ZXRのSurroundエフェクタの効果を周波数ドメイン解析(F特計測)で確認しましたが、今回は時間ドメイン的に解析しました。はやい話が、位相を波形で観測したという事です。バイノラル録音用のマイクを両耳に付けて、サインスイープ信号を右チャンネルだけに入力しました。Surround効果は100%です。下のグラフでは、水色が右耳、赤が左耳での波形です。時間軸の1目盛りは10ms、図中の黄色四角の横幅は約1msです。前の記事で書いたように、500Hz以下の低音では左右の信号が均等に混ぜられて、左右の音の大きさはほぼ同じになります。単純に混合してモノラル化するのではなく、反対側(左耳)の信号を1ms弱遅らせている事がわかります。前の記事で書いたように、500Hz以上の高音では左右信号の混ぜ具合は弱まります(セパレーションの度合が強まる)。右耳の遅れ時間は低音よりも若干小さくなるようですが、大きくは変わりません。以上のように、このエフェクタは、左右の信号を単純に混ぜるのではなく、反対側の信号を1ms弱遅らせています。1msは距離にすると約34cmに相当します。僕の顔の横幅を測ってみると約20cmでした。このエフェクタは、ほぼ人間の耳の左右の間隔に相当する距離(時間)分だけ、反対側の音を遅らせているという事になります。要は、「右側スピカから左耳に届く音は右耳よりも少し遅れる」という現象をシミュレートしているという事です。いう事で、前の記事の結果と併せて、周波数ドメインおよび時間ドメイン的にほぼ予想通りの処理をしている事が分かりました。頭部における音の回析現象とスピカから左右耳への距離差を考慮して信号を改変しているという事です。ステレオスピカ再生用に制作された音楽ソースをヘッドフォンで聴く場合、本来このようなDSPエフェクタは(少なくとも周波数ドメイン的処理は)必須であり、ヘッドフォン自体に内蔵されるなり、携帯型プレーヤやヘッドフォンアンプに内蔵されるべき機能であると言えます。今や、ヘッドフォン・イヤフォンが家庭における音楽再生の主役を占めつつある現在、このような信号処理技術は、「音楽」を自然に快適に楽しむ上で、ヤッタラコマケーオンシツの違いよりもヒャックオックマンバイ重要な事であるように僕には思えます。ZXRをすっかり気に入ってしまい、最近では他の装置をほとんど使っていません。他の装置ではなくコイツに自然と手が伸びてしまうという事です。コマケーオンシツがドーノコーノではなく、音楽再生クオリティと利便性を含めて総合的に、コイツで聴くのが最も快適に感じるという事でしょう。Surround効果のおかげで音場が自然で、音楽を聴きやすいといったトコロでしょうか。他のヘッドフォンでは、iPodで聴く場合はもちろん、PCで聴く場合もBluetoothで無線化するとZXRサウンドカードのSurroundエフェクタを使えないため、抵抗入りアダプタを使わざるを得ません。DSPをヘッドフォンに内蔵してしまえば、ソースを選ばず常に同じエフェクタを使えるという大きな利点が得られます。DSP内蔵は最強のコンビネーションと言えるでしょう。これはヘッドフォンに限らず、スピカにも言える事です。このSurroundエフェクタの具合がナカナカ良いわけですが、今回は左右の信号をどんな風に混ぜているのか、簡単にF特を計測して調べてしました。全てSurroundを100%に設定しています。黄色は、左右チャンネルに同じ(モノラルの)サインスイープ信号を入力して、右耳で計測した結果です。この条件で特性がほぼフラットになるよう、イコライザを調整しています。赤は、右チャンネルにだけスイープ信号を入力して、右耳で計測した結果です。通常は(エフェクタがOFF)ならば、F特は全く変化しません。エフェクタを効かせた事で、500Hz以下の出力だけが減衰しています。低音成分だけが一部左側に割り振られたという事です。青は、右チャンネルにだけスイープ信号を入力して、左耳で計測した結果です。通常は(エフェクタがOFF)ならば、反対側(左)のチャンネルに音は全く出力されません。エフェクタを効かせる事で、かなり大きな音が左チャンネルにも出力され、特に500Hz以下では右耳とほぼ同じレベルになっています。これはつまり、500Hz以下の低音はほぼモノラル状態だという事です。500Hz以上の出力は直線的に減衰しており、高音ほど左右のセパレートが強まる事がわかります。「低音はたくさん混ぜて、高音はあまり混ぜない」という、正に前の記事に書いた通りの混ぜ方ですね。