■ 【音声編集機能の活用実例集】データページ8


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● 小さな声ほどノイズが大きい!(比率)

    録音機器(テープレコーダー、ICレコーダー……)のノイズ(機械音)は音量がほぼ一定であることから、
   大きな声の部分は比較的SN比(音声/ノイズ)が良く、小さな声の部分はSN比が悪くなっております。
    従って、小さな声を聞き取りやすくするためには”音声が不明瞭にならない範囲内でノイズを除去”して
   SN比を改善後、音量を上げる必要があります。
    大きな声と小さな声の音量差が大きいサンプルを、
   ・−30dB以上をカット(圧縮)してから、適正音量(ピーク値:0dB)にアップ
   ・ノイズ除去(低減)後−30dB以上をカット(圧縮)してから、適正音量(ピーク値:0dB)にアップ
   した編集例です。

  ※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(31秒、154kB)




同上を音量差圧縮して音量アップ



ノイズ除去




同上を音量差圧縮して音量アップ



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● 音声図書館 VS 太郎&花子の音訳文庫

    音声図書館の合成音声※1と当工房の音声合成ロボット太郎&花子の合成音声※2を対決させてみました。(笑)
    果たしてどちらが勝つか?→判定は試聴者にお任せします!(比較試聴の上判定ください)
    コンピュータによる音声合成の問題点としては、音質の問題もさることながら、音声合成時に耳障りな雑音が
   生じてしまうという課題が残っていることです。

【音声図書館のテキスト文】
読売、朝日、産経新聞の主要記事を中心にコンピュータで音声化し、
インターネット上でサービスを毎日おこなっております。記事の音声化
については、許可を得ておりますが、著作権は新聞各社にあり、音声
化の責任は音声図書館にあります。HP開設とサービス開始 は1999
年10月です。
▼音声を聞くためには、メディアプレーヤーが必要です。 各OSの最
新バージョンのダウンロードはこちらから▼インターネットエクスプロー
ラの場合はエスケープキーで音声を中止できます


  ※1: 音声図書館の合成音声はWMA(32kbps)でしたが、Macユーザーも試聴できるMP3(40kbps)に変換してあります。
  ※2: 音声図書館の読み上げは速すぎるため、太郎&花子の合成音声は遅くしてあります。(「読み上げ速度と音程」の設定は、
      太郎&花子の音訳文庫と同じです)




音声図書館の合成音声(35秒、176kB)




太郎の合成音声(45秒、223kB)




花子の合成音声(45秒、223kB)

【参考】ViaVoice for Windows, Pro Version 10 の合成音声(39秒、195kB)


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● 基音(基本周波数)カットしただけのハムノイズ

    電源系統から混入するハムノイズは、耳障りであり長時間聞くのには苦痛が伴います。
    このようなハムノイズを、ある音声編集ソフトの紹介ページで「ブーンという電源ハム音であれば、たいてい、
   60Hzか50Hzなので、その帯域をカットすればなんとかなる」と言う記事があり、非常に気になりました。
    これは明らかに誤解であり、「人間の耳の特性」を理解しない机上の空論(暴論)です!
    人間の耳は次の図(騒音計の聴感補正A特性)のように、ハムノイズの基音(基本周波数)50Hz(東日本)や
   60Hz(西日本)のような低周波数の音に対しては鈍感(聞こえにくい)です。



    このようにもともと人間の耳には聞こえにくい、50Hzや60Hzの音だけをカットしてもハムノイズは少ししか
   低減しません!

    サンプル音声にて検証した実例です。
    サウンド編集ソフト「Digion Sound」の[FFTイコライザー]を使用して[50Hzの周波数成分をカット]。

  ※出所: 架空請求ってどうよ?より引用したMP3ファイルを、ステレオ→モノラルにしてサイズを縮小。




編集前(1分09秒、410kB)




周波数成分50Hzのみカット
(Digion SoundのFFTイコライザーを使用)




倍音成分も含めハムノイズ除去

【FFT波形】





編集前





周波数成分50Hzのみカット
(Digion SoundのFFTイコライザーを使用)





倍音成分も含めハムノイズ除去



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● 「Nero Wave Editor」 のノイズ除去検証(微小ノイズ)

