|仕事中に時々リサンプリングの設定を変えながらIA-7Eで音楽を聴いていました。Audioの超高域ノイズ付加機能(HSC)が効いているように思えてきました。これをOFFにすれば、アップサンプリングしてもシュワシュワしないような気がするような気もしないでもないかもしれないような、そんな気がします。切り換えて直ぐに分かるわけではないので、確たる判断は難しい。いう事で、実験君としてはこのへんを検証するために、アップサンプリングの効果を波形とスペクトルで確認してみました。今回はベト3第1楽章冒頭のジャンジャンの2発目を抜き出してテスト信号としました。Lameエンコーダを使用して128kbps/44.1kHzのMP3信号も作成しました。Audioのスペクトル表示です。横軸はリニアですのでご注意ください。リサンプリングなし(44.1kHz)横軸は44.1/2=約22kHzまでです。青がWave(CDのまま)、赤がMP3です。MP3では約13.5kHz以上の信号が含まれていない事がわかります。2本のグレーは、曲が始まる前の無信号区間(非常に微小なノイズが含まれる)と、第1楽章終了後の音が完全に静まった後のスタジオ暗騒音(録音機材のノイズを含む)です。無信号区間が約-108dB、暗騒音が約-96dBです。CD信号は22kHzで完全に途切れてしまいますが、本当の音は暗騒音レベルに達するまで、自然に減衰するはずです。30kHz程度までは伸びていると思われます。Audioは44.1kHz信号を3倍(132.3kHz)にアップサンプリングしてから、96kHzにリサンプリングします。横軸のスケールは96/2=48kHzです。上図とスケールが異なるので注意してください。WAVEもMP3も、元の限界周波数以上の成分は見られません。Audioで設定可能な最大のアップサンプリング(5倍、220.5kHz)です。AMPでは、この設定がなんとなく良く聞こえました。以前のハチマル標準設定です(参考記事)。22kHz以上にCDの無信号ノイズレベルを少し超える成分が見られます。このような成分が現れるのか、よくわかりませんが、ノイズのようなものでしょうか。3xアップサンプリング+HSC3倍にアップサンプリングして、超高域ノイズ(HSC)をONにしました。超高域成分がドカンと付加されます。IA-7Eを初めて使用した時、このHSCがONである事に気付きませんでした。AMPでは、これがONでもシュワシュワしないので気付かなかった模様です。試した結果、アップサンプリングしても、HSCをOFFにすれば、IA-7Eでもシュワシュワしないような気がします。IA-7EはICONに比べて超高域の特性が伸びているからかもしれません(100kHzを軽く超えているというのがNuForceの自慢)。次は波形を比べてみます。ベト3のジャンの、極一部の区間だけを拡大して比較します。高域信号の違いを分かりやすくするために、8kHzの最大急峻なハイパスフィルタを適用しました。今回はスピーカで出力せず、DACの出力波形を直接オシロで比較しています。オシロのサンプリングレートは48kHzです。グレーが元の44.1kHz信号、青がアップサンプリングなしのMP3、赤が5倍アップサンプリング(96kHz出力)のMP3波形です。8kHz以上の成分だけで比較すると、MP3波形はオリジナルからかなり崩れている事がわかります。アップサンプリングしても、オリジナル波形に近付くわけではなく、どちらかというと、尖ったピークが少し丸くなるような傾向が見られます。追加実験として、WAVエンコーダを使用して、オリジナルデータから22kHzのWAVファイルを作成して比較してみました。このファイルの限界周波数は約11kHzです。これならば、48kHzの計測レートでもアップサンプリングの効果を確認できるはずです。青がリサンプリングなし、赤が5倍アップサンプリング(96kHz出力)です。波形は128kbpsのMP3よりもマシですね。アップサンプリングしてもオリジナル波形に近付くわけではなく、尖ったピークが少し丸くなる傾向が見られます(と言っても、逆にもっと尖ってることろもある?)。3倍アップサンプリングの波形は、5倍と生の中間程度でした。3つ重ねると見にくくなるので掲載を省略しました。以上のように、アップサンプリングしても、オリジナルのA/Dで失われた高域成分が復元できるわけでも、従ってオリジナル波形に近付くわけでもないと言えます。言われる波形の立ち上がりがシャープになるという事もなく、逆に低サンプリングレートで尖ってしまった波形ピークが少し丸くなるというのが効果と言えば効果と言えるかもしれません。高音がマイルドになるという感じでしょうかね。いう事で、以前の関連記事に書いたハチマルのコメント:信号再生クオリティとしては決して良い状態とは言えないんだけど、ナンカ良く聞こえる。「音質」が向上したワケでは無い。