■ 【音声編集機能の活用実例集】データページ7


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● テレコでドルビーNR

    デジタル時代の今の世の中で、ドルビーNRについては”実にアナログな話で、今、聞くと微笑ましい”と言う人
   もあり評価が分かれておりますが、「高音域を下げてノイズを低減させる」方法はドルビーNRより前にレコードでも
   行われていた方法で今でも利用価値があります。
    同じようなことは、グラフィックイコライザーやFFTイコライザーでドルビーNRよりきめ細かに編集できますが、
   ここでは周波数特性(周波数範囲)が異なるテレコ(テープレコーダー)とカセットデッキで検証してみました。
    検証用材料として使用した音源は、雑音がひどい古いテレビから録音した「NHK衛星放送の囲碁名人戦」
   のカセットテープ TYPET(ノーマル)です。
    これを、周波数特性が 30〜16,000Hz のカセットデッキと 150〜8,000Hz のテレコで再生させ比較したものです。
    結果はテレコの方が、当然ながら高音域の音量が下がってノイズが低減しています。
    テレコは音楽には不向きでも、音声を聞き取りやすくする目的においては、周波数範囲が狭い(音声の周波数
   成分に的を絞った)テレコが向いているかも知れません。

  ※出所: 2004.9.30 放送(司会:万波佳奈女流棋聖、解説:柳 自薫九段)

  波形はwavですが、再生音はmp3(64kbps)に圧縮しております。(57秒、447kB)


オリジナル




カセットデッキで再生




テレコで再生




同上の音量調整
(音量突出部を−3dBまで圧縮後ノーマライズ)

【FFT波形】



オリジナル



カセットデッキで再生



テレコで再生



同上の音量調整
(音量突出部を−3dBまで圧縮後ノーマライズ)



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● 音声(モノラル)用MP3「ビットレートと音質」

    「16bit-44.1kHz」WAVE(wav)のファイルサイズを縮小するMP3は、「MPEG-1 Layer 3」になります。
    音楽ではなく音声を対象にした場合、ステレオは必要がなくモノラルでかつ比較的低ビットレートが多く利用され
   ます。
    インターネットを利用して音声ファイルを送受信する場合は、できるだけファイルサイズを小さくしたいものです。
    ファイルサイズが小さければ、通信時間を短縮できるとともに通信トラブルのリスクも軽減されます。
    そこで音声用として最も多く使用されている(?)MP3(MPEG-1 Layer 3)のビットレート32kbps〜64kbps
   について、サンプル音声を用いて音質を比較してみました。
    テープ起こしなどの目的であれば、32kbpsでも十分かも知れません?

※出所:サウンド編集ソフトDigiOnSound2のサンプル(16bit-44.1kHzのモノラルWAVE)を引用して加工。

1.時間波形
 (1) 音質比較
    違いが分かりますか?

オリジナルWAVE(561kB)


160kbps(129kB)


64kbps(52kB)


56kbps(45kB)

48kbps(39kB)


40kbps(33kB)


32kbps(26kB)

 (2) エンコードで失われた音の比較
    160kbpsのMP3(モノラル)は、ステレオの320kbpsと同じ音質でオリジナルWAVEともほぼ同じです。
    MP3をデコードしてWAVEに戻した場合”時間的なずれが生じるため”、ここでは簡易的に160kbpsのMP3
   から各ビットレートの波形を極性反転(逆位相)の上ミックスさせて失われた音を抽出しています。
 再生音は、すべて160kbps(130kB)です。


64kbpsの失われた音


56kbpsの失われた音



48kbpsの失われた音


40kbpsの失われた音



32kbpsの失われた音

2.FFT波形
 (1) オリジナルWAVEと160kbpsMP3(モノラル)の音質比較
    MP3(モノラル)の最高ビットレート160kbps(ステレオは320kbps)は、波形を比べてもオリジナルWAVEと
   ほぼ同じです。




オリジナルWAVE(561kB)




160kbps(129kB)

 (2) 各ビットレートのFFT波形と失われた音のFFT波形




64kbps(52kB)




64kbpsの失われた音





56kbps(45kB)




56kbpsの失われた音





48kbps(39kB)




48kbpsの失われた音





40kbps(33kB)




40kbpsの失われた音





32kbps(26kB)




32kbpsの失われた音



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● 音楽にノイズゲートは禁物!

    本来無音であるべき部分(曲前、曲後など)のノイズを取り除くために、「ノイズゲート」が多用されております。
    「ノイズゲート」は、設定した値よりも低いレベルの音を無条件に無音化するものです。
    従って、設定値より小さい余韻も無音化されてしまい、余韻の無い音楽になってしまいます。
    このようなことから、当工房では「ノイズゲート」を音楽には適用しないことにしております。
    ♪試聴曲のノイズ除去♪実例集から転載した「短蝶」をサンプルにして、検証してみました。
    サンプルはノイズレベルが約-15dBと大きいため、-10dB未満の音を無音になるよう設定した例です。
    この例ほど極端でなくとも、「ノイズゲート」をかけると大なり小なり余韻が失われます



オリジナル


ノイズゲート
音が途切れ、かつ曲中のノイズは
残ったままです。


ノイズ除去



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● ノイズを効果音として使う!

