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レコードのハイレゾ化のススメ

 

レコードのハイレゾ録音へのヒント(Tips)

 

ハイレゾ録音のヒントになればと、 今までのレコードのハイレゾ録音を通して、思いつくまま必要と思われることを書き留めましたのでご参照ください。 あくまで、B級オーディオとして。

 

 

 

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LPレコードをハイレゾ化する意味

一昔前ならLPレコードを録音するには、オープンリール等で録音して残して居た方は多くいらっしゃたと思います。LPレコードを録音する意味は、一々レコードに針を落とすのが面倒で、特に酔っぱらってレコードを聴こうとすると、過って針やレコードを破損することも多々経験するところだったからでした。

時代は、LPレコードからCDやSACDに置き替わり、わざわざLPレコードをハイレゾ化する必要は無いと言われるかも知れません。 しかし、昔のLPレコードを聴くと何故か、特にストリングスの音が自然に聞こえ驚かされます。

CDの音質がLPレコードより違和感を覚える要因は、デジタル化のサンプリング周波数とビット深度の悪化要因に伴う、マスタリング手法の違いによるものが大きいのでは無いかと思われます。 

CD化に伴うマスタリング手法については良く判りませんが、兎に角、昔のLPレコードの音質の方が好ましいのですから、LPレコードやカートリッジの寿命を考えても、LPレコードを録音して残す意味がありますよね。

そこで、LPレコードを録音するには、今やオープンリールを使う意味は無く、簡単にしかもヒスノイズ無くAD変換しハイレゾ化することが容易に行える時代になりました。 更に、不要なプチノイズもレコーディングソフトで簡単に抑制することも可能になります。

オペレータ
では、何故レコードを録音する時にハイレゾ(フォーマット)が有用か?を述べてみますね。

ビット深度が16bitのCD(フォーマット)では録音レベルの尤度が少なく往々にして過大入力になり音がクリップしてしまうのでレベル調整が非常にクリティカルです。 ハイレゾの24bitであれば、8bit分(256倍)の尤度が得られるので、予め録音レベルを絞って録音し、録音ソフトで最適に音量を上げるノーマライズ(正規化)を行えば音がクリップすることなく初心者でも容易に録音できます。

更に、下で述べている様に、CDに比べてハイレゾ(24bit)は歪率の点でも圧倒的に有利で、ハイレゾ(24bit)であればCD音質を超えるAAC変換も期待できます。 

以上から、CDに比べハイレゾはファイルサイズが大きくなるデメリットを差し引いても、レコードを録音するならハイレゾがオススメです。
オペレータ

 

CDとハイレゾの歪率比較

CDフォーマット(16bit)での音圧レベルと歪率(THD+N)の関係を測定してみたのが下のグラフです。(上のブルーラインがCD・16bitを示し、下のグリーンラインがハイレゾ・24bitを示す) この歪率グラフから、音圧レベル(≒録音レベル)が下がれば下がるほど歪率が悪化することを示し、CD・16bitよりもハイレゾ・24bitの方が3桁ほど歪率にとって有利であることを示しています。 詳しくはここの記事をご覧ください。

このことから、人の耳に感知出来るか否かは別にして、如何なる音圧レベルであっても普通のオーディオアンプ並みの歪率レベル(一般的に0.1%以下)で録音したいところです。 普通のオーディオアンプ並みの歪率レベルを達成するにはCD・16bitでは不十分でハイレゾ・24bitが必須となる訳です。

 

ハイレゾレコーディングへの準備

ポイント

1.レコードプレーヤを選ぶなら

レコードプレーヤは大きく分けて、レコード(LPレコードでは33 1/3 rpm)を回転させるターンテーブルとレコードの音溝をトレースして電気信号に変換させるトーンアームに取り付けられたカートリッジで構成されています。

夫々の要素のTipsを示します。

  • カートリッジは、出来るだけ良いものを使うことが肝要です。 やはり、MM(ムービング・マグネット)よりMC(ムービング・コイル)の方が良いと思います。 但し、MCは、出力電圧が低く、ヘッドアンプや昇圧トランスが必要になり、コスパの点から、質の良いMMを使っても良いと思います。 過去に、以前1万円台のオルトフォンのMMカートリッジ(2M Red)を使ったところ、ストリングスの音が、CD音質以下になり、お払い箱にしました。

