| １、物理特性と聴感の相関性の矛盾 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 最初の目次の所で書いたように、定量的に測定できる物理的な性能と音質の関係は、ある程度の水準に達していればそれ以上は相関が薄れるのが普通です。 ＳＰＫのようにＦ特や歪みが聴感上無視できないレベルの物でさえ、その定量的な数値の差は聴感と１：１で対応しないのです。（歪0.2%のSPKが0.5%のより音が良いとは限らない） そして、音質対策で改善した後で特性を測っても、数値はほとんど変化しないのが普通。 さらに電気信号を送るアンプに至っては、その出力が純粋に「電気信号」のみであるにも関わらず、定量的な電気信号の差は音質評価と一致しない。これが本当に理解しがたい。 音に差があるなら電気信号にも絶対に何らかの差はあるはず、と古来からこの数値の差を解き明かそうと研究はされてきました。 「正弦波での測定データではダメだ！もっとダイナミックな動的歪みを見るべき」と言う観点からのアプローチがＴＩＭ歪の提唱ですが、TIM歪みは限界ＳＲを規定値まで上げてしまえば差が出ない事が分かってしまい、現在では音質の主原因とは見られていません。 近年では時間分解能（時間軸の精度）の観点での追及が盛んですが、まだ「音質的には絶対値でこの値が必要」と言う成果は出ていない。定性的な対策で「改善した」という話ばかりで、定量的に「この数値が必要な値に対して何dB不足しており、改善後は絶対値でその値を満足した」というデータはないのです。 ●SPKの物理特性の完成度は良くないが、それでもアンプの差は分かる 電気的信号のみを扱うアンプ部に付いては、「電気的」にはほぼ完成されています。出力や周波数範囲は必要十分な値を余裕でカバーできますし、歪率や周波数特性、S/Nも聴感の検出限度をはるかに超える値を持つのが普通です。 ところが、実際に音を出すのに必要なSPKの音響的な特性は、それよりもずっと低い完成度しかありません。音圧の周波数範囲、帯域内での音圧特性、歪、位相特性のどれを取っても聴覚の検出限界の必要レベルに達せず、SPKの癖によって音が違っているのをある程度は「我慢」しながら、半分は想像力によって「音楽性」を補完しながら音を聞いています。 部屋の音響特性に至ってはSPK以上に暴れがひどく、数dBどころか10dB近いピーク・ディップがある事も珍しくありません。伝送特性は反射波や定在波の影響で大きく変わり、座る位置で耳との距離が数cm変われば伝送特性もころころ変わってしまいます。 人間は、このような音響環境の中で学習によって音の構造を認知し、直接音と反射音を区別することによって部屋の影響を排除して立体的な音像までも認識しているのです。 このような状況の中で、アンプや再生機器の違いによる信号の ごくわずかな変化（？）をどうして聞き分けられるのか、とても不思議です。 生命の不思議についてはDNAによる蛋白質合成のプログラムで少しずつ解明が進んでいますが、「音質の不思議」について解明出来たという話は聞いたことがありません。 ●計測器で測定できる値との関連 まずは、アンプなど電気系で定量的に測定可能な性能について、項目別に検討します。 歪やＦ特などの性能値では説明できない事がいっぱい！
項目の【】付きはカタログなどに良く見られる項目、【】なしはあまり公表されない項目です。 アンプの電気特性で見る限り、聴感で引っ掛かりそうな項目は全て測定限界は聴感検出限度をはるかに超えています。クリップとか最大ＳＲの限界を見る項目は、例え差があったとしてもその限界点を超えた場合にしか症状は出ず、「通常のリスニング時」での音質の違いには繋がらないはず。 パワーやＳＲ限界の「余裕度」で差があるとすれば、その差は限界を超える前にノイズや歪率の違いとして検出されるはずで、通常レベルでその差が出ないのであればリスニングへの影響は考えられない。 別の可能性としては、聴覚の検出限界は「測定限界に掛からないほどに小さい」のかも知れません。もしそうなら、歪率が0.0001%のアンプは0.01%よりも100倍音が良いはずです。しかし、現実はそうではない事は先人の検証結果から明らかです。 これらの性能値に現れない、ダークマターのような「別の何か」が隠れているのでしょうか。 ●音響系からの影響等、ほかに考えられる物理特性要素はないのか？ ・機械的な振動からの電気系への影響 理論的には、アンプで機械的な振動があると、コンデンサの電極間圧縮や磁束中の導体からの起電力発生、半導体のチップ応力で特性変調などの影響は考えられます。 この影響を定量的に見るのは簡単で、別のアンプで音を鳴らしながら、無信号の被測定アンプの出力を見ればよい。