iPhoneの内蔵マイクでハイレゾ録音は可能か？その実力は？

iPhoneはボイスメモという純正アプリが付属していますが、ステレオには非対応（モノラール）で録音ファイルも非可逆圧縮のAACフォーマット の48khz 64kbpsですので、残念ながらハイレゾには程遠いものです。（Appleの公式サポートによれば「iPhone対応の外部ステレオマイクを使えばステレオで録音できる。」とのことです。）

そこで、iPhoneの内蔵マイクを使ったステレオで、ハイレゾ音質に近づく収録アプリが無いか探した中でサードパーティの「オーディオ・レコーダapp」と「ステレオマイクapp」（400円）という二つのアプリに着目しました。

それぞれのアプリは、最大サンプレートが192khz (ステレオマイクappは48kHzまで)、ビット深度が最大32bitまでのwaveフォーマットで収録できますので、フォーマット的にはハイレゾの定義を満足しています。(AACでの収録も可能です。)

以上から、iPhoneの内蔵マイクでステレオ・ハイレゾ収録出来るものなのか？また出来なくても、その音質の実力がどの程度か興味のあるところです。　今回はiPhone se2を使って、それぞれのアプリを簡単なテストで音質の評価を行ってみました。　また、実際のピアノの音も収録してみました。

なお、この簡単テストは、iPhoneの内部仕様が分からず外側から見たテスト結果です。　このため、推定での評価結果になりますことを予めお断りします。

 

先ず、iPhoneの内蔵マイクで収録したピアノの音を聴いてみてください。

 

 

アプリの収録フォーマットについて（SPEC比較）

注記：ハイレゾの定義に関連する数値を赤字で示す。

 

ステレオ収録マイクについて

iPhone se2内蔵マイクは、「上部」「下部」「背面」と3つのマイクがありますが、ステレオ収録の場合どのマイクが左右に割り当てられているか？知る必要があります。「ステレオマイクapp」ではマイクの方向について、設定画面中に下のように説明されています。

マイクの方向
この設定は、ステレオ録音がサポートされたデバイスのみで有効です。 自動：マイクの方向は、画面の向きと同じです。 画面の方向が横向きのときに、よりステレオ感があります。画面回転ロックをオフにしてください。　つまり、iPhoneを横向きにして画面を手前にして収録すれば良さそうです。

一方、「オーディオ・レコーダーapp」は今一判然としませんので、取り敢えず、ステレオ収録は下に示すマイク設定にして同じ様に対象の収録音源に向かってiPhoneは横向きで画面が手前に来る様にして収録することにしました。

参考：マイク位置が分かるWebページ
URL：https://www.iphone-support.jp/case/microphone/　

 

簡単な録音音質評価テスト

夫々のアプリの実力を調べるために「収録出来る上限周波数」と「収録時のビット深度」の２つの項目で、録音したファイルの音質評価を行うことにしました。

スピーカからピンクノイズを発出して、このピンクノイズを収録して上限周波数を調べる方法等がありますが、今回は簡単にテストする方法として、防音室（出来るだけ静かな場所）で無音収録して、暗騒音（ノイズ）のスペクトルから録音できる上限周波数を推定することにしました。

備考）念のためピンクノイズ収録テストを追加しました。後段の「Pink−Noizeによる追加テスト」を参照してください。(2024/1/23)

下のスペクトルは、夫々のアプリで無音収録した後、Windowsソフトの WaveSpectraに収録ファイルをドロップしてスペクトルを表示させたものです。　横軸は周波数で、最大周波数は、収録ファイルのナイキスト周波数(fs/2)になります。

 

収録ファイルの量子化ノイズ(ノイズフロア)レベルを確認することで、ビット深度を推定することにしました。

下に示すグラフは、ビット深度の設定を変えた時の収録ファイルで、量子化ノイズ付近にフォーカスしてスペクトルを描画したものです。　量子化ノイズは、21khz以上のフラットな部分になります。

グラフ化の方法は、収録ファイルをAudacityに取込み、周波数分析したtextデータをNumbersで19khz〜24khzのスペクトルを描画したものです。

 

録音音質評価テストのマトメ

 

高音質で収録するヒント、
ステレオマイクappの場合は、ひと手間掛かりますが、録音レベル調整が出来ますので録音時の入力レベルをできるだけ絞って32bit設定で録音し、Audacity等のアプリで-3dbでノーマライズ(増幅)すればクリップ無く良好な音質で録音出来る事が期待できます。　
残念ながら、オーディオ・レコーダーappには入力レベル調整機能はありません。

 

 

♬ ステレオマイクappでピアノ演奏を収録してみました。

入力レベルが調整できる「ステレオマイクapp」を使った収録手順は以下の通りです。

 

 

収録したファイルのスペクトルとステレオ確認（動画）

Windowsソフトの WaveSpectraを使ってリサージュ図形（X-Y)で確認したところ、ステレオで収録出来ていることが確認出来ました。

ステレオ感は左右の音の位相差で奥行き感が生まれます。　この位相を見るためにリサージュ図形（動画の4角枠）で確認できます。（モノラールの場合は同相ですので、45度の直線になります）　

 

 

以上、iPhoneの内蔵マイクが使える録音アプリのレビューでした。　iPhone SE2の内蔵マイクではハイレゾ録音は出来ませんでしたが、その実力はビット深度を24bit以上で設定すればCD(16bit)を超えるDレンジと低歪率でステレオ収録が期待でき、例えば、ピアノ発表会等での収録にも手軽に使えるのではないでしょうか。