  • カートリッジはスタイラスのアジマス角度でクロストークが変わってしまいます。 取り付けは以下を参照ください。
  • トーンアームは、ヘッドシェルが交換でき、インサイドフォースキャンセル機能が付いたものが良いです。また、レコード最内周に行った時に自動でトーンアームが上がるリターン機能が付いたものですと、録音ソフト(例えば、VinylStudio)によっては自動で録音がストップし便利です。

注意:LPレコードを簡単にCD化できるターンテーブル一体型の製品がありますが、お勧めしません。  音質面や編集対応等で、後から後悔することになると思います。

予備知識

+ カートリッジがステレオ再生する原理を見る

現在のステレオ再生方式は、45/45方式のステレオ方式になっています。 ステレオ再生の理解としては、レコードのV溝に彫られたLchとRchの凹凸を針がトレースすることで針が振動し、この振動をカンチレバーを介してLch用とRch用の2つのトランスジューサーで電圧に変換しステレオ再生していると漠然と思っていましたが、これは大きな間違いであることに気付きました。

ここで、記録されたレコード溝の断面(オーディオテクニカサイトからの引用)を見てください。
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よく考えて見ると、例えば、図の左右逆位相の場合、針先は、水平方向の振動が打ち消しあってゼロになり針先の振動を伝えるカンチレバーは上下振動だけです。 トランスジューサーが2つのL-R用では、その出力がゼロになって、これではステレオ再生ができない事になります。  それでは どうやって一本の針でLとRを分離できるか? ネットでググっても、イマイチ、明快な答えが見当たらず、ネットでの断片的な情報と照らし合わせ解釈を試みました。

解釈した結果は、針先の振動をカンチレバーを介して少なくとも水平成分と2つの垂直成分(正相と逆相)を検出する3つのトランスジューサーを使い、マトリクス原理でLとRに分離します。 これが45-45ステレオの肝です。 マトリクス原理については、以下「45/45方式のステレオ マトリクス原理」の引用を参照してください。

「45/45方式のステレオ再生方式」について最も参考になった引用先URL
http://www7a.biglobe.ne.jp/~yosh/jvc_cutter.htm

下図のVertical coilはそれぞれ右巻きと左巻きになっています(磁気回路の磁力線の方向に注目:同方向の巻き方では垂直溝で同相になってしまう)。

マトリックスの原理は以下の通りです:
45/45方式のステレオでは 水平信号H=L+R  垂直信号V=L-R なので、

コイル1とコイル3の出力電圧の和(水平信号と垂直信号の和)はH+V=L+R+L-R=2Lとなって45の左信号になり、

コイル1とコイル2の出力電圧の和(水平信号と垂直信号の差)はH-V=L+R-(L-R)=2Rとなって45の右信号になる。

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では、実際にケースバイケースでどの様にマトリクス原理からLch、Rchに分離されるか見てみます。

• V溝の右側のみ記録されている場合 L=0なので

Lch出力=H+V=(0+R)+(0-R)=0
Rch出力=H-V=(0+R)-(0-R)=2R

• V溝の両側に同相で記録されている場合

Lch出力=H+V=(L+R)+(L-R)=2L
Rch出力=H-V=(L+R)-(L-R)=2R

• V溝の両側に逆相で記録されている場合

Lch出力=H+V=((-L)+(-R))+((-L)- (-R )) = -2L
Rch出力=H-V=((-L)+(-R))-((-L)- (-R))= - 2R

以上の様に、レコードのV溝に記録されたL成分とR成分をレコード針を介し、3つのトランスジューサで、水平方向信号と垂直方向信号に分けて、マトリクス原理が構成される様に結線されたカートリッジから正確にLchとRchの信号に分離され出力されます。