    CDライティングソフトNEROに添付されているオーディオ編集ツール、「Nero Wave Editor」のノイズ除去効果を
   検証してみました。
    と言っても、当工房では別のライティングソフトを使用しているため、このソフトをインストールするつもりは
   ありませんが、興味がありましたのでhttp://www.babylonic.com/we/we001.htmの音声サンプル(アカペラ)を
   引用させていただきました。
    引用したサンプルはノイズが微小なため、大きな音(アカペラ)を圧縮してから全体の音量を上げることにより
   ノイズを増幅させて、曲中(アカペラ)にノイズが含まれているか否かを調査したものです。

 実際はステレオですが、波形は分かりやすいようにモノラルで表示。



編集前(6秒、95kB)




ノイズ除去後





編集前の音量調整




ノイズ除去後の音量調整

【調査結果】
 ・音量調整後を試聴すると、確かにノイズ除去の効果が認められる。
  ただし、このようなあまりにも微小なノイズであれば、他のソフトでも十分除去できるものであり、
  このソフトのノイズ除去が特に優れているとは言えません。
 ・機会がありましたら、SN比(音声/ノイズ)が悪いサンプルで再調査したいと思いますので、
  このソフトをお使いの方にご協力をお願いしたい。
  編集(ノイズ除去)前後の音声ファイルをご提供いただければ、詳細調査(除去したノイズ成分の抽出、
  ノイズ除去前後のFFT分析……)の上ご報告いたします。


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● 極秘音声ファイルを安全に受け渡しする方法

    インターネットで音声ファイルを受け渡しする場合、ネットジャックされないか心配ですね?
    万が一第三者に音声ファイルを奪取されても、極秘音声ファイルが守られる方法を紹介します。

  【送信側ですること】
   ・極秘音声ファイルを用意する。
      サンプルとしたのは、豚々醜太男に対する骨皮筋子のいじらしい(?)愛の告白です!
     ============================
     豚々醜太男(とんとんぶたお)様、骨皮筋子(ほねかわすじこ)です。
     わたしは、前から三段腹でブタみたいなあなたが大好きでした。
     腹が空くと特に、恋しくて恋しくてよだれが出て止まりません。
     ============================
                        ↓
                      一ヶ月後
     トン様(豚々醜太男)は天国に召されてヨン様になり、骨皮筋子はブタのように太ったという……。メデタシ、メデタシ。

   ・極秘音声ファイルを埋め込ませる、ダミーファイル(ノイズ、BGM……)を用意する。
   ・極秘音声ファイルの音声が聞き取れないように音量を下げ、ダミーファイルにミックスさせた(埋め込んだ)
    合成ファイル(偽装ファイル)を作る。→今はやりの偽装です。(笑)
   ・合成ファイルとダミーファイルを、受け側に送る。(念のため、別々に送信する)

  【受信側ですること】
   ・合成ファイルにダミーファイルを極性反転(逆位相)させてミックスの上、極秘音声ファイルを抽出する。
   ・抽出した極秘音声ファイルの音量を上げる。

 ※出所:ダミーファイルとして管理人さんの曲「EVERLIFEUP」を引用させていただきました。



極秘音声ファイル




ダミーファイル



合成ファイル(偽装ファイル)




極秘音声ファイルを抽出




音量アップ



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● アンチエイリアスフィルターの効果

    一般的にサンプリング周波数変換は、ファイルサイズを縮小する目的で下げる場合のみ行います。
    サンプリング周波数を上げるのは愚の骨頂で、音質は変わらずファイルサイズが大きくなるだけです。
    サンプリング周波数を下げた場合、変換後の周波数が低くなるほど高周波成分が失われます。
    (例えば、44.1KHzのサンプルを22.05KHzにすると、11.025〜22.05KHzの高周波成分が失われます)
    また、サンプリング周波数を下げると、元の高音域の成分が低音域の歪みとなることがあります。
    アンチエイリアスフィルターは、この低音域の歪みを防ぐことができます。

    サウンド編集ソフト付録の音声にテープヒスをミックスしたサンプルWAVE(44.1kHz,16bit,Mono)を材料
   にして、サンプリング周波数を下げアンチエイリアスフィルターの効果を検証してみました。

 特に「44.1kHz→8kHz変換」では、アンチエイリアスフィルターの効果が顕著に認められます。
 またこのフィルターを通すことにより、ナイキスト周波数(サンプリング周波数の半分の周波数)を越える
周波数成分が除去されてノイズも低減します!





