/oct(-10dB/dec)の特性になると思いますが》
1/6のオクターブバンドパスフィルターがかかっているため、理想的にはピンクノイズがフラットに表示されるはずです。
ソース: https://jp.mathworks.com/help/signal/ref/poctave.html
《測定周波数の最低域の波長以上の窓時間にしないと》
20Hzの周期0.05秒に対し、分析時間は0.36秒。大丈夫そうです。
繰り返しになりますが低域再生できているのに測定できていないのではなく、そもそも20Hzあたりはまともに再生できていないので細かい測定精度はあってもなくても構わないのです。セッティングには細かい事を言う割に測定は手抜きで大変すみません。
低域の再生と測定に心血を注がれたK&Kさんの取り組みには頭が下がります。そしてphilewebで計測の話をするならせめてomnimicくらい使いなはれという指摘は至極ごもっとも。
byhigh speed at2019-11-20 02:33
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ちょっとだけ訂正: 1/6オクターブのバンドパスフィルター
byhigh speed at2019-11-20 02:48
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こんにちは～
部屋の特性をマイクで測定「WaveSpectra」「MySpeaker」「Omnimic V2」などでやってみた事があります。マイクの準備段階で、ＦＦＴでみると１００Hz以下の帯域が左肩上がりにばたばたと動いています。部屋は静かなのに・・・。測定下限の２０Ｈｚが一番レベルが大きい。（これを暗騒音と言う人も居ますが、ＳＰＬメーターを持っていないので本当の騒音レベルは分かりません）
１ｋＨｚ正弦波の音量をその低域ばたばたに合わせてみるとテレビの試聴音量かそれ以上の音量になるので、スピーカーから出る３０Ｈｚとかの低音を測定しようとすると・・・それなりにボリュームを上げないと測定できなくて大変でした。（スピーカーを鳴らさなくても低域が下限２０Ｈｚまで伸びているで、通常試聴音量で測定すると、どんな小型スピーカーでも低域特性が超優秀な特性に見えてしまう・・・）
拙宅の暗騒音の問題なのかもしれませんが・・・音量を上げないと低音を捉えることができない一つの例でした。長文すみません。
bynightwish_daisu at2019-11-20 08:15
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high speedさん、こんにちは。
低音再生の件ですが、聴感は音量によって周波数特性が変わります。この特性はフレチャー・マンソン曲線（最近ではロビンソン・ダッドソン曲線）として知られているように音量が下がると相対的に低音は聞こえ難くなります。
基本は（かなり高いと思われる）音源作成時のミキシングレベルに再生レベルを合わせるのが本来でしょうが、この辺は明確な基準は判らないので難しいでしょうね。
私としてはまあ各自の再生音量に合わせて積極的に補正すべきだと思っているのですが、しかしながら当然低音は音量だけでなく音質等も影響するので簡単にはいかないところです。
byケン at2019-11-20 09:32
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レスありがとうございます
nightwish_daisuさん こんにちは。
ケンさんが言及された等ラウドネス曲線によると、20Hzで70dB、30Hzで60dB、それ以下は可聴限界だそうです。（本当かよ、と思ってしまいますが）ですので我々が静かだなぁと思っていてもFFTがバタバタしている領域には実は人間には検知できない空気の疎密波があるのかも知れません。
もちろん計測方法の問題の可能性も否定はしません。
ケンさん こんにちは。
等ラウドネス曲線通りの周波数分布の音を聞いたことはありますか？私はないです。しかし想像してみるに、等ラウドネス曲線通りの音が必ずしもフラットに感じないのではないでしょうか。
個人的な予想に過ぎないのですがオーディオをやっている人の聴覚には逆等ラウドネス曲線のようなものが備わっていてフラットはフラットとして認識できるのではないかと。（例: CENYA邸にかないまる氏が来た時の記事）
上記のように仮定してもまだ最小可聴レベルの問題が残ります。等ラウドネス曲線通りの可聴限界だったとすると、検知できないものは補正のしようがありません。
フラットかそうでないかは置いておいて、30Hz 60dBをクリアしなければ深い低音が出ていると感じないのでは、と思いました。にわかには信じられませんがマイクとにらめっこしながら試してみたいと思います。
byhigh speed at2019-11-20 14:38
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high speedさん、こんにちは。
等ラウドネス曲線に関しては誤解が多いので書き足しておきますが、フラットに聞こえるためにはあの逆カーブに補正する必要はまったくありません。もし音源と同じ再生音量であれば増幅再生系としてフラットであれば聴感上もフラットに聞こえます。というかそれが我々が通常感覚的にフラットだと思っている日常感覚だからです。
ただし問題なのは音源が60dBであったものを70dBや50dBといった異なった音量で再生すると、それぞれ低音や高音が上がったり下がったりするように感じることなのです。勿論その辺個人差や環境によっても変わるのでそれを平均化したものが等ラウドネス曲線（の音圧毎の周波数特性差）といわれるものです。
ですので音源（もしくは録音時に想定されいる音源）には想定される最適（フラットに成る）音量があります。従ってデモなどで多少音量がアップするのはドンシャリにして強調させるためもありますし、適切な音量になっているかは再生側のセンスが見える点でもあります。（まあこれだけで最適再生音量が決まる訳ではありませんが）
完全な無歪みなら20Hzなどは例え100dB出しても全く私には聞こえません。普通聞こえるのは歪みや風切音振動音などです。ただし低音感というのは単純な音量だけでなく基音以上の高調波との関係性や残響などの影響も大きいので単純には決まりません。通常は60から100Hzあたりが主となりますが、25～40Hzあたりは低音というより雰囲気に近いリアリティに関係している様に思います。
byケン at2019-11-21 09:32
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