【音響】どこまで聴こえる? 「ハイレゾ聴力テスト」を作った。40kHz対応マイクで検証も［06/25］

先日、SNSで流れてきたYouTube動画に、高周波を聴いて聴力テストを行なうというものがあった。
実際に再生する前にコメント欄が目に飛び込んできたのだが「12,000Hzを超えると聴こえないけれど、
ゾワゾワする感じがする」というものがいくつかあり、
「これはどういうことだ? 可聴範囲外の音の知覚と関係があるのか? 」などと、
コメント内容にこちらがゾワゾワしてしまった。
結論からいうと、動画作成側の問題でオーディオ圧縮に関連するノイズが入り込んだだけだったようだ。
ただ、どこまでの音が聴こえるのかというのは、多くの人にとって興味のあるテーマだと思う。
今回はハイレゾサウンドを利用しつつ、誰でも簡単にできる聴力検査を行なってみたい。

■192kHz/24bit音声の聴力テストを作ってみた

　健康診断や人間ドックなどでときどき体験する聴力検査。
125Hzくらいの低音から8kHzくらいまでの高音まで音量を変えて聴こえるかテストするというものだが、
使っていて気になることがある。医療用の検査機器だから、きっとすごい高価なものだとは思うが、
ヘッドフォン(レシーバといったほうがいいのか? )が、かなり品質が低そうだということ。
まあ、検査するだけなので、指定の周波数が出れば大きな問題はないのだろうし、
これで音楽を鳴らす必要はないので、必要十分な性能なのかもしれないが、
「自宅の機材で検査したほうが、もっと正確にできそう……」と思ってしまう。
もっとも、絶対的な音量の設定があるので、特定のDACやヘッドフォンで調整する必要があり、
結果として病院の検査と同じことを自宅で再現するのは難しいのだけど、あのレシーバーはなぁ……と感じてしまう。

　そんな中、YouTubeの聴力テストの動画を見て、いろいろと突っ込みを入れたくなったのと同時に、
Digital Audio Laboratory的聴力テストを作ってみようと考えたのだ。冒頭でも書いたYouTube動画では、
サイン波で8,000Hz、9,000Hz、10,000Hz……20,000Hzとだんだんと高い音にしていって、
聴くことができるかを確認するというもの。そこに「〇〇歳程度の能力である」というテロップが出るので、
みんな試してみたくなる楽しいテストになっている。

　ただ、そのサイン波が歪んでいる上に、YouTubeへのアップロードでオーディオ圧縮されているために、
チリチリしたノイズがかなり入り込んでしまっている。
そのため普通聴くことのない妙な音のノイズが出てしまっていて、聴こえているような勘違いをする人が多いと思う。
さらに、普通に考えてDolby AC-3やAACなどのオーディオコーデックを使うYouTubeだと
一定程度より高い音は入らないはず。動画としては楽しめるが、テストという意味では、
YouTubeを使うのには限界がありそうだ。

　そこで、筆者なりに聴力テストを作るための実験をいろいろと行なってみた。
といっても思いついた方法はいたって単純。圧縮しないWAVファイルで同じことをすればいいだろうというだけのこと。
とはいえ、44.1kHzだと一番高くても22.05kHzまでしか扱えないので、
もう少し高い音まで鳴らすために96kHzのサンプリングレートで、
10kHz〜40kHzまで30秒かけて徐々に上がっていくスウィープ信号を作ってみた。
ここでは、前回使ったSoundForge 12で作ってみたものの、波形を見てみると96kHzのサンプリングレートだと、
10kHzでもかなりいびつに見える。そこで、もう少しキレイな波形になるようにと、192kHz/24bitで作り直してみた。

続きはソースで
https://av.watch.impress.co.jp/img/avw/docs/1129/263/00_s.jpg
https://av.watch.impress.co.jp/img/avw/docs/1129/263/01_s.jpg

AV Watch
https://av.watch.impress.co.jp/docs/series/dal/1129263.html

オーディヲタには心の耳で聴く人が多いから、こんなのいらないよ

昔アンプの設計をやってた頃は20kHz以上の周波数はゲインを抑えた後にノイズフィルターでカットしてたんだよね。
時代は変わったな。

高級なヘッドフォンでも実測すると20kHzまでフラットに再生出来るものは少ない
10年くらい前のテスト記事でだから最近はどうかしらんが

昔はブラウン管の同期音が痛いほど聴けたんだがな

今は液晶のコンデンサーやコイル鳴きが五月蝿くて困る

40kHz再生を謳い文句にしたハイレゾ対応イヤフォンとか意味がないってこと？

三十年以上前のアニソンかゲームミュージックしか聞かない
俺には、なにそれ、イラネーって感じ。

聴き比べればちよっとは違い分かるけど別にどっちでもいいレベル

>>1
どこまで見える？「ハイレグ視力テスト」を作った にみえた。

犬笛は聞こえませんよね
だからそこまでの高周波再生は必要ない
ΣΔ式のDAコンバータは発生するノイズを可聴帯域外へ追いやっているから
逆に有害だね
それとスタジオのマイク特にボーカルマイクは2万ヘルツでカットしてる

