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2012年12月 5日 (水)

ヘッドホンとスピーカーの違い

今日は、チャンネル・セパレーションについての考察を書こうと思います。 

 

ヘッドホンとスピーカー。 どちらも、電気信号を空気の振動に変換するという基本的な動作に違いはありません。 

 

アンプやカセットデッキなどでは、明確にセパレーションとクロストークは別の項目になっているのはご存知だとは思いますが、その内容は・・・ 別の機会にするとして。 今回はチャンネルセパレーションについて掘り下げます。

 

Sp2

古くはレコードのセパレーションが約30dB。FMラジオは50dB程度でした。 

 

カセットデッキも約30~40dB。家庭で聴くことのできる機器のチャンネルセパレーションは数値上、FMが最高でした。

ところがCDの登場により、一気に90dBへと数値は跳ね上がります。

DACを独立して使用すると100dBを超えるような機器もあるようです。さてさて、ここで問題提起です。

 

 

スピーカーから出る音は、耳に対してどのくらいのセパレーションがあるのでしょうか。

 

実測したこともありませんし、そういう記事も読んだことはありませんが、例えば右スピーカーから出た音は、右耳でも左耳でも殆ど音圧差がなく聞こえるんじゃないかと推測します。 つまり、ほぼ0dB。 

 

カナル型のヘッドホンでは、骨伝導で聞こえるほど大きな音量でなければかなりのセパレーションが得られます。

では、スピーカーよりヘッドホンの方が優れた音場感が得られるのかというとまあ、録音の仕方にもよりますが、一般的にはスピーカーの方が優れていると言われています。 

 

 

ダミーヘッドを使った録音(バイノーラル録音)は、録音する時点で人の頭の形状をした耳の部分にマイクを仕込んで録音するのでヘッドホン向き。 といいますか、ヘッドホンで聴くための録音といってもよいくらいで、スピーカーで聴くよりヘッドホンの方が良い結果が得られると思います。

 

ダミーヘッドを使わなくても、ワンポイント録音といって、1本のスレテオマイク、もしくは2本のマイクを30cm程度の間隔にセッティングして録音すると、ヘッドホンでもスピーカーでも、自然で程良い音場感(臨場感)を得ることができます。

 

マルチマイクで録音された音源を2chにダウンミックスする時、それぞれのマイクで拾った音を左右のチャンネルへとスッパリ切り分ける訳ではなく、パンポットというバランスボリュームのような物を使い、どのくらい傾けるかというのを設定します。

例えば、TP1はL-Rで 40%-60% TP2は 38%-62% という具合です。オケの配置とは少々異なりますが、低音の楽器はセンタ近くにすると違和感が少ないと言われています。 TPは右100%、TBは左100%、Voは右100%、pfは左100%というふうにしていないのは誰でも分かるかと思います。

 

まあ、こんな感じで、ワンポイント録音でもマルチマイクの2chダウンミックスでもその時点で、かなり左右で音は混じっているのはご理解頂けたでしょうか。

 

少し脱線しましたが、セパレーションの数値が重要で、音場感への影響が絶対的というのであればヘッドホンで聞くか、スピーカーは頭の左右、180度の位置に配置して、無響音室で聴くのが理想とされる事になってしまうのですが、実際はそうではありません。

 

 

BOSE社のスピーカーは、むしろ部屋の反射音を多くして臨場感を増すような手法をとっているくらいです。 まあ、BOSEはピュアオーディオを狙っていないと言ってしまえばそれまでなんですが。。。

 

 

さて、さてさて、どうも落とし所のないセパレーションとヘッドホン・スピーカーの話となってきましたね(笑 

 

スピーカーで表現される音場感(臨場感)の正体は、音圧差ではなく位相差(時間差)にあると考えるのがもっともらしいと思います。 つまり音速と音の周波数に依存します。 

 

 

 

続きは明日。

 

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コメント

聴き耳?利き耳?

私は、眼にも有ると、思うのですが、耳にも、利き手と同じ事が、
個人差かも知れませんが、有ると思います。
私の利き耳は、完全に左耳です。
電話の受話器は、左でしか受けません。
勿論、右耳も正常に聞こえるのですが、
聴いた内容の理解?判断?が違う様で、右耳での受話器は
なじみません。不快です。
大脳では、右半球優位で聴いているのかも知れません。
でも、アンプの左右バランスを、ずらして聴く事は、しません。

聴力は、左右でバランスに違いが有るかどうか、確かめたことが無いので
判りませんが、両耳の位置に、それぞれ、センサー(マイク)を置いて
左右の位相差を測ったときに、その数値と、脳で聴いた感じと
どう違うのか、興味がありますね。

普段は、スピーカーからしか聴いていませんが、
「臨場感」は、スピーカーでは、擬似的にも難しいのでは・・・?

こんなのはどうでしょう?
楽器毎に(高音~中音~低音)、左・右・前・後に、
立体的にスピーカーを複数配置して
音の大きさも、演奏に合わせて変化させ、再生させたら
少しは、立体感の有る音場が作れるかも知れませんが、どうでしょう?

