スピーカーリスニングの音質向上に最も効果的なたった一つの方法

スピーカーで高音質に聴きたくて、スピーカー自体やスピーカーケーブル、インシュレーターを買い替えて音響パネルも設置したけれど期待した効果は得られなかった、そんな経験はありませんか?初めてスピーカーを使ってみたがヘッドホンの方が高音質だったと感じていませんか?

ヘッドホンやイヤホンと異なりスピーカーの場合は、スピーカーから直接届いている音だけを聴いているわけではありません。あまり意識することはないでしょうが、スピーカーから壁などに届いた音は反射してその反射した音も一緒に聴いています。そして通常は直接音よりもむしろ反射音を多く聴いていると言われています。
この反射音は音質に様々な悪影響を及ぼすので、スピーカーの音質向上には反射音対策が最重要項目となります。この記事を読めば、反射音が具体的にどんな音質劣化を招いているのか、どうすれば劣化を防ぐことができるのかを知ることができます。

車だけアップグレードしても走り心地は良くならない
部分最適化しても全体最適化には役立たないことの例えです。音楽再生の場合は、車がオーディオ機器に、道路が部屋に相当します。

スピーカーで聴いている音は歪みだらけ

スピーカーで聴いている音は想像を絶するほどに歪んでいます。

このことを簡単に確認できる方法があります。均等な音量で低い音から高い音までを滑らかに連続再生するスイープ信号を聴いてみることです。

スイープ信号の概念図

スイープ信号は様々な形で入手できますが、簡単に試せるように下に用意したのでスピーカーで再生してみてください。

左右チャンネルに信号が入っています

左右のスピーカーで聴こえ方が異なる場合がほとんどです。信号が左チャンネルのみのもとの右チャンネルのみのものも聴いてみてください。

左チャンネルに信号が入っています
右チャンネルに信号が入っています

スイープ信号を再生してどんな高さの音も均等な音量に聴こえれば問題ないのですが、99.9%の確率で均等には聴こえません。再生途中のどこか(主に低い音の数箇所)でいびつな音が聴こえていることと思います。

もしもどの高さも均等に聴こえたならば、もう一度注意深く聴いてみてください。

均等な音量に聴こえない状態をイメージにすると下の図のようになります。

次にヘッドホンかイヤホンでスイープ音を聴いてみてください。低い音から高い音まで均等な音量で聴こえるはずです。つまりスピーカーで聴いた場合に限って均等な音にならないということです。

それではスピーカーが問題でスイープ音が均等に聴こえないのでしょうか?

レコーディングスタジオでも評判の高いモニタースピーカーADAM Audio S2Vの製品ページに掲載されている周波数特性は下のグラフからわかるようにみごとにフラットな特性ですが、このADAM Audio S2Vでさえスイープ音を再生してみると均等な音量では聴こえず数か所でいびつな音がします。

ADAM Audio S2Vの周波数特性

測定してみれば歪みは一目瞭然

スイープ信号をスピーカーで再生していびつな音に気づかなくても、音響測定用マイクを使うと均等な音量になっていないことは簡単に目視できます。

ドイツ製の高性能な測定用マイク iSEMcon EMX-7150

測定に使用したマイクについて「音響測定用マイクiSEMcon EMX-7150:高性能で低価格」もご覧ください。

スイープ信号を再生してそのライン出力を測定した場合と、いつもスピーカーで聴いているリスニングポジションに測定用マイクを立てて測定した場合の違いを下のグラフでご覧ください。

緑:ライン出力段階での周波数特性
茶:リスニングポジションでの周波数特性

スイープ信号のライン出力を実際に測定してみると、先の「スイープ信号の概念図」のとおりに低い音から高い音まで見事な水平線になっていることがわかります(緑色の線)。※ライン出力の段階では歪んでいないということです

一方でリスニングポジションに測定用マイクを立てて測定した結果は、実際に聴いてみた時と同じく2か所(120Hzあたりと210Hzあたり)に大きな山(ピーク)が見られ、原音(本来のスイープ信号)とは大きく逸脱して歪んでいます。

いかがでしょうか。先にお話ししたとおりにスピーカーで聴いている音は想像を絶する差異(=歪み)になっていることが視覚的にもよくわかります。決して悪戯に危機感を煽っているわけではないこともご理解いただけたことでしょう。

※最大ピークの120Hzでは10dB上昇していますから聴感上で2倍程度もの歪みがこの周波数帯域で起こっていることになります。不自然に聴こえて当然です。

補足)ADAM Audio S2Vはデスクトップにも置けるサイズ(実際にデスクトップに置いて測定しています)ですから30Hz以下の重低音を再生するには無理があります。これ以下を望むならより大型スピーカーかサブウーファーの追加が必要です。

歪みが起こる理由

それではスピーカーで聴くと何故このような歪みが起こるのでしょうか?