バイオリンが4,435Hzだからね
しかも楽譜は上にはりついてるからね

>>7
そもそもハイレゾ音源は、ハイレゾ（高解像度）が売りであって、
周波数の範囲はあまり問題じゃない。

でも、可聴領域外の周波数も、骨などの他の機関を伝って「聞いている」と言うことがわかっていて、
それは重要だから意味なくない。

スマホのフリーアプリで任意の周波数でサイン波聴けるからそれで聴け
聴こえなくなったらそれがお前の限界だしそれがわかったとしても何にもならない

スパシーボ

みみオナニーみたいなもの

音楽的な視点で（笑）　オレと耳勝負します？？

とりあえず電源をだなあ

ビルの玄関でよく超音波出てるよな
あれよく聞こえて困る
頭にガンガン来るんだわ
嫁は全然聞こえないのに

皆さん難聴へ一直線

DACが再生できたとしても、スピーカーとかヘッドフォンのコイルが、その
周波数で振動できる保証はない。

マイクのf特を測るには広帯域でフラットな音源が必要なんだが
それを測る広帯域でフラットなマイクも必要なんだな

電力会社のコピペ
誰かお願い

>>1
>波形を見てみると96kHzのサンプリングレートだと、
>10kHzでもかなりいびつに見える。

メーカーや提灯持ちのだましの手口

データを直接見て直線で結ぶといびつに見える
ちゃんとしたD/Aをやった後でオシロスコープで見れば綺麗になっている

賢くてもちょっと馬鹿な人がよくやる間違い

>>14
スマホのフリーアプリてまともな周波数か再生できるってどういう頭の構造してるの？

池沼なの？

三十路を越えたら、CDと同じ

再生環境が足りているか検証できない

あとサウンドファイルでＨＤＤとかを物理的に壊す奴あったよな

聴力テストアプリやったが
13000Hzまで聞こえた

耳たぶにブチルゴムを貼って頭に鉛を乗せればOK

電気設計やってるけど聞こえはしなくても感じることは多々ある。
デバッグ中の電源回路とかフロアのどこに行っても可聴域外で鳴ってるのを感じて戦慄した。

しょぼいイヤホンでハイレゾとかバカみたい
１００菌のナイフで高級さしみ、みたい

>>19
ネズミ避けだね
俺もガンガン聞こえて、いきなり耳をｷｰﾝと爆撃されてｳﾜァ！ってなる

>>7
放送大学でハイレゾを最初に提唱したおっさんが言ってた
耳じゃない皮膚全体体全体だと
つまりイヤフォンでハイレゾはありえない

>>35
このおっさん
最初に気づいたのはケチャの響きがなぜあんな風に聞こえるのかだったと現地で聞いた音でな

>>36
で西洋音楽の楽器は20KHzに収まってるのにケチャの楽器はそれ以上の周波数が出ていた
ピアノも倍音は出ても20KHz止まりだとか
なのにケチャでは100KHzまで出てたとか

今日、健康診断で聴力検査やってきた。
あの電話ボックスみたいな部屋欲しい。
適当にボタン押してもクリアしそう

可聴範囲外の音、というか、振動は普通に皮膚で感知できる。

当たり前すぎる話だが、実際に音として聞こえない振動だって、感知するだろ？

聴こえるとは違うが、感知はできるんだよ。

>>29
大音量で流して壊すやつな
100dB程度必要

調べていくうちに

なんか疲れたからやめた

　
　オーディオは聴取環境にこそ留意しないとイケナイ。
　ハードに拘る奴はバカばっかり。
　

そんなことやってると難聴になるよ。文中に子供云々とあるけど、するなよゼッタイ

そもそも、YouTubeって圧縮音源だから高周波は切れていそうだけど

学生時代、研究材料を洗うのに使う超音波洗浄機の音がうるさくて参ったわ。
聞こえるのは俺だけで、周りのメンバーは分かってくれなった。

アプリでなら22000まで聴こえた
たぶんアプリは壊れてる
実際は10000くらいで聴こえないはず

７００Hz〜８００Hzくらいが一番よく聴こえる

>>35
大橋力だろ

で、皮膚の何が感知してんの？
そこ知りたい

>>42
そう言うやつに限って劣悪な環境に居るんだよな

>>34
あれほんと勘弁してほしい
ちゃんと可聴域に入らないように規制してほしいわ
自分たちが聞こえないからと言ってあんなもの作ったらダメ

こういうやつだ
http://www.cic-net.co.jp/other/cat.html

静寂のシーンって音がしてる気がするアレ、あれは何Hzなんだろうか

「ハイレゾ」の意味取り違えてるのばっかりだな…
啓蒙書とかに書かれてるサンプリング定理の「解説」がデタラメなだけ
たとえばWikiにも
「（ナイキスト周波数以下ならば）原信号を完全に復元することができる」だの
「2f 以下であった場合、原信号にはない偽の周波数」だの
正しくはナイキスト周波数は元信号の２倍以上でなくてはならないという必要条件であって十分条件ではない
理想的なローパスが効いていてもエリアジングで歪んでしまう
簡単に言えば位相条件が自由にならないことによる
画像（ピクセル値）で簡単に実験できるからお勧め眼からウロコだ
その意味で音声のサンプリングはモノラル40k程度では不十分ということになる

