自動車内におけるハイレゾリューション音源の音質評価

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日本音響学会講演論文集
自動車内におけるハイレゾリューション音源の音質評価*
○山本竜太(DFJ),二矢田勝行(広島都市学園大学),水町光徳(九工大)
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はじめに
近年 CD よりも高精細なハイレゾ音響の市
場規模が急速に拡大している。ホーム用途や
ポータブル機器のほか,カーオーディオ用ハ
イレゾ関連機器も販売され始めた。今後さら
にカーオーディオのハイレゾ化が予想される。
我々はこれまで室内にて音質評価を行い,
ハイレゾ音の音質を識別できるという結果を
得ているが(1),今回自動車内でハイレゾ,CD,
MP3 の音質比較実験を行い,室内と同様にハ
イレゾの良い音質が知覚できるかどうかを調
べた。また,被験者の音楽活動・音楽経験な
どの違いと音質の識別能力の関係を調べ,ど
のような人がハイレゾ音の知覚能力が高いか
について検討した。
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車室内における音楽データフォーマ
ット違いに基づく音源の聴感評価
2.1 被験者
普段音楽をあまり聴かない者から現役の演
奏家や普段から音楽鑑賞を趣味としハイレゾ
音に馴染みのある者など 10 代から 70 代まで
の様々な老若男女合計 34 名を対象とした。
2.2 評価音源
複数の候補楽曲の中から予備実験を行って
絞り込み,ハイレゾ JAZZ 曲(T-TOC DATA
COLLECTION Vol.2 “Colors of darkness”
)を
選定した。
長時間周波数特性を Fig.1 に示す。
・ハイレゾ音(HRA)
:原音(192 kHz サンプ
リング/24 bit)
の冒頭 2 分間を切り出した。
・CD 音:上記ハイレゾ音にカットオフ周波
数 20k Hz の急峻なローパスフィルタを施
して高域成分を除去し,48 kHz サンプリン
グ/ 16 bit に変換
・MP3H:高音質版の MP3 音(320k bps)
上記 CD 音をフリーソフト LAME で変換
・MP3L:一般音質版の MP3 音(128k bps)
上記 CD 音をフリーソフト LAME で変換
Fig. 1 Long-term averaged amplitude spectra
2.3 実験環境
2 台の実験車両(マツダ MPV,アテンザ)
を用い,聴取位置(運転席・助手席)で両方
の車両の周波数特性がほぼ同等になるように
調整した。スピーカーは,左右のドアに設置
したウーファとフロントパネルの左右窓下に
設置したツィータの2ウェイ構成である。こ
のツィータは中・高帯域と超高周波域を1個
でカバーできるオオアサ電子製のフィルムス
ピーカーである。
実験時はエンジンを停止し,
静かな環境で行なった。
2.4 評価実験方法
[音 A(2 分)
]→(1 分休)→[音 B(2
分)
]の順に音を提示した。4 種の音源を2つ
ずつ組合せ,A,B の入れ替えも含めて 12 の組
合せをランダムに提示した。提示される2つ
の音源に対して,
「音質の良さ」を評価基準と
した一対比較の回答を求めた。
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結果
3.1 全被験者 34 名の音質評価結果
Fig.2 に一対比較の結果とその平均値を
示す。情報量が多いほうの音(横軸上段)が
「音質が良い」と答えた割合を示し,これを
「正答率」と呼ぶことにする。MP3H-MP3L
は正答率が高いが,ハイレゾ・CD-MP3H は
低い。ハイレゾ-CD の正答率も比較的高い。
なお,二項検定において,ハイレゾ-CD,ハ
イレゾ-MP3L,MP3H-MP3L の正答率は有
意である。*印で示した箇所は二項検定にて
有意な結果が得られている。
*
Subjective evaluation of high resolution audio inside a car, by YAMAMOTO, Ryuta(Digifuision Japan
Co., Ltd.) ,MIZUMACHI, Mitsunori(Kyushu Institute of Technology) and NIYADA
Katsuyuki(Hiroshima Cosmopolitan University).
日本音響学会講演論文集
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2015年3月
ゾを含まない比較項目では両グループの差が
小さい。生演奏やハイレゾ音楽に馴染みのあ
る A&B グループはハイレゾ音を「良い音」
と判断している。一方,ハイレゾ音を聴く機
会のない C&D グループはハイレゾ音の識別
がほとんどできない。
Fig. 2 Results of paired comparison in
preference of sound quality
3.2 音楽への親密度と音質識別能力
被験者の音楽に対する親しみ度合いによっ
て音質識別能力に違いがあると考察し,被験
者の音楽活動状況アンケートに基づき,34 名
の被験者を次の 4 つのグループに分類し,集
計を行なった。
A:日常,音楽活動や音の評価に関わってい
る人,現役の演奏家,音楽マニア(8 名)
B:音響技術者,生演奏を聴く機会が多い人,
普段ハイレゾ音楽を聴いている人(9 名)
C:生演奏やハイレゾ音楽は聴かないが自宅
や自動車で音楽をよく聴いている人(8 名)
D:主に通勤,通学時に携帯音響機器で聴い
ている人,あまり聴く機会の無い人(9 名)
Fig.3 に一対比較の平均値をグループ毎に
示す。音楽に接する機会が多く,音を注意深
く聴く習慣を有している人ほど音質の識別能
力が高いことがわかる。
Fig. 3 Average of correct answer rate among the
four groups
次に,普段聴いている音楽の種類と音質識
別能力の関係を調べた。4つのグループのう
ち A,B グループ(A&B)は生演奏・ハイレ
ゾ音楽に頻繁に接している被験者であり,C,
D グループ(C&D)は主に MP3,CD を聴いて
いる被験者である。両グループの一対比較の
正答率を Fig.4 に示す。*印で示す比較は t
検定において有意な結果が得られている。
破線で示した,ハイレゾとその他の比較
(HRA-CD,HRA-MP3H,NRA-MP3L)にお
いて両グループの差が大きい。一方,ハイレ
日本音響学会講演論文集
Fig. 4 Results of paired comparison in preference
of sound quality between the two groups
4
おわりに
車室内においてハイレゾ,CD,MP3(320k),
MP3(128k)の 4 種の音源の音質比較を行った。
その結果,車室内においてもハイレゾ音質の
良さを知覚できることが分かった。
被験者を音楽に対する親密度でグループ分
けして比較した結果,音楽を注意深く聴く習
慣を有する人ほど音質識別能力が高い傾向が
見られた。特にハイレゾ-CD,ハイレゾ-
MP3 の識別では,生演奏やハイレゾ音に馴染
みある人のグループとそうでない人のグルー
プの差が大きい。ハイレゾが普及し,多くの
人が親しむようになれば,ハイレゾ音質の良
さがわかる人が増す可能性がある。
謝辞
本研究は平成 25 年度広島県次世代ものづ
くり技術開発支援補助金の一環としてひろし
ま医工連携・先進医療イノベーション拠点で
行われた。本研究を進めるにあたり実験にご
助力いただいた岩城富士大氏,上村一司氏,
末廣憲治氏に深謝する。また,実験用のツィ
ータおよび実験車両を提供いただいたオオア
サ電子(株),ならびに車両内の音響機器の提
供及び音響特性の調整をお願いしたパナソニ
ック(株)の両社の関係各位に深く感謝する。
参考文献
[1] 山本竜太 他,ハイレゾリューションオー
ディオの音質評価.産業応用工学会論文
誌 1(2)
,52-57,2013.
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2015年3月