「45/45方式のステレオ再生」は、シンプルなカートリッジ構造でステレオに分離できて、実に巧妙ですね!! 先人の独創性に感動を覚えます。

「閉じる」

ポイント

2.フォノアンプとA/Dコンバータの選択

  • 最近のプリメインアンプは、フォノアンプが無いものが多く、フォノイコライザアンプ付きのA/Dコンバータをお勧めします。  例えば<フルテック>のGT40αがあります。 但し、GT40αは、MCカートリッジ対応とうたってはいますが、低出力電圧のMC(Ex.オルトフォンのMC20は0.07mV)では、ノイズが多くなり使い物になりませんでしたので別途、MC用ヘッドアンプか昇圧トランスが必要になります。

ポイント

3.パソコンと録音ソフトの選択

  • パソコンは、WindowsでもMACでもOKです。
  • お勧め録音ソフトは、VinylStudioです。 その他、フリーソフトのAudacity等があります。

Vinylstudioのプチノイズ抑制機能(例)

Before

After

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ポイント

4.ジャケットの写真撮影用で、スマホを準備しておきます。

LPレコードのジャケットをスマホアプリのiScannerを使ってもOKですが、撮影時の照明の映り込み(グレア)を除去できる、無料のGoogleアプリ「フォトスキャン」がオススメです。 レコードジャケットのトリミング微調整を行った後、VinylStudioにジャケット画像を挿入します。 詳しくは以下の投稿ページをご参照ください。

ポイント

6.ハイレゾの有用性を押えておきましょう。

LPレコードを録音する上でCDフォーマットで録音するよりハイレゾで録音することの意味を知っておきましょう。 以下の記事をご参照ください。(2020/2/20追記)

 

ハイレゾ録音のヒント

ポイント

1.レコード洗浄は、ほどほどに

  • 中性洗剤などで洗浄した後は、自然乾燥で2日以上乾燥させる必要があります。 洗浄後すぐにレコード再生すると、プチノイズが増大することがあります。 また、中性洗剤が残っていると、針先に、洗剤などの微物が、針先に付き、音割れの原因になります。 また、激落ちくんでレコードを擦ると、レコードの音溝を削り、高域の減少につながり危険です。
  • 結論として、レコード洗浄を行うなら刷毛での水洗い程度に留め、ある程度のプチノイズは許容して、録音ソフトのノイズ抑制機能を使いプチノイズを抑えるのが良いと思います。 例えば、VinylStudioを使えば、劇的にプチノイズの抑制効果が期待でき、これこそ、レコードのハイレゾ化の大きなメリットと言えます。・・・「VinylStudioのプチ・ノイズ抑制効果」ブログ参照

ポイント

2.スタイラス(針)のクリーニング

スタイラスクリニング

  • 薬局で購入した消毒用アルコールと歯間ブラシで、スタイラス(針)のクリーニングをしています。
  • 歯間ブラシに、アルコールを付けて、スタイラスの後方からそっと針先をブラッシングし、更に乾いたスタイラス・ブラシでスタイラスの後方からブラッシングします。

針先は、レコードの終わりに近づくにつれ、徐々に微物が針先に蓄積してくると、音割れが生じる危険性があります。 録音のやり直しのリスクを避けるため、スタイラスのクリーニングは、録音前に実施することが望ましいです。

ポイント

3.録音フォーマットについて

  • 折角、歴史的レコードを録音するのですから、24Bit、192KhzでFlacフォーマットが良いと思います。(盤質やレコードの音質に難がある場合は96Khzの選択もありと思います) 尚、高域ノイズの面からDSDフォーマット録音は、避けたほうが得策と思います。 レコードをハイレゾ化するならDSDかPCMか?」を参照してください。
  • 録音のビット深度は24Bit以上にすべきで、16Bitはお勧めしません。 これは、ビット深度が16bitですとノーマライズ(音量の正規化)処理した時の尤度が減じ、24bitよりも3桁ほど歪率(量子化歪)が悪化するからです。

ポイント

4.録音レベルは低めに

レベルメータ

最大レベル(フォルテ)時、フルスケールの半分以下に録音レベルを設定します。 何よりも録音をクリップさせないことが重要で、24bitのBit深度があれば後から、必要なゲイン調整を余裕で 「ノーマライズ」をすることが可能です。(例えば最大音量を-3dbに設定するなど)

