オーディオ – 品質の観点から、何が良いですか:ソフトウェアのボリュームアップ、OSのボリュームアップ、またはスピーカーのボリュームアップ?

audio music

音楽の音量が足りない場合、どうすれば最高の品質を手に入れることができるのでしょうか(実際にはごくわずかな差であっても無視できるほどの差です)

  • 音楽プレーヤーやゲームなどの音出しソフトで音楽を大きくすることで?
  • オペレーティングシステムレベルで音量を上げることによって(例えば、Windowsの通知領域のスピーカーアイコンをクリックして音量を上げることによって)?
  • パソコンについているアンプやスピーカーの音量を上げることで、ハードウェアの音量を変えることで?

プログラムとOSの違いは重要か?ソフトウェアとハードウェアの違いは重要か?

  585  Qqwy  2012-10-24


ベストアンサー

プログラムとOSの違いは一般的には問題ではありません。重要なのは、ソフトウェアで音量を調整しているのか、ハードウェアで調整しているのかということです

ソフトウェアで音量を下げることは、基本的にはビット深度を下げることに相当します。デジタルオーディオでは、信号は別個のサンプルに分割され(1 秒間に何千回も撮影されます)、ビット深度は各サンプルを記述するために使用されるビット数です。信号を減衰させるには、各サンプルに1よりも小さい数を掛けることで行います。その結果、オーディオを表現するために完全な解像度を使用しなくなり、ダイナミックレンジとS/N比が低下します。具体的には、6dB の減衰ごとにビット深度が 1 つ減ることになります。例えば、16ビットオーディオ(オーディオCDの標準)から始めて、12dB音量を下げた場合、事実上、14ビットオーディオを聴くことになります。ボリュームを下げすぎると、品質が著しく低下します

もう一つの問題は、サンプルの元の値がサンプルを分割する係数の倍数ではないため、これらの計算では丸め誤差が生じることが多いということです。これは、基本的にはクオンタイズノイズと呼ばれるものを導入することで、オーディオ品質をさらに劣化させます。繰り返しになりますが、これはほとんどの場合、低い音量レベルで発生します。プログラムによっては、信号を減衰させたり、丸め誤差を解決したりするためにわずかに異なるアルゴリズムを使用している場合があります

このPDFには、より多くの情報といくつかの優れたイラストがあります

ハードウェアで音量を下げた場合の結果は、ボリュームコントロールがどのように実装されているかに依存します。デジタルであれば、ソフトウェアで音量を下げるのとほぼ同じ効果があるので、どちらを使っても音質的にはほとんど差はないでしょう

理想的には、可能な限り最高の解像度(ビット深度)を得るために、コンピュータからオーディオをフルボリュームで出力し、スピーカーの前の最後の1つとしてアナログのボリュームコントロールを持つべきです。信号経路内のすべてのデバイスが多かれ少なかれ同等の品質であると仮定すれば(すなわち、ハイエンドのデジタルソースとDACと安価なローエンドアンプをペアリングしていない)、それは最高のオーディオ品質を提供する必要があります


@Jorenさんがコメント欄に良い質問を投稿してくれました

ソフトウェアのボリュームコントロールを最大に設定したい場合、アナログコントロールの使用可能範囲が急に狭くなってしまった場合、どうすればいいのでしょうか?(アナログの音量を半分にしても音量が大きすぎるので)

これは、ボリュームコントロールがアンプの一部である場合に問題となることがあります。アンプの仕事は、その名の通り増幅することなので、ボリュームコントロールのゲインの範囲は0から1以上(多くの場合、それ以上)となり、ボリュームコントロールを中途半端な位置まで回した頃には、減衰ではなく、ソフトウェアで設定したレベル以上に信号を増幅している可能性があります

これにはいくつかの解決策があります

  • パッシブアッテネーターを入手してください。それは信号を増幅しないので、そのゲインは0から1の範囲で、あなたははるかに大きな使用可能な範囲を与える

  • アナログのボリュームコントロールを2つ持っています。お使いのパワーアンプやスピーカーにボリュームや入力トリムコントロー ルが付いている場合は、それを使ってマスターボリュームレベルを設定し、通常のボリュームコントロー ルの使用可能範囲を最大化します。これを使ってマスターボリュームのレベルを設定し、通常のボリュームコントロールの使用可能な範囲が最大になるようにします

  • 前の2つの方法が不可能な場合は、アナログボリュームコントロールの使用可能範囲と音質との間で最良の妥協点に達するまで、単にOSレベルでボリュームを下げてください。個々のプログラムを100%にして、連続していくつかのビット深度の低下を避けるようにしてください。うまくいけば、オーディオ品質に目立った損失がないことを願っています。もしそうであれば、私はおそらく新しいアンプの購入を検討しています