「音質」は落ちている?を裏付けるような結果であったと言えます。モトモトナイモンハナイノヨってやつです。NuForceの言う事もわかるけど、聴感ではなんとなく5倍アップサンプリングがホンの少し良く聞こえるような気がしないでもないような気もするような気がするので、従来通りこれを標準設定にしようと思います。IA-7Eは100kHzオーバーまで完全にフラットな特性を持っているそうですが、これを生かすには、超高域まで感度のあるマイクロフォンを使用して高サンプリングレートでデジタル化した音源を、それなりのスーパーツイータを使用して再生しない限り、その恩恵は感じられないのではないでしょうか。ハチマルのようにCDレベルのソースを聴くだけであれば、いくらアップサンプリングしても、可聴帯域さえしっかりと再生できれば十分という事かもしれませんね。AMPで必要十分という事でしょう。|IA-7Eを長時間聴いていると、妙な響き感があって前頭葉のあたりがシュワシュワして来ると書きました。ところがネットラジオを聴いていると、そのような違和感を覚えません。言う事は、10数kHz以上の超高域音の影響が怪しいと考えられます。前の記事のF特比較で見る限り、20kHz以下の高域レスポンスにアンプの差は全く見られません(マイクの定格は16kHzまで)。6Mの超高域特性は20kHzに対し30kHzで10数dB落ち程度です。IAE-7は20Hz(-0.3dB)~120kHz(-3dB)、Iconは20Hz~20kHz(+/-1dB)だそうです。Audioのリサンプリング(96kH出力)や超高域信号の追加(HSC)を全てOFFにして、44.1kHzストレートで再生してみたところ、シュワシュワ感が薄れて聴きやすくなったような気がします(あくまでも「気」がするだけですけどね)。それでも高域がキツク聞こえるのでイコライザで少し調整しました。超ニアフィールドで長時間聴く場合、超高域が出過ぎると鬱陶しく感じるようです。クーキ感とかケハイ感とやらは一切要らんし。AMPよりもちょっと太めでパワフルな感じがします。ジャコのエレキベースも良い感じです。それとピアノで時々ハッとさせられます。これで聞いてみましょう。オーバーサンプリングに関しては、NuForceからの興味深いコメントを見つけました。以下はNuForceのハイエンドD/AコンバータDAC-9の商品説明からの抜粋です。DAC-9は、卓越したシンプリシティーを基礎としており、その上で複雑なニーズに対応しています。最低限の信号処理と出来る限り短い信号経路がDAC-9の再生音を際立たせます。選択された入力ソースからの信号は、直ちに24-bit/192kHz(USBの場合24bit/96kHz)対応のノンオーバーサンプリングDACによってD/A変換されます。さまざまなテスト試聴の結果、アップサンプリングとサンプルレート変換はNFBのように有害無益であるという結論を得ました。したがって、一切のアップサンプリングやサンプルレート変換は行っていません。(CDP-8)の内蔵DACも44.1kHz/16bitのままアナログに変換していると聞いた事があります。確かに、信号のクオリティはソースの情報量で決まってしまうわけで、オーバーサンプリングしようがビット数を上げようが、泣いても笑っても、後処理でソースの真のクオリティや情報量を追加できるわけではありません。モトモトナイモンハナイノヨというやつですね。元の信号を改変しているので、真のクオリティは逆に低下していると言えなくもありません。NuForce、徹底していますね。好きですよ、そういうアプローチ。DAC-9が数年後に中古で安く出回るようになったら手に入れても良いかもしれません。オマケの実験君コーナーです。今回は、高域の再生波形を比較してみました。クリックで拡大してご覧ください。基本的に5kHzの正弦波ですが、最初の立ち上がりはゼロレベルからプラス側最大まで1サンプリング周期で一気に立ち上がります。最後もマイナス側最大からゼロレベルに一気に変化します。途中の2箇所のデータを間引いて、1サンプリング周期でマイナス側最大からプラス側最大(またはその逆)に一気に変化させています。CDフォーマットでは、原理上、これ以上の急激な信号変化は存在しません(22kHzのフル振幅信号に相当)。グレーで薄くソース信号波形を重ねています(時間方向のシフトは適当)。アンプ差は全く無いと言えるほどよく一致しています。音波波形は、最初と最後および途中2箇所の急激な信号変化には追従していません。6Mのレスポンスとマイクロフォンの感度が影響するため、全てがアンプのせいではありません。同一条件で比較した場合、アンプによる明確な差は見られないという事です。聴感ではIA-7Eの高域がシャープに聞こえるため、信号変化の激しいとろころで音波波形に差が出るかもしれないと期待したのですが、予想は裏切られました。