先日から気になっていた、グライコ(DEQ2496)の代わりにJACKの(ソフトの)イコライザで音質を補正した時に耳が痛くなる問題。いろいろ試したのだが、なかなか原因が分からず、対処できずにいた。それで、いろいろ検索したところ、耳が痛くなるのは、高域(4kHz以上)が強いことが原因という話が多かった。それで、イコライザでその辺りを下げてみたのだが、やっぱり効果がなかった。

さらに、90Hz付近のPEQのQ(山や谷の急峻さ)の設定がいい加減なためかと、帯域幅からQを求める方法を見つけて調整したのだが駄目だった。そんなこんなで第8案までやったのだが駄目で、残ったのは、今まで耳が痛くならなかったグライコの特性を測定して、それにJACKの特性を合わせることだった。ただ、そもそも今のグライコの特性はJACKのに近似させて作ったので、それに合わせる意味はないと思った。(2/22 17:56追記: 調べたら、JACKに近似させたあと、グライコ側で微調整していた。)

ただ、それまでの手がことごとく駄目だったので、もしかしたら、グライコとJACKの特性が微妙に違っていて、それが耳に痛い周波数帯の可能性がありそうだったので、改めて測定してみた。すると、以前は見落としていたことに気付いた。超高域である。グライコ(グラフの赤線)は約16kHz以上が落ちているのだ。一方、JACK(ベージュ色)は「そこまで律儀にやらなくても、誰も文句言わないよ」と言いたいほど、限界(約20kHz)まで綺麗に伸び、ストンと落ちている("JACK"とは書いたが、実際にはサウンドカードの仕事だ)。

右チャネルの特性比較 (DEQ=DEQ2496, JACK=Calf Jack Host。見やすいようにレベルをずらした)

何年も使っていたのだが、グライコ(のDAC)が意外にも超高域をカットしていることに初めて気付いた。間違ってそういう設定にしたのか、そういう仕様なのか、回路がしょぼいのか、経年劣化したのか分からないが、とにかく出ていない。(2/22 11:07追記: これはグライコDEQ2496の仕様の可能性がある。PS2を参照のこと。)

僕はそんな高い音は聴こえないから、出ていても関係ないとは思ったのだが、周波数特性の違いはその程度なので(その他に位相特性もあるのだが、未知数である)、試しにイコライザで落としてみた。まだ余り聴いてないが、前よりはましな感じがする(が、まだ耳が痛い気もするので、下げる量が足りないのかも知れない)。

もしこれで効果があったら(= 耳の痛みの原因は超高音)、僕はそういう超高音を音としては認識できないが、感じてはいるということだ。ということは、良く言われる、「ハイレゾの音は、聴こえなくても(可聴帯域外でも)身体で感じる」という説が正しいことになる。ただ、僕のような者にとってはハイレゾなんて苦痛でしかなさそうだがw

素人考え: 「身体で感じる」と言っても、実際には耳で感じていると思うのだが、脳ではそれが音とは認識されないということなのではないか。ただ、何らかの「感じ」がする(結局は脳の神経の電流になるのか)ので、聴こえないはずのハイレゾの違いが分かったり、(僕とは逆に)ハイレゾが心地よく感じる人が居るのだろう。

それから、サウンドカードやスピーカーの性能がすごいのに驚いた。無駄にいいと言ってもいいくらいだw いずれにしても、音(再生の忠実度)が良過ぎて駄目なことがあるなんて、全く信じられない。

という訳で、今日はいろいろと認めたくないことがあった。

 

(2/22 13:39追記) 「謎が解けた!」と思ったのだが、ちょっと腑に落ちないことがあるのに気付いた。前回JACKを試した時も、音を出すのにグライコをのDACを使っていたなら、やはり超高域がカットされていたはずだから、耳は痛くならなかったはずだ。オンボードのDACを使えばあり得るが、ちょっと考えにくい。あれから何か構成を変えたのだろうか? あるいは、グライコで処理した音をDACで出す時だけカットされる(=グライコがバイパスモードで、DACだけ使っている時はカットされない)のか? (← 実際に測ったら、バイパスモードでもカットされていた) この問題はなかなか奥が深そうだ。

(2/22 16:38追記) もう意地になって、耳が痛くないグライコの特性をJACKに移して(自分のをコピーw)みた。

右チャネルの特性比較 (黒=DEQ2496, 赤=Calf Jack Host)

これなら「何も文句はない!」はずなのだが、それでも何となく耳が痛くなりそうな気配がするのだから不思議だし、気に入らない。「DACで音が変わる」ってやつだろうか・・・ やっぱり認めたくないものだ。むーん。

もしかして、イコライザ・フィルタの位相特性の問題なのだろうか? 確かに、グライコの時も、グライコやPEQを多用したら耳が痛くなった。だとすれば厄介だ。けど、いろいろなフィルタを探して試せば、中にはいいのがあるかも知れない。純然たるデジタルのシステムだけど、アナログ的な音作りは要るようだ・・・