通常、スピーカーで音楽を聴く空間は壁や床、天井に囲まれています。スピーカーの音は壁や床、天井で跳ね返ります。向かい合った壁や床と天井では音の跳ね返り(反射)が繰り返されて徐々に減衰していきます。

スピーカーで音楽を聴いている場合は、スピーカーからリスナーに直接届く音(直接音)と壁や床・天井で起こる反射音を同時に聴いていることになります。そして部屋の寸法によって反射が起こりやすい周波数(音の高さ)が決まってきます。壁面の材質や形状などによって反射の度合いが決まってきます。反射が起こりやすい周波数は、スピーカーから放たれた音の何倍にも増幅されて耳元に届きます。これが原因で、リスナーは元の音とはかけ離れた歪んだ状態で聴かされる羽目になっているのです。

理屈はともあれ、スピーカーで音楽を聴く場合は原音とはかけ離れた音を聴いているのだということは、前述のスイープ信号の試聴で体感していただけたと思います。

スピーカーで音楽を聴く場合は、反射音も同時に聴いている

反射音の影響で特定の高さの音が何倍にも増幅されて聴こえている

歪みは音楽(音源)のあらゆる魅力を台無しに

単純な音であるスイープ信号でさえスピーカーでは歪んで聴こえるのですから、音楽を聴く場合は推して知るべしです。

では具体的にどのような望ましくない状態になっているのでしょうか?

  1. スイープ信号でいびつに聴こえた特定の高さの音は、音楽の場合はその音程の部分だけ異常に強調されて聴こえますから本来の演奏とは異なる所にアクセントがついてしまってとても不自然で違和感のある演奏になります
    ※オーディナリーサウンドの部屋の場合は、ニール・ヤングのDown by the Riverのベースに変なアクセントが付きます
  2. 不自然なアクセントに加えて、楽器やボーカルの音色が意図せず変わってしまう原因にもなります。楽器や人の声など自然界の音は1つの音の高さだけではなくそれ以外の音の高さも含まれていてその混ざり具合によって音色が決まる訳ですが、特定の音程だけが強調されると音色まで変わってしまうのです。
    アリシア・キーズのDoesn’t Mean Anythingのキック(バスドラ)が妙に甲高くなります
  3. 更に音が不鮮明になるというこれも全くありがたくない現象が起こります。これはマスキング効果と呼ばれ、大きな音よりも少し音程の高い音が聴感上かき消されて聴こえなくなることを指します。スピーカーで聴く音がヘッドホンやイヤホンで聴く場合よりも不鮮明と感じたら、マスキング効果の影響である可能性があります。
    ※(好事例がパッと思い浮かばず申し訳ありませんが、例えばギターのカッティング音がかき消されます)
  4. もっと言うと、聴く音源がステレオであれモノラルであれ使っているオーディオ装置がステレオの場合は、定位感が損なわれてこれに伴って空気感、臨場感が損なわれるといった数々のデメリットが生じてしまいます。※モノラルの場合は本来は定位そのものの概念がないはずですが、最適化されていないステレオ装置で聴くと音像がぶれることにより不鮮明な音になります。
    イエスのRoundaboutのベースとキック(バスドラ)がもごもごとダンゴになります。

1.~4.であげた曲はほんの一例です。また、部屋の状態により影響を受けやすい(=わかりやすい)曲は変わってきます。

歪みを取り去ると本来の音が復活→音質向上

このように反射音は周波数特性が乱れてフラットでなくなるといった表面的なデメリットだけに留まりません。

妙なアクセント・音色変化や情報量・解像度の低下、定位の低下、空気感の低下など音源が本来持っている音楽の表現を変え魅力をスポイルする大きなマイナス要因になっています。