たとえ上手ではない演奏も、生で聴くと
「とても、良いですね」
生は、やっぱり良いです。
生は、音圧(振動)もかなりの要素になっているのだと、思います。
最近、ちっとも、生演奏聴いていません。(゚ー゚;

話の筋を違えた様に思いますが、
記事を拝見して、こんな風に、思いつきました。

失礼しました。

そういわれると、利き耳ってあるかもしれませんね。

臨場感と、自然な音像定位とは似て非なるものかもしれません。
電子楽器系のエフェクトのすごさもあって、空中をぐるぐる飛んで回るような風の音とか
実際にはありえない音像ですが、人の耳を上手に利用(騙し)しているんだと思います。

どこだかの研究で、スピーカー20個とか使って、音をコントロールするようなことも
やっていたと記憶してます。 NHKだったかな。 
面白い研究だと思います。 逆に2chだけで、自然な定位とかも研究されていて、
その方が、個人的には現実味があるなぁっと思います。  部屋に20個のスピーカとか
考えられないですし。 

やっぱり生の音はいいですね。 私もマイナーなロックシンガーのライブに、よく足を運びました。
ロックは生演奏とはいわないでしょうか???  すでにステージ上でスピーカから音が鳴ってるし(笑

そうそう、6~7年ほど前に、リアル5.1chヘッドホンというのをジョークで買いました。
それは、片方の耳の部分に3個のユニットがついていて、合計6ch分の音が耳元で鳴るという
ギークな製品。  当然、まともな音はしませんでした(笑 
会社の人に見せびらかして、あとはゴミ箱行き・・・ 

利き耳、利き目ってありますよね〜。
利き耳は電話の受話器を当てる方の耳、利き目はカメラのファインダーを覗く方の目と考えて良いのではないでしょうか。

自分も受話器を当てるのが自然と左耳なので、左耳が利き耳だと漠然と思ってました。
ところが、耳鼻科を受診した際に聴力を検査した結果、驚きの結果が。検査結果を見せてもらったところ、検査は65Hzだったかを下限にオクターブ・ステップで8kHzを超えるあたりまで離散的に測定します。65Hzでは右耳の聴力が10dB程左耳より劣り、130〜2,080Hzまではほぼ同等。4160Hzで再び右耳の聴力が約10dB劣り、8320Hzでは何と30dB近くも劣っていることがわかりました。
左耳に受話器を当てる理由が論理的に判明したという訳です。

かたや目の方はどうかというと、カメラのファインダーを覗くのは右目なのに、視力が良いのは左目の方。
利き目と視力の矛盾を合理的に説明する根拠はまだ見つかっていないので、これはまだ悩みの種です。
それとも、利き目は右目ではなく、左目なのか?

こんばんは、オーシャンです
利き目の判断は、両目で柱や電柱の様なものを見て、指でそれを隠す様にした後、片目ずつウインクをして動かない方が利き目と言われています
弓やライフルの照準などは、利き目が重要になるそうです
多くは、利き腕と同じだそうですが、まれに逆の人がいます

効き耳は聞いたことがないのですが、耳たぶのシワを粘土等で埋めると音の指向性が判らなくなる、とは言われているようです
つまり、日頃の経験が重要らしいです

オーシャンさん

オーシャンさんの説によると、自分の利き目は右目ということになります。脳において左右からの視覚情報を統合する際、どちらが優先されるかで利き目が決まるのではないでしょうか。
困ったことに加齢に伴う老眼の症状の一つとして、右目の視野が反時計回りに1度回転していることが眼科での検査で判明しており、写真を撮る際に水平・垂直線をフォーカシング・スクリーンの方眼線に合わせても写真が1度だけ時計回りに回転して写ってしまい、非常に困ってます。左目でのピント合わせは違和感が大きくて、動く被写体の撮影はまず不可能です。

聴覚に関して言えば、全コメントに書いたように左右で聴力さが明確にあるのに、ヘッドフォンで音楽を聴く分には今の所、全然不自由を感じません。違和感を感じるような周波数帯に聴力の差が余りないからなんでしょうか。

三毛ランジェロさん
オーシャンさん

なるほど。 利き目、利き耳ですか。 深いですね。

利き耳は、あまり意識しませんでした。

F特や感度が左右の耳で異なっているというのは、よくあることらしいですね。 それを測定してF特補正をするイヤホン(ポタアン的なユニット含み)があるみたいです。

> 左右で聴力さが明確にあるのに、ヘッドフォンで音楽を聴く分には今の所、全然不自由を感じません。

本来、聞こえているはずの血流なども、ほとんどの人は認識しておらず、かなりの部分を脳が補正しているんじゃないか。 という話もあります。

高域の聴こえ方も不思議な点がありますよね。

単音では15kHz以上は聴こえていなくても、8kHzの正弦波と矩形波の違いは、わりとはっきり判別できたりします。
8kHzの2次高調波は16kHzだから、聴こえてないハズなのに。。。

また、DACのポストフィルタのカットオフ周波数が50kHzと100kHzとでも聴こえ方が違うのが分かったりもします。 再生が44.1kHzのソースなのに。。。


目に関しては、私も極度の乱視で、それを補正しているメガネの光学的な歪が発生していて、直角が判別できません。
イメージ的にいうと、カメラに21mmレンズを付けてファインダーごしで机を見るような感覚です。
板金もので線を引くときは三角定規が必須アイテムです(笑

たかじんさん

>本来、聞こえているはずの血流なども、ほとんどの人は認識しておらず、かなりの部分を脳が補正しているんじゃないか。 という話もあります。

実は、耳鳴り持ちでして。高周波域の音が聞こえます。イメージ的には、水道管の中を水が流れる音といった感じでしょうか。これはまさに、血管を流れる血流そのものといった感じ。
耳鳴りも左右で感じ方に差があり、左耳の方が大きく聞こえます。また、体調にも左右され、ひどく疲れているときは物事に集中できなくなるほど、耳鳴りがひどくなります。


>イメージ的にいうと、カメラに21mmレンズを付けてファインダーごしで机を見るような感覚です。

これは、多少の違和感といった次元ではありませんね。自分は少なくとも視野の回転さえ気にしなければ、日常生活には特に支障はありません。もちろん、老眼で近くのものが見えにくくなっているのはお約束。

↑のコメントで名前を書くのを忘れてしまいました。

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