@Lyman Enders Knowlesはコメントの中で、ビット深度低減の問題は最近のOSには当てはまらないと指摘しています。具体的には、Vistaから始まるWindowsは、すべてのオーディオストリームを自動的に32ビット浮動小数点にアップサンプリングしてから減衰を行います。これは、どんなに音量を下げても、効果的に解像度が低下することがないことを意味しています。しかし、最終的にはオーディオはダウンコンバートされなければなりません(DACがサポートしている場合は16ビット、または24ビットに)、これはいくつかの量子化エラーを導入します。また、最初に減衰して後から増幅することはノイズフロアを増加させますので、ソフトウェアのレベルを100%に保ち、ハードウェアで減衰させるというアドバイスは、可能な限りオーディオチェーンの末端に近いところで、まだ有効です

454  Indrek  2012-10-24


基本的に、音では、物理的なソースに近いほど良い、明確な信号を持っています。各物理的なステージは、ノイズを追加します。より早く、より強く

信号が増幅されると、信号中のノイズも増幅されます。より強い信号は、信号に比べてノイズが少ないことを意味します。そのため、信号が連鎖して伝わっていくにつれて、ノイズが少なくなります

37  Xavierjazz  2012-10-24


一般的に、私はソフトウェアのレベルや OS のレベルを可能な限り大きくしたいと考えています。これらのソースは一般的に増幅されていないので、デシベルの上限は0dBでなければなりません

そして、私はこの音が、デジタルヘッドフォン(USB経由)、ボリュームノブと電源を備えたスピーカー、またはアンプなどの単一の増幅された宛先に直接行くことを確認します。増幅されたデバイスは、互いにオーバードライブし始め、クリッピングの原因となる可能性があるため、チェーン接続は避けるようにしています。個々のアンプでも、音量を上げすぎるとクリッピングの原因になることがあります

これらのソースはクリップする可能性があるので、私は音量を50%の範囲に保つ傾向があります。また、ソフトウェア/OSのレベルが通常よりも低い場合には、音量を増減させる柔軟性もあります

17  Soviut  2012-10-25


これは間違いなく使用しているハードやソフトによります。私はこのオーディオケーブルで接続されたパソコンをレシーバーと3.5ジャックプラグ2本で使用しているのですが、パソコン(ソフト)の音をローにしてレシーバーの音をハイにすると、かなりのノイズが聞こえてきます。これはおそらく音だけでなく、異なるコンポーネントで拾っているノイズを増幅することに関係していると思われます。これをしていると、音楽を再生していない時にもノイズが聞こえてきます

それは私のラップトップのthoとは異なります、これは光S/PDIFケーブル(デジタル)と同じ受信機に接続されていますここで私は受信機(私の隣人はこれを嫌う!)上の100%に私のボリュームを置くことができますそれは本当に本当に大声で、私はちょうど音質の目立った損失なしで私のラップトップ上のボリュームを下げることができます。私は私のキーボード上のボリュームボタンを持っているし、受信機はかなり離れているので、私はこれを行います

13  Steven Stip  2012-10-25


私が見続けているエラーの一つは、エンドユーザーが使用中の特定のプログラムを使って音量を調整し、後からサウンドカード(OSミキサー)を使って音量を上げたり下げたりしていることです

明らかに、これは混乱を引き起こし、他のプログラムを起動するときに予測可能なレベルのボリュームを許可しません

簡単な解決策–そして私が長年採用してきたもの–は、ハードウェアとOSの両方のレベルでベースレベルを確立することです。ハードウェアの恒久的なボリュームレベルとソフトウェアの恒久的な出力レベルを設定することによって、あなたが必要に応じて特定のプログラムでボリュームを調整し、あなたが使用する任意のプログラムの出力を比較することができる標準を確立します(あなたが将来的に特定のプログラムから受信するどのようなレベルのボリュームを知っているという利点があります)

もちろん、アンプとサウンドカード(OS)の両方から最適な効果を得るためには、まずアンプのボリュームをトポロジーに応じた最大レベルに設定しなければなりませんが、許容できない、あるいは望ましくないレベルの歪みが発生することはありません。残念ながら、多くの低出力の「クラス D」オーディオアンプは、ある程度は許容できる性能を持っていますが、それを超えると(多くの場合、定格最大出力の 33%や 50%を超えると)、聴き取れるレベルの歪み(ダイナミクスの圧縮やその他の望ましくない効果など)が発生することがあります。たまたま最大定格で非常に歪みの少ないオーディオアンプを持っていた場合、オーディオアンプの出力を最大に設定する自由があります(もちろん、クリッピングレンジの下で。私は昔、デノン、アドコム、ハフラー、ニコンのアンプでこれができたことを覚えています。)