このような問題を取り除いて音楽ファイル、CD、レコードなどの音源本来の音を再現することで聴感上は音質が向上した(高音質になった)と感じるようになります。厳密には高音質になったわけではなく、オーディオシステムの本来の能力を引き出してそのオーディオシステムで出来得る音源の再現性が最大化されるということです。

こんなに効果絶大なオーディオアクセサリーは滅多にないでしょう。

平らな道は車本来の性能を発揮
悪路走行を目的とした車でない限りは高級車であろうとも、平らな舗装道路を走ってこそ本来の性能を発揮することができます。
音楽再生に使うオーディオ機器も同じことです。

歪みを取り去る現実的な方法

ではデメリットばかりの反射音による歪みを無くして音質向上するにはどうしたらよいのでしょうか?

解決手段はいくつかありますが、誰にでも確実に実践できてその後の調整にも柔軟に対応できるイコライザーをはじめとするオーディオプロセッサーの利用が万人向けでおすすめです。

可能であれば後述するイコライザー以外の方法との組み合わせも有効な手段です。ただし、イコライザー以外の方法は条件を満たす場合に限り実践できる方法です。

以下にそれぞれの手段について説明します。

万人向けではない既存の手段

古くから存在する手段は音響建築学等に基づく部屋の反射音による悪影響を対策する室内施工です。ほとんどの場合、専門業者に依頼して工事してもらいます。これとは別に、より手軽に実践できる手段として音響パネルなどのアイテムを設置する方法等も利用されています。

ところが、室内施工の場合の多くは多額の費用と工期を伴うので万人向けの方法とはなりませんし、そもそもが専用のリスニングルームを持っていることが前提条件となることでしょう。賃貸住宅の場合は室内施工は絶望的ですし、持ち家であっても単身赴任など家を空ける機会が多い場合はやる意味が薄れてしまいます。

音響パネル類の場合は施工に比べると現実的な手段ですが、問題を解決するには本人による試行錯誤が必要でしかも解決できる範囲も限定的と考えた方が無難でしょう。

※測定用マイクで計測しながら音響パネルのセッティングをつめていくことで、より良いセッティングを短時間で見つけることが期待できます。聴感だけに頼ったセッティングではなかなかゴールに近づくことはできません。

それではどんな手段を取ればよいのか?誰にでも簡単に反射音による歪みを取り去る方法があります。

高品質なイコライザーを使った補正

答えは明快です。イコライザーを使って歪んでいる特定の高さの音(均等にならない強調されてしまう音程)のレベルを下げて再生すればよいのです。

昔のホームオーディオ製品のイコライザーの中にはあまり褒めらないクォリティのものもあったようですが、今日のまっとうなデジタルイコライザーであればクォリティに起因する劣化は全く気にする必要のないレベルに到達しています。

※そもそも昔からほとんどの音源にイコライザーが使われています。レコードの場合は100%イコライザーを通っています。

イコライザーと一口で言っても実に様々な形で提供されていますから、目的に合ったものを選択することができます。

ハードウェア単体機のイコライザー

イコライザーと言えば真っ先に思い浮かべるのは単体のハードウェアでしょう。

レコーディング等で用いられる業務用のイコライザーであれば相当昔の時代のアナログイコライザーであってもハイクォリティなイコライザーは多々存在しますし、現在のアナログイコライザーも好まれて使われています。

PCソフトウェアのイコライザー

音楽リスニングにPCを使っているのであれば、CPUや専用DSPで動作するソフトウェアの上質なイコライザーが数多く存在するのでこれを使わない手はありません。

レコードしか聴かない、ネットワークオーディオをやっているなどPCをオーディオに使っていない場合でも、PCをスピーカーで聴く時の音響補正プロセッサーとして既存システムに追加導入する手段もあります。

イコライザー処理を含む補正最適化を自動処理してくれるPCソフトウェアも存在します。

中でもIK MultimediaのARC System 3はこの分野で歴史と実績のある代表的なソフトです。測定用マイクが同梱されているので容易に導入することができることもメリットです。