まつがえたorz
ナイキスト周波数は元信号以上
だ

>>19,34,50
ビル入口とかのは本来の使い方してるからまだいい。
基地外は自宅前の道路が通学路にならないように設置する。つまり人間避けに使ってる。

>>34
猫除けじゃね？

>>49


　ライブな聴取環境なんて、それこそエフェクト状態だからな。

　

ハイレゾって言っても、再生音域は20kHzありゃ本当に充分。
楽器でそれ以上の高さの音とかあまり出ないしな。
それよりも分解能のほうが大事。
これははっきり分かるから。
ハイレゾって言うか、24 bitとかで収録された音源だと
CDの16bitが荒すぎて聞けなくなる。
映像で言う30pと60pくらいの差がある。

おっちゃん14秒で限界
DAC、50khzスピーカー使用
耳がキンキンなってキモい

>>58
このコピペは初めて見るな

CDとか圧縮MP3などの技術は1970年代にやられた人間の聴覚に対する研究に
基づいているが、それは純音を使い、音の発生位置や大きさが変化しない状況で
被験者を使ってしかも「平均的な」人間の特性として導かれたデーターに
基づいている。あるいはしばしばモノラル音やステレオ音（2ｃｈ）についての
実験だ。

たとえば，大きな音が小さな音を覆い隠してしまうマスキング効果といわれる
ものがあって、だからCDなら16ビット（符号1ビットと固定小数点で15ビットの
ダイナミックレンジ）があれば十分だというようなことだったが、周波数が違う
音なら、大きさに違いがあっても聞き取れたりする。しかし16ビットの固定小数点
による音の量子かだと、周波数とはあまり関係なく小さい音は潰れてしまう。
あと、移動している音は停まっているものの音よりも知覚される度合いが強いが、
そういう効果は考えられていない。CDは45KHzでサンプリングして22.5キロヘルツ
以上の音をカットする必要があるが、20KHｚまでは再生可能にしようとしたために、
極めて20KHｚ付近で周波数による強度が急激に落ちるフィルター回路を使うが、
それは音の周波数プロファイルに不自然さをもたらす。普通の機械的な音なら
1オクターブで6dB位の減衰特性が自然なので、それよりもうんときついカットオフは、
音場の気配をおかしくする。

>>59
そのキンキンを脳味噌が覚えて、はい、耳鳴り一丁出来上がり

象や鯨のように体がでかい動物は、きっと可聴周波数帯域がヒトよりも
ずっと低いだろうな。では高音側はどうだろうか？誰か調べて欲しい。

体の小さいネズミは多分人間にとって超音波が聞こえるだろうが、
低音はどうだろうか？

また、昆虫類はどういう聴覚特性を持っているのだろうかなどなど、
調べれば面白いかもしれないテーマはいろいろあるだろう。
イグノーブル賞につながるかもしれない大発見のタネが埋まっている
かもしれないのだ。青年よ大志を抱け、そうして挫折せよ。

超音波で内耳を破壊されたらどーすんだよ？

>>1
こういう記事があるから勘違いする奴がいる。

ハイレゾの良さは、可聴域の広さじゃなくて、文字通り「高い解像度（ハイレゾ）」だから。

もうステレオなんか時代遅れだと思う。
チャンネル数をもっとうんと増やして、64チャンネルとか128チャンネルで録音して、
再生すれば、もっと臨場感溢れる音場が作れるはず。
昔ならスピーカーケーブルを引き回したりしなければならなかったし、
低音まで特性フラットに再生するのには口径の大きなスピーカーが要ったが、
今はその必要は無い。直径3センチとか5センチぐらいの周波数特性や
位相特性を揃えたスピーカーをたくさん並べれば良いんだ。
そうして、電線で駆動するのではなくて、パワーアンプはスピーカー
ユニットが自身でもって居て、その64個とか128個あるユニットに向かって
デジタルで再生させたい信号を配送してある程度の秒数分ため込んで、
時間的に完全な同期を取りながら再生させれば良い。
何チャンネル分でどのように再生させるかは
ユーザーの持っているスピーカーユニットの数と設置の位置によって
計算して決める。つまり一種のミキシングを演算で行って、リスナー
が最適な音場を得られるように計算してから、電波で各スピーカー
ユニットに送れば良い。たとえばスピーカーが1つ、2つ、4つ、8つ、
20個、60個、100個ならそれぞれの場合に合わせて、しかも置かれた
位置による位相のずれなども考慮して、各スピーカーが出すべき音波を
決定して鳴らさせる。もちろんユーザーが望むなら彼自身にミックスダウン
のしかたを制御させても良いのだ。そういうマルチチャンネル再生は
アナログ時代には難しかったろうが、デジタル技術と無線デジタル通信を
前提にすれば、十分に可能だ。

>>66
そんなのは部屋の特性次第。
ある程度は反響吸音特性補整できるだろうけど、狭くて部屋を作り込めない家庭用では限度がある。
ヘッドホン最強になりそう