通常リスニング条件で出力0.1mV以下なら、SPKから発生する音圧は0dBSPL以下なので聞こえないはず。 ・クロックジッタや基準電圧変動による信号の変調（サイドローブの発生） アンプではなくて信号を発生する機器（ＤＡＣ等）では、基準電圧やクロック変動で信号の変調が発生する可能性がある。（音質対策でVrefのパスコンを大きくしたり、基準クロックの高精度化で音が良くなったとされるのは良く聞く話。） 普通の歪率では基本波近傍のサイドローブは除去してしまうので、測定されていない数値の一つ。 高分解能のＦＦＴで、基本波のサイドローブを観測することで検出可能だが、アナログ音源のテープレコーダーやレコード再生では「Ｗ/Ｆ」（ワウフラッター）として以前から測定されていた項目であり、0.05%程度の値でも音質の最重要要素だと言う話は聞いたことがない。（ピアノなど目立ちやすい音源で0.1%が検知限度と言われている） 但し、改めて音質への影響を調査しておく必要はあると考えられる。 ●「音質に良い」とされる対策内容から物理的な変化を定量的に捉えられるか。 物理的な数値の違いは別として、音質に良いとされる対策は "定性的" にはある事が経験則で知られています。まずはこれらの経験則から定性的な内容だけでもまとめてみます。 定性的な内容だけでも何が音質に関連するかが分かれば、物理特性への影響も検証が可能になるはず。 筆者は「音質検討」した経験があるのはスピーカー開発（安い普及帯の製品）だけなので、実体験で語れるのはＳＰＫ部のみとなります。アンプ部に関しては「良く聞く話」程度に止めます。 （執筆未定） ●個人差や時間経過による再現性、心理的な影響をどう評価するか。 評価結果を信頼性あるものにするには、ブラインドテスト（２重盲検法）など、統計的な手法を用いて２σ以上の確率で有意である事を証明しなければならない。但し、このような統計的な手法は非常に時間と手間が掛かり、生産性は著しく落ちる。 さらに、有意差を証明できたとしても単に「ＡとＢは同じではない」と言うだけで、それ以上の意味はない。どの方向に改善すべきかの指針は得られないのである。 個人差や時間経過による再現性、心理的な影響は少なからずある事を前提として、それでも「再現性があって有意な音質グレードの変化量」を確認しながらでなければ、音質検討は進められない。 経験豊かな人は、それらの変動要因で発生する印象の差（ばらつき）と、定性的な対策で発生するはずの変化の「着目点」をよく記憶しており、ある程度は自分で排除が可能である。しかし、これは個人差が非常に大きい。 * * * * 音が分かる人のエピソード * * * * 薄型デザインのミニコンポを開発していた時のお話。 ベテラン技術者が薄っぺらい筐体を見て「強度が足りない。底板の補強と基板固定ビスの追加をしろ」とアドバイス。 若い電気担当は「対策しました」と言って再度音質確認に持ってきたが、ベテラン技術者は音を聞くなり「基板の固定ビスは付けたか？」と問いただした。電気担当は「付けました」と答えたが「おかしい、確認しろ」との命令で分解した所、固定ビスの１本を付け忘れていた。 つまり、彼は余り音の良くないミニコンポでさえ、４隅を固定された基板の真ん中の１個の固定ビスの有無が原因の音質変化をはっきりと聞き分けていたのである。 私はスピーカ担当として同席していたが、全く聞き分けられなかった。 メーカーの開発の場などで良く用いられるのが「相互比較法」である。 全く同じ物を２つ作り、両者の音質差を確認したうえで片方だけで音質改善を試みる。ある程度改善が進んだと思われる所で、改めて最初の状態のもう１台と比較する。つまり、比較する音の基準を常に近くに保存しておく方法である。 期待した方向に確かな改善が見られれば、もう１台にも同じ対策をして同じ状態にし、これを繰り返す事で次第に前進する事が出来る。（途中段階のが何台も増える場合もよくある） 開発段階での最終音決めに使った個体が「音質標準機」であり、通称で“神様”と呼ばれる事もある。（決して改造したり持ち出したりしてはいけない） 音質的には手作りでいろいろと検討した技術試作最終レベルが最も良く、仕様が決まって量産金型になると製造工程の制約などもあって少し音質劣化する事も多い。量産サンプル後にこれらへの対策を追加して“量産仕様の神様”に置き換える事もある。 メーカーの場合は音質に関して責任を負う「黄金の耳(Golden Ears)」 を置いてその意見を最大限尊重する事で基準がぶれないようにすることも多い。音質に対する方向性は個人の資質に極めて大きく依存するので、開発チームの人材に脈々と受け継がれた歴史がメーカーのトーンポリシーとなる。 次に進む オーディオ設計のTOPに戻る |