抵抗入りアダプタの場合は、周波数に関係なく一律に混ざってしまうのに対し、DSPを使うと、このようにより実際の現象に近い混ぜ方ができます。今回はF特(周波数ドメイン)だけで解析しましたが、左右間の位相差(遅延)に関しても(時間ドメイン的に)ナニカやっているかもしれません。そのうち調べてみたいと思います。追記ZXRは100Hz以下の低音もエー感じです。Z1000の場合、イヤパッドの密閉性が高いためか、低音に圧迫感があるのですが、パッドの締め付けが弱いZXRでは、耳位置のF特が同程度でも圧迫感をそれほど感じません。イヤパッドの気密性が下がると、圧が漏れて低音のレスポンスは下がるのですが、ZXRではドライバ自体で低音を強く出しておいて、イヤパッドの密閉性を下げるという考え方かも知れません。このへんについても、そのうち実験君してみますね。PC屋さんの製品ですが、侮れませんよ。主流を占めつつあると言って良いでしょう。ヘッドフォンの販売に熱心ですよね。そのような中、JBLがDSPを内蔵した意欲的な製品(有線式)を発売しました。(製品ページ)ヨドバで34,800YEN独自のデジタル信号処理(DSP)機能"LiveStageTM"シグナル・プロセッシング・テクノロジーを採用。"LiveStageTM"DSPをオンにすることで、目の前に広大なライブステージが広がったような臨場感を体験することができます。DSP内蔵ヘッドフォンについてネットで調べていたところ、さる方のブログで下記のような気になるコメントを見つけました。JBLのヘッドフォンS700は興味深いコンセプトのもとに作られています。ヘッドフォンに直接インストールされたバッテリー駆動の「LiveStage」DSPは、普通なら非現実なアイデアだと警笛を鳴らされるかもしれません。少なくとも良質な設計がなされたヘッドフォンを持っていれば、今さら必要のない技術かもしれません。左右それぞれの耳に対して厳密にミックスされたレコーディング音源は、精巧なヘッドフォンのイヤーカップ(あるいはスピーカーなど)を通して再生すれば三次元空間の効果を生み出すはずだから。これは大いなる勘違いです。これが世間の標準的な認識であるとするならば、メーカーは正しい情報を提供する事に注力する必要があるでしょう。一般に出回っているステレオソースは、前方に設置した2本のスピカで再生する事を前提に制作されています。左右のクロストークが盛大に発生する状態を前提としているという事です。左のスピカから出た音は右耳にもハッキリと聞こえますよね。左耳の方が少しだけ大きく聞こえ、少しだけ早く音が届きます。ヒトはこの左右の聞こえ方の僅かな違いを頼りに空間を認識します。ヘッドフォンの場合、左右耳のクロストークは一切発生しません。左チャンネルの音は右耳には絶対届かないという事です。このため、音場は完全に左右に拡がってしまい、全体的に散漫に聞こえるため、僕には「音楽」に集中し辛く感じられます。僕がよく聴く60年代のジャズのスタジオ録音盤では、ベースが殆ど片方の耳だけでしか聞こえない場合が多くあり、これは非常に気になります。通常、低音は高音に比べて頭部を回り込んで反対側の耳にも届きやすい(回折現象が強く生じる)ので、低周波音ではほとんど方向感覚(定位感)が生じません。サブウーハは部屋の何処に置いてもよいと言われるのはそのためです。それなのに、ヘッドフォンではベースの低音が片側だけからはっきりと聞こえます。これでは、不自然に感じて当然でしょう。これに対する最も原始的な対策として、左右の信号を適度に混ぜてクロストークを人為的に発生させるという方法があります。以前の記事では、自作の抵抗入りアダプタを紹介しましたよね(コチラ参照)。DSPを使えば、さらに複雑な処理が可能です。周波数に応じてクロストークの度合を変化させる事ができます。低音ほど反対側の耳に届きやすく、高音ほど届きにくいという現象を人工的に発生させるという事です。反対側の耳への音の到達を遅延させる事もできます。理想的な広さと残響特性を持つリスニングルーム(モニタルーム)を想定して、擬似的な反響音を生成する事もできます(もちろん定在波はなし)。部屋の広さ、残響特性、スピカの左右の間隔、スピカとの距離等をパラメータ化して、ユーザが好みに合わせて調整できるようにしても構いません。リスニングルームを作れるという事です。「生の音場」を再現しようとすると、またまた幻影を追いかけてグルグルする事になります。スピカ再生の擬似的再現を目指すべきでしょう。「生」を再現しようとしても、ソースによって録音条件が千差万別だからです。