計測のサンプリング周波数がCDと同じ44.1kHzなので、これよりも速い現象は観測できません。超音波領域に感度を持つマイクロフォンを使用して、もっと高速な計測を行えば差が出るかもしれませんが、今のところ「可聴帯域の波形を見る限り」明確な差は無いと言えます。下は信号が停止した後の音波波形の収束状態です。AMPの方が振幅が小さめです。複数回の信号を比較してみましたが、再現性は良好でした。F特比較」等に比べると、前回と今回の実験君結果を見る限り「音楽再生クオリティ」に関する両アンプの違いは極めて微小であると言えそうです。|英語版に掲載したデータを転載します。僕のコレクション中で最強の低音信号であるストラビンスキー「春の祭典」(シャイー指揮/クリーブランド)の超絶バスドラをなんとかやっつけたどー。いう自己満データです。グレーがCDのソースデータ、赤と青がリスニング位置でマイクロフォン(モノラル)で計測した実際の音です。6Mだけでイコライジング全くなしの素の状態です。以前の記事に書いた「耳に届く音を信号波形から歪ませている最大の要因は、特に小型のスピーカの低音特性の減衰(ロールオフ)にある」という意味がよくお分かり頂けると思います。プリのボリュームは最大です。この時リスニング位置で計測した音圧レベルは概ね75~85dBAの範囲で変化し、SLOWフィルタで計測したピーク音圧レベルは91dBA(高音の金管パート)でした。僕としては、かなりの大音量です。家内の外出中に計測しました。これは、以前の記事で紹介したホール中央席におけるベト5第一楽章の最大音圧レベル(単純なピーク値で89.9dB、Aフィルタなし)を余裕で超えています。ご覧のように、スペクトル、生波形ともにソースに非常に良く一致しています。スペクトルをよく見ると、127Hz前後に3次高調波の影響が少し見られます。180Hzには、イコライザでは補正しきれなかった部屋の影響による急峻なディップが見られます。このような超低域(約40Hz)の極めて強烈なアタック音をこのように正確にリスニング位置で再現できるというのは、なかなか大したもんだと思います。通常はカナル型イヤフォンか密閉型のモニタヘッドフォンでもない限り聴けません。古典的スピーカの場合、共鳴点が40Hz以下の最大級バスレフ型でもない限り正確な再生は困難であろうと思われます(通常サイズのバスレフ型では低くて大っきなナンカの音が出ているという程度。位相の遅れはもちろん、ソース信号と並べてもどの山がソースのどのピークに対応するのかすら定かではなくなる程波形は変形し、果ては基本周波数すら一致しなくなる)。そのような大型スピーカを小さなお部屋にぶち込んで離れて聞く場合、この周波数領域では部屋の定在波が猛威を振るうため、正確な低音再生はさらに困難となります(部屋を何度も行ったり来たりした音を聴く事になる)。通常の古典的スピーカシステムを通常の部屋で離れて聞いている場合、超低音ではレスポンスがあっても波形はかなり出鱈目であると考えた方が良いでしょう。いうことで、自分の限界ボリューム設定でコレクション中最大最強の低音を退治できたと言えましょう。ここまで来ると単なる自己満ですけどね。「春の祭典」自体は滅多に聴かないのでドーデモヨイのですが、プリ全開でも全コレクションの低音をズッコケなしで正確に聞けるという安心感は大きいです。マドンナのズンドコくらい屁でもありません。究極の最悪条件でも十分に良好な結果が得られた事から、通常の音量(プリ開度1/2~3/4程度)では30Hzまで完全にフラットにしても全曲を十分以上に高品位な低音再生で楽しめていると自信を持って言えるという事です。追記クラシックのオーケストラ曲の場合、低音部におけるタイムドメイン的正確さはさほど重要であるとは感じない。量感があればOKなような気もする。これは、もともと広いホールで比較的離れて聴く事を前提に製作された音楽だからであろう。いう意味でも、交響曲には真面目に録音されたバイノーラル盤の出現を切に望む。ホールという巨大な楽器の内部で聴いている状態を表現するには、ステレオ方式ではどうあがいても無理。それなりに受け入れて聴くしかない。無理にやっても所詮は嘘っぱち。交響曲の再生は別格だと思う。クラシックでもピアノ曲は全く別。ピアノの再生ではタイムドメイン的にビシッとバシッとしてないと気色悪い。いえば、関係ないかもしれないけど、カセットテープの時代にピアノ曲ではワウフラが非常にシビアに感じられた事を思い出した。ピアノの再生は難しいと思う。全てアタック音で、しかも音域がやたら広いからだからだろう。ジャズ等の場合、低音部はほぼビート(ピアノ含む)で構成され、とりわけジャズではこのビートの絶妙な「ノリ」(グルーブ、スイング)が極めて重要であるため、タイムドメイン的にビシッとバシッとしていると俄然楽しめる。そんなスピーカはハンマーで破壊したくなる。