(2/22 16:58追記) JACKにコピーした特性の位相を調べてみたのたが、基本的には問題ない。

右チャネルの位相特性の比較 (黒=DEQ2496, 赤=Calf Jack Host)

JACK(赤)で超高域(16kHz以上)の位相がおかしいのは、フィルタ(LPF)を掛けているためで、仕方ない。この辺りは振幅が小さくなっているので、影響は少ないはずだ。それにしても、DEQ2496のLPFはすばらしく素直で感心する。やはり、本物だけのことはあるのだろうか? これはDACチップ(AKM製)内蔵フィルタの特性なのだろうか? 正直言って見くびっていたのだが、すごいと思う。

と書いたものの、実はAKMも最後の方は位相が乱れており、JACKの線の下に隠れているだけだ。本当にすごいのは、今のサウンドカード(TIあるいはASUSのフィルタ)だ。グラフは載せないが、超高域カットをしない場合、最後まで全く破綻せず、-60°までしかずれてない。「素性がいいDAC」というのは、こういうことなのかも知れない。

ただ、それで耳が痛くなったらしょうがないのだがw

(2/22 18:20追記) まだ余り時間は経ってないが、今度は大丈夫な気がする。確かにちょっとキツい感じはするが、疲れとか風邪で調子が悪いせいかも知れない。しばらく様子を見よう。やっぱり、超高域はカットするしかないのだろうか? もちろん聴こえないし痛いからそれでいいんだけど、なんか損した気分だw

(2/24 10:08追記) 位相と振幅が最適なフィルタを探したところ、意外にも、中低域の調整に使っているCalf Jack HostのPEQ(5バンドイコライザ)のHighshelfフィルタが良かった。なるべくグライコ(DEQ2496)に近い特性になるように設定を調整した(→ 目標値: -25dB@19.25k, Q: 0.85になった)。以下に位相と振幅特性の比較を示す。Highshelf(緑)では今までのCalfのLPF(赤)の20kHz辺りからの位相の乱れがなくなった。振幅も、グライコよりわずかに傾きが小さい程度である。こちらの方が19kHz辺りまでが小さ目なので、僕には好ましい気がする。また、処理モジュールが1個で済むのも好都合だ。

高域の位相特性の比較 (黒: DEQ2496, 赤: Calf LPF, 緑: Calf Highshelf)

高域の振幅特性の比較 (黒: DEQ2496, 赤: Calf LPF, 緑: Calf Highshelf)

聴いた感じは、今までに比べて「耳触り」が良く、くつろげる気がするが、今はクラシックを掛けているせいかも知れないし、昨日より体調がいいせいかも知れないし、気のせいかも知れない。 → 残念ながら耳が痛くなった。傾きが小さいせいだろうか?

いずれにしても、デジタルでもアナログのように音を変える要素はあって、音作り(または調整)の作業が必要なことを痛感した。僕の目指していた原音再生とは異なるが、聴き疲れするのでは元も子もないので、仕方ないのだろう。

 

PS. 帯域幅からQを求める方法(式)は、「音響とか / Sound and Acoustics」が参考になった。今度はいつ使うか分からないが、ちょっと知識が増えた。参考のために、肝となる式を書いておく。

オクターブバンドの帯域通過・除去フィルタの中心周波数: fc,
下限周波数: fl, 上限周波数: fh (それぞれ、-3(または+3)dBとなる周波数),
Q値: Q
の時、以下の式が成り立つ。

fc= sqrt(fl * fh)
Q= fc/(fh - fl)

これにより、グライコのPEQのfcと帯域幅(「xオクターブ」)が分かれば、fcと帯域幅からfhとflを求めることで、Qが求められる。

PS2. グライコ(DEQ2496)の仕様を見てみたら、超高域の低下の原因が分かったかも知れない。仕様では、

周波数帯域: 10Hzから35kHz(-1dB)@ 96kHz Sampling Rate

となっている。充分広いように見えるので、「ふーん」と通り過ぎそうだが、良く見ると、上限の35kHzが曲者の気がする。これが、サンプリング周波数が44KHzの場合には比例して下がるとしたら、

35/(96/2)*44/2= 16kHz

になり、上の測定結果のとおりではないだろうか? 口コミで読んだ記憶がないので、今まで誰もこれに気付かなかったのか、みんな知っていてそんなもんだと思っていたのか、内蔵DACを使う人は少ないのか。まあ、何でもいい。僕にはありがたい仕様ではあったw

なお、同じ仕様書でGEQやPEQなどの帯域は"20Hz - 20kHz"となっているので、デジタル出力を使う場合には超高域の低下は問題なさそうだ。が、ハイレゾ指向の人には向かなそうだ。

いずれにしても、ずっと気付かなかった仕様の不備(というか、気付かなかったことが不備)ではあるが、僕には怪現象の原因が分かったことの方がうれしいw (2/22 11:05)

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