フィルターなし









フィルターあり

(FFT波形は、アンチエイリアスフィルターをかけないものを代表させて表示)




オリジナル(6秒、561kB)

テープヒス入り音声(44.1kHz)




44.1kHz→32kHz(407kB)

フィルターなし(アンチエイリアスフィルターをかけない場合)

フィルターあり(アンチエイリアスフィルターをかけた場合)




44.1kHz→22.05kHz(281kB)

フィルターなし

フィルターあり




44.1kHz→16kHz(204kB)

フィルターなし

フィルターあり




44.1kHz→11.025kHz(141kB)

フィルターなし

フィルターあり




44.1kHz→8kHz(102kB)

フィルターなし

フィルターあり



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● HPF/LPFでノイズ低減

    人間の声の主な成分は、大体200Hz〜4kHzの周波数範囲にあります。
    ハイパスフィルター(HPF)とローパスフィルター(LPF)により、人間の声以外の余計な音をカットして
   ノイズ(雑音)を低減してみました。

【設定例】

【時間波形】



 編集前(561kB)





 HPF/LPF適用(561kB)





 おまけのノイズ除去(561kB)

【FFT波形】





 編集前(561kB)





 HPF/LPF適用(561kB)





 おまけのノイズ除去(561kB)



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● QuickTime7.1のMIDI再生音?

    「旧バージョンのQuickTime 6」および「VLCプレーヤー(フリー、日本語対応)」では正常に再生できる
   「MPEG-4 AVC (H.264)」動画が、最新バージョンの「QuickTime 7.1」ではブロックノイズが発生してまともに
   再生されないという問題が発生しております。
    このことから、MIDI(.mid)の再生には問題がないのか(?)を調査しました。
    ネット配信における代表的なプレーヤー「Windows Media Player 10/Quick Time Player 7.1/Real Player 10.5」
   再生音をWAVE録音後、MP3の最高ビットレート(320kbps)に変換したものです。→比較試聴ください。
    波形からも分かる通り「Quick Time Player 7.1」は、「Windows Media Player 10/Real Player 10.5」より
   エコー成分が強く認められます
 備考)サンプルにしたMIDIは、新【音声(音楽)&画像 掲示板】に投稿された「totoさんの465.mid」です。

【プレーヤー別MIDI再生音】------ MP3(320kbps,4.7MB)



Quick Time Player 7.1






Windows Media Player 10





Real Player 10.5






拡大波形
(Quick Time Player 7.1)





拡大波形
(Windows Media Player 10)



拡大波形
(Real Player 10.5)



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● 音声データの真贋(しんがん)鑑定

    困ったことに最近はあらゆる分野において、データを捏造(偽装)するのがはやっている(?)ようです。
    音声データの場合は、耳で聴くだけでは分からなくとも、目も使って視聴すれば明らかになります。
    (波形を拡大すれば、より明確に判断できます)
    あるボイスチェンジャーのメーカーで公開していた試聴データ「WAVE(8bit,22050Hz,Mono)」を、
   ダウンロード(2006.12.31)の上検証してみました。







 変換元男声









 変換後(?)の女声

【矛盾点】
  このサンプルのようにわずか数秒のデータであっても、整合がとれない矛盾点がいくつか見つかります。
 ・変換女声データには、変換元男声データにない呼気(吸気)音が認められる。
 ・微妙だが「でーす」が「です」になっている。
 ・無音部分の長さ(時間)が短くなっている。
 ・ノイズの種類と発生状況も異なる。
 備考)ボイスチェンジャーの基本機能は、声の周波数(音程)を上げ(高く)下げ(低く)するだけです!
    (一種の周波数変換器と呼んでも、間違いではないでしょう)
【判定】
  ボイスチェンジャーで変換したとされる「女声データ」は、別個録音した捏造(偽装)データと推察される。


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● 音声にモザイクをかける

    画像や映像では、わいせつな描写を隠したり、個人のプライバシーを守るため”ぼかし”を入れるモザイクが
   利用されています。
    音声においても、固有名詞や言葉を部分的にぼかしたい場合があります。
    ノイズ除去【実践編】の「女神 ヤマダさんのメアド、教えてくださいよ〜」を材料にして、[フランジャー]機能
   によりモザイクをかけてみました。
    モザイクをかけたのは固有名詞の「ヤマダ(2カ所)」と、ご婦人の言葉としては元気すぎる(笑)
   「減るもんじゃなし」と「切りやがった」の計4カ所です。

    ちなみに「ヤマダ(山田)さん」とは、架空請求詐欺業界の超有名なカリスマ的スターです!

 印がモザイクをかけた位置を示す。

編集前

モザイク弱

モザイク中

モザイク強



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音声の編集・クリーニング 工房AOK