マザーボードによってはオーディオ回路の出力に欲望が残ります。専用のサウンドカードでは、高品質なサウンドカードの選択は限られている。統合されたオーディオ回路の場合は、全体の3分の2以下の音量レベルを選択することをお勧めします–そして、その音量のままにしておきます。(これは科学的な方法ではないことは承知しているが、多くのマザーボードの統合出力をテストしてきて、回路の出力が最大に近づくにつれて、歪みやその他の望ましくない影響がかなり大きくなることに気がついた。OS」レベルを3分の2(または66%、または簡潔さと覚えやすい数字のために70 [1から100のスケールで、66%に近いと1から100のスケールで66になります])に制限することで、私はうまく機能してきました(徹底的なテストを実行する必要はありませんが)

P.S.S. オーディオ愛好家やエンジニアのために(または強迫観念的に)、オーディオ愛好家やエンジニアの方のために、私はスライダーを3分の2のレベルまたは1から100までのスケールの近似値66に設定することは、実際の出力レベルが全体の66%を表すものではないことを十分に認識しています(実際の出力はより低くなります)。P.P.S. 提供される情報は、アナログ回路を前提としています。デジタル回路(SPDIF、オプティカル、その他類似のもの)を使用している場合は、オーディオ回路からの出力の質の違いに気づくリスクはほとんどありませんが、サウンドカード(’OS’)のレベルを最大に設定することができます

11  Ivan  2012-10-26


純粋に経験則から言うと、スピーカーを全開にすると静的な音がします

そうでなければスピーカーから音が出なくても、この静けさが聞こえてきます

なので、私はいつもパソコンの音量をプログラムとOSの両方で最大にして、スピーカーの音量ダイヤルをできるだけ小さくして、静音を最小限にするようにしています

これは私のスピーカーのせいかもしれませんが、私と同じようなスピーカーを持っている人は多いと思います

11  Peter Ajtai  2012-10-26


私は現在、ソフトウェア/OSで音量を100%にして、ハードウェア側で音量を下げていますが、もっとシンプルな理由で

以前使っていたPCでは、サウンドカードの音量を一定にすると、OSの音量を何に設定してもホワイトノイズが目立つようになっていたのですが、ハードウェア側で音を調整することで、そのノイズを軽減することができました。ハードウェア側で音を調整することで、そのノイズを軽減することができました

8  Markus Unterwaditzer  2012-10-26


ハードウェアと言いたいところですが、ほとんどの用途で標準的なボリュームというものがあります

しかし、DTSの映画を再生すると、映画から映画に行くときにレシーバーの音量レベルを調整しないで、それでも快適に聴けるという経験から、DTSは例外の一つのようだ

できれば、快適さを保つためにもDTSと同じレベルで出力するようなものがあった方がいいですね

OSごとにデフォルトのシステムサウンドが設定されています。私はあなたがそのボリュームレベルに対してあなたのレベルを設定し、OSにボリュームを処理させると言うでしょう

7  Archimedes Trajano  2012-10-24


この質問はあまりにも多様ですが、あなたが答えを得る必要がある場合、それはいくつかの状況に依存しています

  1. ハードウェアは、内蔵スピーカー、外部スピーカー、ヘッドセットなどでしょうか?
  2. どのくらいの音量で話しているのか?レベル1からレベル10まで? それともナデナデ?

ハードウェアは、それはあなたが最初に良いスピーカーを持っている場合に依存し、ソフトウェアまたはハードウェアのいずれかを介してスピーカーとのナッジは、彼らが外部である場合は顕著かもしれませんし、特定の名前のブランドが、彼らは安い場合は、ナッジよりも増加させる必要があるかもしれません

ソフトウェアに関しては、外付けであれば、ハードウェアを調整する前にソフトウェアを調整することが常に望ましいです

オーディオマニアの中には、一度欲しいハードウェアを手に入れたら、音量調整以外は二度と触る必要がないと言う人もいれば、ソフトウェアでの調整の方が良いと言う人もいるでしょう

繰り返しになりますが、あなたは多くの変数を省いていますが、これは本当に幅が広すぎます

5  Matt Ridge  2012-10-24


アナログ、デジタル、フィジカル、ソフトウェアなど、あらゆる種類のボリュームノブを使ってオーディオ信号を送る場合、それぞれのノブをクリッピングや歪ませることなく、できるだけ大きな音に設定してください。そうしないと、信号のダイナミックレンジ(ビット数、ヒスの静けさ)が不必要に減少します。チェーンを抜けるシグナルのボリュームを調整するには、最後のノブだけを使用してください。ノートパソコンのビデオゲームから大西洋横断交響楽団の生放送まで、品質を最適化します

