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July 31, 2005

MP3プレーヤーの性能とイヤホンの性能は・・・

SONYのMP3プレーヤーとパナソニックのイヤホーンの性能がどのようなモノかを何とか比較出来ないかと思って考えてみました。

私ももう歳なので、高音の聴力が落ちているので、聴感テストは最小限として、PCで出来るオーデオアナライザーで周波数特性を取っての比較をしてみました。

マイクで音を拾い、FFT(高速フーリエ変換 : Fast Fourier Transform)で周波数解析を行い比較してみようと言う訳です。FFTは、フリーソフトも有りますが私は、以下のHPの DSSF3 Light というソフトを使っています。

http://www.ymec.com/manual/ra/


周波数のデータを比較するため、今回は以下の順番でデータを見ていきます。

①プレーヤー比較の基準にするビンテージシステムの特性

②音源をCDプレーヤーのCDとそのCDからエンコードされたMP3プレーヤー
 の2つをビンテージシステムで鳴らした時の特性と聴感の違いについて
 
 これでCDをエンコードしたMP3プレーヤー( SONY NW-E507 )の性能を想像
 してみます。

③音源をMP3プレーヤーとしたイヤホーン特性
 
 NW-E507 付属品と Panasonic RP-HJE70-S の特性を見ます
 
 本当はエージング前のデータが有ったら良かったのですが50時間以上鳴らした
 あとのパナソニック RP-HJE70-S がどんな特性かをMP3プレーヤー付属のイヤ
 ホンと特性比較してみます。
 
 
なお、今回の実験はイルミナム個人の特殊な条件でのデータのためこの結果が正解(があったとして)に近いかどうかは不明です。

 
 
以下のデータの見方:
  ・赤い線が再生された楽曲などの演奏中に発生しているピーク値です。
  ・下のピンクの線がバックグラウンドノイズです。昨日は暑かったのでエアコンが
   フルに動いています。ほとんどがそのエアコンの音で、測定時間によってこのノ
   イズは多くなったり少なくなったりします。
  ・マイクはSONYの安価なコンデンサーマイクを使っていますが、ホワイトノイ
   ズがほぼ一定の値になるように補正しています。ただし、15KHz 以上は急激に感
   度が落ち補正しきれていません。このため、有効な範囲は 100Hz から 15KHz 程
   度
と見てください。
  ・マイクの位置で特に高音は大きく変わりますが、イヤホーン測定以外は全て同じ
   場所にマイクを設置しています。
  ・測定している音量は条件によって変わってしまうため、音圧レベルは各実験で異
   なります。

 
①プレーヤー比較の基準にするビンテージシステムの特性
 

  説明:
 PCから 20Hz から 20Khz の音を発生させてスイープさせ、ピークホール
 ドした各周波数の値を累積記録したものです。10KHz と13KHz あたりにピー
 クが2ヶ所ありますが、ツイーター(JBL 2402)とスーパーツイター(JBL
 2405)の2つがあるからです。
 
 このf特は 30dB も音圧の差があるためf特がフラットとはとても言えませ
 ん(部屋の特性も大きく影響しています)。また、JBLのスピーカーはい
 わゆるクセのある音で独特の音がします。この音はハイエンドスピーカーも
 共通で、JBLが鳴っていると直ぐに分かります。
 
 

②音源をCDプレーヤーのCDとそのCDからエンコードされたMP3プレー
 ヤーをソースとしてビンテージシステムを鳴らした時の特性の違いです。
 
 今回のCDは、Britny Spears の Toxic の3分間のf特です。

 

 説明:
 左:CDプレーヤー( marantz CD-16D )、右:MP3プレーヤー( SONY
 NW-E507 )です。
 MP3プレーヤーは、sound 設定をデフォルトの Bass +1 設定です。
 データ的にMP3を含めたエンコードによる高音のなくなる現象がハッキリ
 と分かります。また超低音は出ていませんが、CDの方での聴感で分かるよ
 うな低音ではありません。
 このため、低音は明らかにMP3プレーヤーの方が Bass +1 が効いて豊かに
 聴こえます。
 