ソースから「生」に遡る手立てが無いという事です。「生の音場」の再現を目指すのであれば、最初からバイノラル方式で録音すべきです。以上で述べたヘッドフォン用DSP処理は、早い話が、ステレオソースの擬似的バイノーラル化であると言えます。ソースが最初からヘッドフォン再生を前提に制作されるようになれば理想的です。その場合、逆にスピカ再生時に多少のDSP処理を通せば良いでしょう。そもそもスピカによるステレオ再生の音場は、再三申しておるように、極めてエーカゲンです(グリコのオマケ)。ヘッドフォンを基準として制作し、スピカで再生する場合は多少処理を加える(あるいはモノラルでもOK)という方が理に適っているように僕には思えます。DSPなら何でもできます。小さなヘッドホンにすら内蔵できます。コストも大してかかりません。上手に使い倒さない手はありません。|実家の父母も年老いて、そろそろ介護が必要になりそうです。今は、近所に住んでいる妹に頼りっぱなしなのですが、これから大変になるかもしれないので、僕も実家にちょくちょく滞在して、妹と2人体制でお世話をさせて頂こうと準備中です。いう事で、実家に滞在中もオシゴトできるようにと、ノート型PCを購入しました。DELLの法人向けキャンペーンとクーポン(1万円)を使ったので、十分に高性能な機種を驚くほどお安く購入できました。ノイズキャンセラーを内蔵しており、現在最も先進的なヘッドフォンであると言えます。売りは、なんと言ってもPCやスマホから自由に設定可能な高機能DSPを内蔵している事でしょう。サウンドカード(DAC)とほぼ同じDSP機能をヘッドフォン本体に内蔵しています(コチラの記事参照)。ZXRサウンドカード特に、左右の信号を適当に混ぜてくれる「Surround」機能はヘッドフォン再生には必須であると言えます。グライコも内蔵しているため、再生機側でいちいちイコライザを設定する必要はありません。色々な再生装置に接続して使う場合は、とても便利です。DSPは、PCからUSBケーブル経由で、またはスマートフォン等からBluetooth経由で設定できます。同時に2系統のBluetooth接続が可能であるため、PCからBluetooth経由でiTuneを再生しながら、スマートフォンで設定を変更できるため非常に便利です。Zxの詳しいレビュー記事(コチラ)を参照してください。音質の方ですが、デフォルトのDSP設定では低音が出すぎて驚いてしまいました。このヘッドフォンは、DSPを完全にOFFにした状態でも低音が出すぎる傾向にあります。デフォルトの設定では、さらにBASSブーストまでONになっていたため、普段ほとんどフラットな特性で聴いている僕には非常に不自然に聞こえました。そこで、聴感を頼りにイコライザを調整したところ、下記の設定でとりあえず自然に聞こえるようになりました。-3dB1kHz以上は0dBで補正なしごく大雑把に計測してみましたが、そこそこフラットでした(これでも、やや右下がりですけど)。一応、この状態を標準として、気分やソースに合わせてiPodTouchでチョコヨコと調整しています。そのうち、ドコカに落ち着くでしょう。その他の音質に関しては、僕には全く十分です。スイッチ類は非常に操作しやすいですし、仕事中に長時間装着しても苦になりません。ソフトウェアも含めて、全体的に非常に良く造り込まれていて、好感が持てます。音楽再生以外にムービー用とゲーム用のDSP機能や設定もあるため、幅広く使えるのではないでしょうか。ヘッドセットなので、高性能な通話用のマイクも内蔵しています。あとは、帰省する際の新幹線の中でノイズキャンセラがどの程度効果的なのかを確認してみます。今後は、Bluetoothはもちろん、このようなDSP機能を内蔵した音楽再生用ヘッドフォンが増えると思います。最近JBLも、有線式ですが、DSPとアンプを内蔵したヘッドフォンを発売しました(製品ページ)。スピーカ再生用に制作されたステレオソースをヘッドフォンで快適に聴くには、DSPが非常に効果的です。必須と言ってよいかもしれません。DSP機能は全く同じです。ダイアフラム径はZxRが50mmに対してZxが40mmと小さくなりますが、ZxRでは低音が出すぎるくらいですので、Zxの方がかえってバランスは良いかも知れません。オウチの中ではキャンセラーは全く不要です(何の効果も確認できませんでした)。オヂオ界の泥沼に全く毒されていないPC屋さん系の自由な発想によるオーディオ装置に今後ますます期待したいと思います。