5  Camille Goudeseune  2017-03-20


他の回答では、量子化とノイズについて語っています。HiFiBerry ソフトウェアとハードウェアのテストを行ったところ、ノイズレベルは-88~-98dBの範囲であり、音楽がフードブレンダーと同じくらいの音量でない限り、ノイズに付随する音楽がなくても聞き取れない(0dB以下)ことがわかりました

最近のオーディオコーデックは浮動小数点サンプルを使用しています。ffprobeのようなプログラムでffprobe music.mp3を使ってmp3ファイルを見ると、’s16p’のサンプルが使われていることがわかります。mp4ファイルに含まれるAACや、webmやmkvのようなコンテナフォーマットに含まれるOpusやVorbisは’fltp’を使っています。(ffmpeg -sample_fmts では ‘flt’ を ‘fltp’ と区別してリストアップしていますが、余分なフォーマット変換のためにオーディオエンコーディングが遅くなることがあるということ以外に、何が違うのかはわかりません)

これは一種の軍拡競争の結果となっていますが、より良い例えは、植物が日光を奪い合うということでしょうか。人は大音量の音楽には肯定的に反応しますが、大きすぎる音楽は痛みを伴うので、時々痛みを感じるよりも、時々音量を上げなければならないことを好むので、音量を小さく設定します。その結果、音楽の音量が大きくなってしまったのです。YouTubeでは、プレイヤーが大音量の音楽を制限することで、この効果が緩和されますが、これは常に効果的ではありません

この音量競争の結果として、YouTubeでは、1よりも高く、または-1よりも低く、最も大きなサンプルが公称最大音量の2倍以上である、10%以上のサンプルがクリップしている曲を見つけることができます。(RMSの音量が約4倍の振幅または典型的な大音量の曲の16倍のパワーの約+1デシベルだった記録されたビデオから極端なケースを見たことがあります)

1を超えるサンプルをどのように扱うかは、ソフトウェアによって異なります。私のテストでは、ffplay はホットキーでの再生中に音量を変更してもサンプルをクリップしますが、このクリップを防ぐためにボリュームフィルタ(または dynaudnorm=40:5:m=2 や従来のコンプレッサーなどのフィルタ)を指定するのは簡単です。Gnome のデフォルトのビデオプレイヤーである Totem は、音量が小さくてもクリップします。Vlc は音量を下げればクリップしなくなります

ですから、典型的な大音量のオーディオストリームに見られるような、わずか1%や0.1%のサンプルのクリッピングからオーディオ品質のわずかな変化を見分けることができ、ソフトウェアのボリュームコントロールを適用する前ではなく、適用した後にクリッピングが発生するのであれば、ソフトウェアアプリケーションのボリュームを中程度のレベルにしておき、OSやハードウェアのボリュームを上げた方が良いかもしれません。しかし、ある特定の曲が静かすぎることを気にしているだけで、曲ごとに音量を調整することを気にしないのであれば、ハードウェアがノイズを可聴レベルまで増幅しない限り、それは全く問題ではないという証拠があります

ffmpeg を持っているかインストールしている場合は、ラウドファイルを作成することで、ソフトウェアがどのようにクリッピングを処理するかを簡単にテストすることができます。ffmpeg -i loudmusic.mp4 -vn -af volume=10dB,ebur128,astats -t 10 superloud.mp4.これは fltp を使った AAC オーディオを使用し、 astats はピークレベルを 10dB 程度、ebur128 は統合ラウドネスを 0 程度 (典型的な音楽は -8 から -15) と報告しているはずです。もし報告されない場合は、ボリュームブーストを上げてください。volumedetectフィルターは正確に何サンプルをクリップしたかを教えてくれますが、非浮動小数点フォーマットに変換するので、エンコード中は避けるか、asplitフィルターを使って自動変換が台無しにならないようにしてください。ffmpeg -i video.webm -vn -af volume=10dB,ebur128,astats,asplit[tmp],volumedetect,anullsink,[tmp]acopy -t 10 loud.webm

ソフトウェアレイヤーのボリュームコントロールがボリュームを減らすのではなく、ボリュームを上げることができ、クリッピングを引き起こす可能性があるとしたら、これはボリュームを上げるためにソフトウェアを使用することを避ける理由になるでしょう。しかし、これはおそらく明らかです。私の環境、UbuntuのGnomeには、以前はOSコントロールに「音量を100%以上にする」というサウンドオプションがあったのですが、それは今ではなくなってしまいましたし、このコンピュータを手に入れたばかりの頃は、なぜか最大音量が静かすぎたので、それを使わざるを得ませんでした。Vlcはまた、それが何が起こっているかが明らかになるように、100%以上の音量を上げることができます

1  Misaki  2020-09-29


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