 聴感上の違いは、 sound 設定を off とするとCD音源との差がほとんど分か
 らなくなります。幾分CDの方が分解の良い気がしますが実質上はほとんど差
 がないと思います(私は高音が聴こえ難いのと、ビンテージシステムが特にヌ
 ケの良い音ではないための2点で特に差が分かりにくいと思います)。

 
③音源をMP3プレーヤーとしたイヤホーン特性

 これはちょっと困った問題が出てしまいました。インナータイプは耳の中に差
 し込んで初めてバランスが良くなるのでは、という疑問が沸いてしまいました。
 もしかしたら上手く音を測定出来ていないかもしれません。

 一応、耳の中に入れたことを想定し、イヤホーンとマイクの間をクレラップで
 巻いて密封してみたのですが・・・。

 

 先ずテープで固定し、クレラップで巻いたあと再度テープ止めしました。
 

 

 説明:
 左:50時間以上エージングをした Panasonic RP-HJE70-S、右:MP3
 プレーヤー付属イヤホーン(10時間程度の使用)です。
 
 パナソニックは大きな山型の特性です。耳への差込方が違うとこの音圧感
 が変わるようでしっかり耳の奥まで差込とこの中高音の盛り上がりのため、
 高音のウルサイ感じが強く出ます。少し耳への差し込みを少なくすると耳
 から外れ易くなるもののかなりおとなしい音に聴こえます。
 この聴感での印象では、この特性はその通りかもしれないというものでし
 た。マイルドになった印象は耳への差込が足りないとそうなるようです。
 
 一方の SONY 付属品の方は、驚くほどフラットな特性で、10KHz 以上のピー
 クも聴感上では強さは感じません・・・耳のせいか(^^;。分解が良く
 ハキハキした音でかなり倍音の良く出るいわゆる良い音に感じます。

 
 

■ まとめ

CDをエンコードしていてもSONYのMP3プレーヤー( NW-E507 )はあなどりがたい優秀な音源であると感じました(私の耳には)。
 
イヤホーンは、インナータイプは外れ難い利点がありますが、音そのものはボタン型の方が良いように感じました。さらにインナータイプは歩きながら聴くと足音が響くなど聴く方の慣れも必要でまだ継続して使っていかないと良し悪しが分からないと思いました。

 
 
おまけ:
ソースによってf特がどのように違うかを参考までに示します。CDをソースとしたビンテージシステムでの再生音です。

下図 上段左:backstreetboys as long as you love me 楽曲全体、右:backstreetboys as long as you love me イントロ部分(合唱なし)
下段左:ハイドン 弦楽四重奏曲 皇帝、右:スパイロジャイラ モーニングダンス


 

 

 

バックストリートボーイズの as long as you love me のイントロ部分は、綺麗で静かな音なのですが、f特に音圧の山と谷の差が大きいギザギザが沢山でている状態でこれが倍音のようです。このように倍音がハッキリ分かる特性の音はとても気持ち良く(心地よく)聴こえます。

クラシックは案外高音がでていません。録音マイクが楽器から遠いと高音が減衰してしまうのでしょうね。

スパイロジャイラのようなフュージョンは打楽器の甲高い音が入っているので今回の測定マイクの検出限界付近でも結構な音を拾っています。

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Comments

NEO さん、コメントありがとうございます。

マニアックになってしまったので、このブログを見たひとはきっと引いてしまたでしょうね。

ことろで、イヤホーンの特性はこんなに違うとは思いませんでした。他のイヤホーンやヘッドホーンはどんなものかちょっと興味が出てしまいました。・・・しかし、続きはありません(^^;

Posted by: イルミナム | August 01, 2005 at 21:50

非常に詳しいご解析、お疲れ様でした。
よくMP3は人間の耳に届かない帯域を削って圧縮すると言われていますが、このようにはっきりとデータで見せられると思わず納得してしまいます。

ソニーとパナの出力特性の違いは面白いですね。素人考えではフラットな特性の方が解像感が少ないようにも思えますが、そうではないんですね。装着タイプにより最適な出力特性が微妙に違うのかもしれませんね。

Posted by: NEO | August 01, 2005 at 12:40

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