CDの録音って結構悪いんです -でもこんな事できます-

最近はハイリゾ音源とか言っていろいろな形で進化しつつあるように見えますけど・・・・これって結構すぐ飽きますよね。なぜかというと理由は簡単で好きな演奏者のものでは無いので、1,2回聞くともう飽きてしまうからです。あるいは一見(一聴)良さそうなので、頑張ってアルバム全曲(96Khz、24bit)を3000円も出してダウンロードしてみたけど、結局大してよくなくてそのまま聞かなくなるとか(CDと違って転売もできない)。
なんだかんだ言っても一番選択肢の多い普通のCD音源に戻ってきてしまいます。

ただCD音源は(結構音質がいいんじゃ?思っていたものでも)録音が残念なものが多いです。

今回はCD音源の音質をソフトの側から(音源の側から)よくしてみましょうという話です。

1.振り切れてしまっている録音
最初に凄い波形をお見せします。以前にEraというグループを紹介しました。こグループの「Mass」という曲、結構いいなと思っていたのですが、CD音源の波形を見てもうびっくり、というのもこんな感じだからです。

EraのMassという曲の波形(クリックすると多少見やすくなります)

波形の解析にはWavosaurというフリーソフトを使用しました。PCに保存したWAVファイルが簡単に解析・加工できる優れものです。これを見ていただけると直感的にわかると思いますが、もうほとんど振り切れた状態になっています。局所的に拡大したのがこちら。

振り切れてクリップしている箇所がたくさん

CDのWAVファイルはご存知の通りPCM音源で数字で最大値がきまっていますから、これはヴォリューム設定云々の話ではなく、録音時に既に振り切れて締まっていること言うことです。CDに振り切れているものがあるという話はどこかのホームページで見たことがありますが、てっきりJ-POPとか音質の悪いものばかりかと思っていたらJAZZ系統のものでも結構あるんです。他にも録音が良いといって紹介したケルティックウーマンでさえ局所的に振り切れているものがありました。

基本的に振り切れて締まった場合に、簡単に処理する方法はありません(知りません)。理論的にはこういった波形も復元処理するアルゴリズムはあり、測定器の解析技術などに実用化されているのでできないわけではないと思いますが・・・(今回はどうにもならないって事であきらめましょう)。

2.録音レベルが小さすぎるもの
もう一つの残念なモードは録音音量が小さすぎる場合です。クラッシック音源に多いです。クラシックはダイナミックレンジが大きいからそうなっているのでは?と思われるかもしれませんが、例えば交響曲全体をみわたしても録音レベルに6dB位余裕のあるものも多く、これは単に録音が適当なだけです。ただしこの場合は救いようがあります。実例を示しましょう。

これは以前にも紹介したことのあるジャック・ルーシェのデジタルプレイバッハです。全体的に録音レベルにまだ余裕があります。最大値で-4dB位です。これを処理してみましょう。

ジャックルーシェ・デジタルプレイバッハの1曲目

WavsaurにはNormalize機能があり、好きなレベルまで音量を拡大できます。ここでは次の様に処理してみました。

1.ディザを加えて24bit化
2.最大値が-0.3dBになる様に規格化

単純に拡大すると最小ビットあたりが怪しいので、一応ディザをかけて24bit化してから音量を拡大しました。その結果がこちらです。CDに焼く場合は16bitに戻してもいいのですが、普段PC音源で聞いているのでこのまま24bitにしてあります。

録音レベルを修正するとこんな感じになる、音質も良くなってGood!

聴いた感じ音質そのものもちょっとよくなった感じがします。何よりこういったCD音源は他のCDの後にかけると音量が小さくなって、結果的に音質的に聴き劣りしていた事が解消し、その都度音量調節する必要がないというメリットもあります。

オーディオ装置を改善する事もいいのですが、こういった音源側の工夫も結構効きますという事で。

先に紹介したクリッピングも将来何とかしたいなと考えています。

【追記】
その後Wavosaurにも使用できるVSTプラグインソフト(VSTというのはプラグインの共通規格のことです)の中にもクリッピングを補正できるものや、いわゆるDAWソフトにはクリッピング補正できるのが普通なのがわかりました(この辺まだ初心者なのですみません)。試用版で試したものもあるのですが、今のところどの程度クリッピングが補正できているのか不明です(効果がいまいちに見える)。
この辺も満足できる結果が出たらお知らせしたいと思います。