関連記事:音響補正システムARC System 3:高価なルーム・トリートメントなしに部屋の問題を解析、解消

補正のためのイコライザーを搭載したスピーカー

スタジオモニタースピーカーの中には、部屋の引き起こす問題を解決するための機能を内蔵した機種も存在します。パッシブスピーカーでは仕組み上実現不可能ですからアンプを内蔵したアクティブスピーカーです。

先に紹介したADAM Audio S2Vを含むADAM AudioのフラッグシップとなるSシリーズは、DSPを内蔵し現在のバージョンでは6バンドのパラメトリックイコライザーを中心とした補正が可能です。※ファームウェアのバージョンアップにより将来機能アップが可能な仕組みが備わっています

イコライジングを容易にするためのPCソフトが同梱されます。

IK MultimediaのiLoud MTMは上記のARC Systemのテクノロジーを内蔵し、測定用マイクも同梱されています。

補正も驚くほど簡単で、マイクを立てて本体のボタンを1回押すだけの先進機能です。

IK Multimedia iLoud MTM:測定用マイクのMEMS Microphoneが同梱

※ADAM Audio S2VもIK Multimedia iLoud MTMもスタジオモニタースピーカーですが、家庭での音楽鑑賞にも適したサイズと突出した音質のスピーカーです


【info】 ホームオーディオにもイコライザーによる補正を目的とした製品(ルームイコライザー、ルームオプティマイザーなどと呼ばれる)が僅かに存在しますが、ここで紹介しているものよりもかなり高額(100万円前後)ですから万人向けとは言い難い製品です。興味のある方はお問い合わせください。

まとめ

スピーカーで音楽を聴く時は、部屋が音(音楽)に及ぼす影響を避けては通れませんからイコライザーを使って問題解決しましょう。

イコライザーは、プレーヤー、アンプ、スピーカーと並ぶ第4のオーディオ機器です。部屋の及ぼす悪影響を取り除いてはじめてスピーカーを使ったオーディオシステムの本領が発揮されるのです。

イコライザー以外にも反射音を解決する方法はありますが、万人が利用できる現実的な手段はイコライザーを利用する方法です。

イコライザーなら、部屋のレイアウト変更やリフォーム、引っ越しなど環境の変化にもコストなしに対応できるという点も他の方法に無いメリットです。

より良い音で聴くためにスピーカーその他のオーディオ機器をグレードアップしたり、スピーカーケーブルやインシュレーターなどのアクセサリー類をグレードアップしたりしがちです。しかし、部屋の対策に手をつけない、もしくはなんとなく適当に音響アクセサリーなどで対策すると、グレードアップの費用対効果は激減します。少しでも改善できればまだ救われますが、グレードアップしても思ったように改善されずに負のスパイラルに陥ってしまい最悪の場合は音質向上を諦めてしまうことさえあります。これは「オーディオ地獄」などと呼ばれます。

測定用マイクや測定ソフトをはじめとする音響測定ツールは、オーディオアクセサリーと比べて遥かに高い費用対効果で音質向上に役立ちます。昔なら個人で入手できる音響測定ツールは皆無に等しかったでしょうが、現代のオーディオでは下手なオーディオアクセサリーよりも遥かに安価に入手できるので使わない手はありません。

オーディナリーサウンドは通常のオーディオショップと異なり音響測定ツールも取り揃えていますのでお気軽にお問い合わせください。

イコライザーで補正する場合に、測定結果に基いて補正するか、聴感にのみ頼って補正するかでは結果に大きな差が生じます。聴感のみに頼ると前述のグレードアップの話と同様に負のスパイラルに陥って諦めてしまいがちです。

テレビやカメラなどビジュアル系の製品は誰もが比較的簡単に高画質を手に入れられるようになりましたが、オーディオの中でも特にスピーカーで聴く場合は良い製品を使えば高音質が手に入るといった状況にはまだまだ行きついていませんし誤った情報も氾濫しているように思います。イコライザーは他のオーディオ機器と同等以上に重要な役割を果たす存在です。

最後に、プライベートスタジオで音楽制作しているビギナーのクリエイターの方々も、できるだけスピーカーを使いイコライザーによる部屋の対策をした上で作品をリリースされることを望んでいます。

記事や商品に関する質問その他がございましたらお気軽にお問い合わせください。

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