また、VinylStudioの場合、例えばレコード2枚組アルバム・4面を録音した後、アルバム全体のノーマライズを行えばアルバム全体を見渡したゲイン調整を行うことも可能です。

5.ノイズ抑制のこと

レコード再生におけるノイズは、音溝の微物や傷などで発生するスクラッチノイズ(いわゆるプチノイズ)とレコード再生のウイークポイントである低域に関する低域共振(トーンアームに起因)やハム(商用周波数に起因)ノイズがあります。 録音ソフトのVinylStudioは、これらのノイズを抑制するクリック修復機能やランブルフィルタ、ハムフィルターを有します。

「低域共振・低域ノイズ抑制の設定」

 

ハイレゾ音源をAAC(又はMP3)に変換する。

ハイレゾ録音した音源を出来るだけ音質を落とさない様にAAC(又はMP3)変換するためのヒントです。

オペレータ
レコードをハイレゾ録音するソフトで直接AAC(又はMP3)に変換することができますが、残念ながら音質的に問題があることが分かりました。 例えばVinyleStudioでMP3に変換するとビット深度が16bitに落とされてMP3に変換されれてしまいます。 更に、サンプリング周波数が192khzのハイレゾ音源を48khz・320kbpsビットレートにAAC変換すると高域に減衰が生じます。 この様に変換ソフト(アプリ)に違いがありますのでハイレゾ音源をAAC(又はMP3)に変換する際に注意が必要です。

 

AAC(MP3)変換アプリのチェックポイント


  • 1)AAC(又はMP3)に変換するサウンドアプリが24bitに対応していること

    ブログ記事「サウンドアプリに搭載されているMP3(AAC)エンコーダのビット深度を調べてみました。」によりますと、折角のハイレゾ(24bit)音源をMP3やAACにエンコードする時、出来るだけビット深度を維持したまま変換したい訳ですが、サウンドアプリによってはビット深度を16bitに落としてエンコードされる場合があります。(エンコード時のビット深度が24bitですと16bitに比べ歪率の点で非常に有利になり、弱音部(ピアニッシモ)の再現性に期待できると思います。) 一度、お使いのサウンドアプリに対して、この記事に記載されている「ビット深度の推定方法」を参考にすることをオススメします。(2020/2/20追記)

    + 「ビット深度の推定方法」 クリックして展開

    MP3(AAC)にエンコードできるフリーソフト(アプリ)は色々ありますがビット深度を明示的に指定できるものが殆ど無く、調べた中では唯一Windows版のfoober2000が指定できました。 そこで、ハイレゾ音源をMP3(AAC)へエンコードする際にビット深度が24bitで変換されれるか、16bitで変換されれるか簡単に調べる方法(手順)を考えてみました。

    step
    1
    微小信号を記録したテストファイルを用意

    テストファイル

    テストファイル( -90dbFS) の波形
    (Audacityに取り込み、正規化(-3dbに増幅後)

    -90dbFS(≒20log2^9bit-144)という微小レベルの波形は、まだ9bit分の分解能を有していますので綺麗な正弦波で再現されています。

    sin1khz -90db_24441 .WAV
    ダウンロード
      

    テストファイルMediaInfo情報

    フォーマット : PCM
    設定 : Little / Signed
    コーデック ID : 1
    ながさ : 5秒 0秒
    ビットレートモード : CBR モード
    ビットレート : 2 117 Kbps
    チャンネル : 2 チャンネル
    サンプルレート : 44.1 KHz
    BitDepth/String : 24 ビット
    ストリームサイズ : 1.26 MiB (100%)

    step
    2
    テストファイルをサウンドアプリでMP3(AAC)に変換

    step
    3
    変換されたテストファイルの波形からビット深度を推定

    変換されたテストファイルをAudacityに取り込み、正規化して-3dbまで増幅することで波形を観測します。 その波形が階段状になればビット深度が16bitと判定され、綺麗な正弦波なら24bitでエンコードされていると推定できます。

    エンコードした時に16bitにビット深度 を落すようなサウンドアプリですとテストファイルの記録レベルが-90dbFS≒20log(2^1bit)-96で、1bit(2値)の分解能になり、その波形は階段状になります。