    ノイズを効果的に使っている(?→推定)、BUCK-TICK(バクチク)の「幻想の花」を紹介します。
    ※出所:リアルのホームページで公開していた(今はなし)rmファイルを、mp3に変換して材料にしました。
    ノイズは不要な音として捨てる(除去する)だけでは能が無く、効果音としても利用できます。
    この曲をあるソフトで「ノイズの自動判定」にかけたところ、「ヒスノイズ」が検出(認識)されました。
    そこで「ノイズ除去」と「極性反転(逆位相)」機能を使い、ノイズ成分を分離・抽出してみました。
    ・抽出したノイズ→(2) 付加したノイズ(推定)
      ノイズ除去を強くかけて違いを分かりやすくしたため、ボーカルと演奏の成分も多少含んでいます。
    ・ノイズ除去後 →(1) ノイズ付加前(推定)
    ・編集前     →(3) オリジナル
      (1) ノイズ付加前(推定)と(2) 付加したノイズ(推定)をミックスさせると、オリジナルになります。

  MP3 160kbps(45秒、883kB)


(1) ノイズ付加前(推定)




(2) 付加したノイズ(推定)




(3) オリジナル
   (1)+(2)



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● マイク録音時の発生音を消す!

    肥満体の「ぜい肉」に相当するのが、音声では「ノイズ」と「マイク録音時の二次的発生音」です。
    「マイク録音時の二次的発生音」は、マイクと口の距離、声の大きさ、マイク性能……などを要因とした変動音で
   かつ音声部分にしか生じないため、除去するのが非常に難しい。
    しかしながら、「マイク録音時の二次的発生音」は大なり小なり必ず生じるため、生の音声を取り出すためには
   何とか除去しなければなりません。
    この”うるさく感じる音”を、”子音を強調”する方法でサンプル音声から除去してみました。
    あなたもダイエットして、スリムな体形になりませんか?

※出所:サウンド編集ソフトDigiOnSound2のサンプル(16bit-44.1kHzのモノラルWAVE)を引用して加工。




ダイエット前







ダイエット後



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● 補聴器のソフト化T(音声)

    音声データを動的に三次元(音量、周波数、時間)処理(補正)して、
   補聴器をソフト化(模擬)したものです。
    編集は無段階にできますが、「軽度難聴・中度(中等度)難聴・高度難聴」用として
   音質を補正した3例を紹介します。
    補聴器を外して試聴ください。

※出所:サウンド編集ソフトDigiOnSound2のサンプル(16bit-44.1kHzのモノラルWAVE)を引用して加工。

 波形は、ソノグラムで三次元表示。音声は、MP3 64kbps(6秒、52kB)。



編集前(オリジナル)







軽度難聴補正







中度(中等度)難聴補正







高度難聴補正



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● MIDIを伴奏(カラオケ)にして歌う!

    音楽ファイルMIDI(mid)はファイルサイズが小さいため、インターネットで無料配信(配布)している曲が多数あります。
    これを伴奏(カラオケ)にして、あなたの歌声をミックスさせれば「あなただけのオリジナル曲」が出来上がります。
    後は、CD化するなど自由自在に保存できます。
    注)ミックスした曲を販売または(インターネットなどで)公開する場合は、MIDI曲の原作者及び演奏者の許諾が必要です。
    ♪著作権消滅曲♪のMIDI曲「故郷」に、音声合成ロボット太郎の歌声をミックスしてみました。

 【伴奏として使用したMIDI】





hurusato.mid(2分14秒、10kB)

 【ミックス編集】




ステレオ(左)

MIDIから変換したMP3(2分16秒、1.3MB)

ステレオ(右)



モノラル(中央に定位)
音声合成ロボット太郎の歌声(1分58秒、580kB)



ステレオ(左)

ミックスした曲(2分16秒、1.3MB)

ステレオ(右)



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● 補聴器のソフト化「高音域補正」

    難聴者が聞き取りにくい高音域を補正して、補聴器をソフト化(模擬)したものです。
    編集は無段階にできますが、「軽度難聴・中度(中等度)難聴・高度難聴」用として音質を補正した3例を紹介します。
    補聴器を外して試聴ください。

サンプル音声は、ノイズ除去【実践編】より転載した小学生女の子(?)の「自己紹介」です。---- MP3 40kbps(11秒、59kB)


補正前



軽度難聴補正



中度(中等度)難聴補正




高度難聴補正

【FFT波形】



補正前



軽度難聴補正



中度(中等度)難聴補正



高度難聴補正



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● 電話相手の小さな声を聞き取りやすくする

    電話による会話を録音した場合、自分の声は大きく相手の声は小さくなりがちです。
    実際の録音サンプルを、聞き取りやすく編集してみました。

  ※出所: 架空請求ってどうよ?の「UPローダー」ページより引用して加工(抜粋、ステレオ→モノラルなどでファイルサイズを縮小)。





編集前(オリジナル)(2分10秒、637kB)









編集後(2分10秒、637kB)



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● 良心的なワンクリック登録サイト?!

    ”音割れの原因となる直流成分”とノイズを含んだサンプルです。
    直流成分を除去してからノイズを除去した実例です。

  ※出所: 架空請求ってどうよ?の「UPローダー」ページより引用して加工(抜粋、ステレオ→モノラルなどでファイルサイズを縮小)。





編集前(オリジナル)
(1分20秒、396kB)
直流成分により、縦軸の音量中心と
波形中心にズレが認められます。









編集後
(1分20秒、396kB)
縦軸の音量中心と波形中心は
一致しています。




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