最近好きなCD

最近好んで聴いているCDのいくつかを紹介します。

ニュー・ジャーニー~新しい旅立ち~,
ケルティックウーマン
B000LZ530Q

表紙はどこかのオバサンが・・・みたいな感じですが、でも録音がどのアルバムもすばらしいです、中低域のゴリゴリした感じが特に。女性コーラスですがサラブライトマンみたいな感じをイメージしてもらえばいいと思います。ケルティックウーマンのCDはどれも録音がいいのでどれを買ってもはずれはないと思いますが、1枚選ぶならこのCDです。特にトラック16の「すばやき戦士 (4:51) Mo Ghile Mear」等はお気に入りで、ハイエンドショーでかけていたのもこの曲です。

The Very Best of ERA
Era
B00063921Y

ERAというグループもコーラスですが、こちらは厚めの男性的な感じでがんがん押してくる感じです。聴いていてある種の爽快感があります。ちょっとロックが入っている感じの曲もあってクイーンをもうちょっと上品にした感じの曲もあります。録音も抜群とまでは行きませんが、とくに悪くはありません。The Mass いう曲はハイエンドショーなどでもかかっていたような気がします。

LE TEMPS QU’IL FAUT
ジャン・フィリップ・ヴィレ・トリオ
AS080(澤野工房)

澤野工房さんのCDはすばらしいものがたくさん集められているようです。このCDは実はオーディオコンピューターを雑誌社で評価してもらった時に、ハードディスクに残されていた曲で、その後ようやく探し当てました。冒頭の曲はクラッシックで言えばサティの様な感じで独特の音色を聞かせませす。録音は全体的にちょっとだけ響きが多すぎるきらいもあるのですが、悪くはありません。ジャズというと古典的な曲も多いのですが(もちろんそれはそれで悪くは無いのですが)、たまにはこういった新進気鋭なCDも聴いてみるとスカッとします。

Titanic: Music from the Motion Picture (1997)
James Horner
B0000029YC

これはご存知の方も多いかと思います。映画タイタニックのサウンドトラックです。映画タイタニック自体にはさしたる興味は無いのですが、このCDのすばらしいところはなんと言ってもオーケストラが非常に良い音質で録音されていることに尽きます。クラシックのCDは特にオーケストラのような大編成ではろくな物がないと私は思っています。ほとんどがコンサートホールでのワンポイント録音に近いもので、結果的にオフマイク過ぎるというか、音が遠すぎるのです。このCDの様にスタジオで(どこで録ったかは知りませんが)マルチトラックで録音したものをステレオで再生するとそれはもうオーケストラの迫力が凄いですね。オーケストラのオンマイク録音というかスタジオ録音はこういった映画音楽かNHK-FMのN響の生放送しかないのが残念です。

このほかにグラディエーターのサウンドトラックもいい音してます。

Gladiator
Hans Zimmer, Lisa Gerrard
B00004STPT

ベルリンフィル12人のチェリストたち
ザ・ベスト
B00061QX6S

文字通りベルリンフィル12人のチェリストによる演奏です。チェロが12人集まるとより一層音に厚みが出ていいですねー。一度来日した際にコンサートでも聞いてきましたがほぼ同じ様なバランスで鳴ってました。コンサートでは12人が円弧状に並んで、客席部分だけあけて置くと言う配置で演奏してました。チェロの録音の場合はマイクをおそらくオーケストラの収録よりも近いところで拾っているせいだと思いますが、結構音質も悪くはありません。
似たようなもので12人のバイオリニストというグループもありますが、バイオリンの場合は12人集まっても音に厚みが出ず、12人集まった効果がいまいち出ないので、音質的には残念な結果になります。フルレンジ12本とツイーター12本鳴らした時の違いみたいなものでしょうか?
12人のチェリストの(録音の)音質はCDによって微妙に異なり、一枚買うならこのベストがいいと思います。2曲目のピンクパンサーのテーマはショーでもよくかけています。