    展開を「閉じる」

    ビット深度を推定した結果
    サウンドアプリ MP3 AAC
    VinylStudio(OSX用) 16bit 24bit
    iTunes(OSX用) 24bit 24bit
    XLD(OSX用) 24bit 24bit
    Audacity(OSX用) 16bit 16bit
    foober2000(Windows用) 24bit 24bit

  • 2)AAC(又はMP3)に変換する前に、ハイレゾ音源をダウンサンプリングすること

    ハイレゾ音源をハイサンプリング周波数(ex192khz)まま直接AAC(又はMP3)に変換するとサウンドアプリによって、ビットレートを320kbpsにしても下のF特グラフの様に高域減衰が生じる場合があるので一旦、ハイレゾ音源をAAC(又はMP3)のサンプリング周波数までダウンサンプリングした後、直接AAC(又はMP3)に変換する必要があります。


  • 3)AACかMP3か

    ブログ記事「ピュアー音源から見た「MP3、AAC」の音質比較」によりますと、スプリアスの観点からAACに軍配が上がりそうです。 でもスプリアスの発生は低レベルの部分(-100db)ですのでMP3を選択しても聴感上は問題にならないと思われます。

  • 4)ビットレートのこと

    ブログ記事「ハイレゾ音源をエンコードするならMP3かAACか」によりますと、128kbpsのビットレートではAACが音質優位で、320kbpsビットレートではMP3が音質優位でした。 実際に「我が家のB級オーディオ」での聴感比較では、MP3の128bpsのビットレートで僅かにざらつきを感じましたので余裕を見て、AAC、MP3とも160kbps以上をオススメします。 ただし、24bitに対応したエンコーダを使うことをオススメします。


以上のチェックポイントをクリアーしたAAC変換アプリやコマンドライン等を使った方法が以下になります。 これらの方法に依れば、AACであってもCD音質を凌ぐことが期待できます。
オペレータ

オススメ・AAC変換−1


  • 「Apple Digital Masters」ドロップレットツール

    Apple Music やiTunes Storeの配信音源は高音質AACに特化した「Apple Digital Masters」になりつつあります。 この「Apple Digital Masters」は、ハイレゾマスターファイルからリサンプリング(=ダウンサンプリング)した後32bitで内部処理しデザノイズ(=量子化ノイズをぼやかす)を加えず24bit対応の256kbpsにAACエンコードすることでオリジナルマスター音源とほとんど区別がつかないクオリティになると述べています。

    「Apple Digital Mastersドロップレット」ツールが無償提供されていて、レコードをハイレゾで録音した音源ファイルをこのツールにドロップすれば、「Apple Digital Masters」相当のAACファイルをエンコードすることができます。 詳しくは、「ハイレゾのリアル音源をApple Digital Masterに変換してみました」をご覧ください。(2020/4/25追記)

    「Apple Digital Masters」ドロップレットツールは、変換されたAACファイルが、ハイレゾ音源のタグ情報を引き継げないのが難点です。


「Apple Digital Masters」相当のサンプル音源

ヘンリック・シェリング vn  ロジェストヴェンスキー指揮 ロンドン交響楽団 

シベリウス
ヴァイオリン協奏曲ニ短調 
第3楽章  1965年録音

「Apple Digital Masters」相当
AAC 256kbps

〜〜〜〜〜〜〜〜

 

次は「Apple Digital Masters」の音質に引けを取らないAACに変換する紹介記事です。 
下の紹介記事の中で、ハイレゾ音源のタグ情報を引き継ぐことが出来き、更に「MediaInfo機能も付加した進化版」ここをクリック)がオススメです。(2021/3/22追記)
オペレータ

オススメ・AAC変換−2

 

その他・ハイレゾ録音の参考記事

テストレコード関連・記事

 

レコードがパブリック・ドメインかの目安を調べる

 

サンプル音源

ハイレコ音源の
ダウンロードコーナ

ここをクリックしてサンプル音源を聴いてみてください

 

recording 関連のカタログを見る"

+ クリック recording 関連のカタログを見る

 

 

以上、ハイレゾレコーディングのヒントでした。 お手持ちレコードのハイレゾ化をオススメします。

 

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