CDプレーヤー(DAC)の本当の実力 -高周波ノイズはこんなです(2)-

前回CDPの高周波ノイズについて紹介しましたが、100KHz程度なので「こんなの高周波じゃねー」って言われそうですね。それでは本当の高周波ノイズをお見せしましょう。
これはある50万円のCDPの出力ノイズをFFT解析した結果です。
横軸は0-50MHzです。

これすごいですね、もう高周波ノイズがテンコ盛りです。
上図は電源を入れてPauseの状態で出力を見ています。この状態で
電源をOFFにしたときのノイズスペクトルはこちらになります。

ですので、観測された高周波ノイズは測定系のノイズではなく、CDP本体が出すノイズだと思います。
順序が逆ですがノイズ波形はこれ

10mVレベルのノイズが乗っています。これ結構なレベルですよ。
同じくCDPの電源をOFFにすると

これは測定系の残留ノイズですね。

この波形を見てからこの(50万円の)CDPを聴く気になれなくなりました。

え?気にするなって・・・・・・無理です。

CDプレーヤー(DAC)の本当の実力 -高周波ノイズはこんなです-

前回CDPからの出力信号を見てみましたが、どの辺の高周波が重畳しているかという事をお見せしましょう。

こちらがCDPからの生の出力信号波形(1KHz,-15dB)をFFT解析したもの。縦軸は1DIVが20dB、横軸は0-250KHzです。

一方こちらはLPFを通した時のFFT波形です。LPFは20KHz、-18dBのパッシブで、信号は振幅が1/2になります。

一目瞭然ですが下のLPFを通した方はベースラインが一桁落ちています。さらに源波形はところどころにピークがあります。例えば105KHzあたりです。これに加えてMHz帯から数十MHz帯にも(図には入っていませんが)ピークが出ています。105KHzあたりのピークは、多少変わってもどのCDPにも出ているのですが、サンプリング周波数から考えてもぴったりと合わず、不思議な周波数です。また原因としてはシステムクロックあたりの高周波が漏れているとも、最終段あたりで発振してるともとれる微妙なところです。

高周波がでているっていったいどこのCDプレーヤー?とお思いでしょうが、ほとんどの高級機で出ています。

また「可聴帯域外だから出てても問題ないでしょ」と思われるかもしれませんが、これがガラッと変わるのです。CDPの音質を決める最も重要な要素だと思っています。

この辺は別途まとめますので。

CDプレーヤー(DAC)の本当の実力 -オーディオ30年における悲しい現実-

これまでジッターなどに関連していくつか説明してきましたが、それではCDプレーヤー(あるいはDAC)の音質を決める主要因は何でしょうか?

その質問に私なりに正直にお答えすると、DACチップ以降のアナログ部の性能特に高周波ノイズというか発振の有無なのです。もちろんジッターも影響しますし、ジッター性能がを極端に良くなるとかなり音質も向上するのですが、高周波ノイズの方が全体の音質を決める上で支配的で、これで全体の音質の半分くらい(あるいはもっと)は決まってしまうと思っています。

高周波ノイズって具体的に何?そんなのあるのか?と思われるでしょうが、実はほとんどのCDP(CDプレーヤー)であるのです。

ここで極端に高周波ノイズ(というか発振波形)が多いCDPの出力波形を見てみましょう

これはあるCDプレーヤーの1KHzの-15dB(最大出力の約1/5)の信号波形です。

よくわかりませんか?
それでは綺麗にした波形を出してみましょう。

ぜんぜん違う事がお分かりいただけると思います。

上の波形が無処理(CDP出力そのもの)下がCDPの出力の後にLPF(ローパスフィルター)を通した波形です。上の波形はかなり線がゲジゲジしている事がわかると思います。これはなぜかというと余計な高周波成分が重畳しているからです。これは極端な例ですが、多かれ少なかれ高額なCDPでも同様の現象が見られます。つまり高周波ノイズにまみれているのです。

今日のところはこんなところで。
以後こんな事を書いていきます。
・勝手にCDPランキング
・雑誌などの測定で出ない理由、
・発見されにくい理由
・今でも無くならない理由
・高周波が可聴帯域に影響するのか
・本当にCDPのノイズか?
・これがないと音質が良くなるのか?