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カーオーディオ・マニアの世界へ、ようこそ～（爆）

前回、CDチェンジャーを修理したことを機に、愛車のカーオーディオ環境を見直してみる事にした。特に、音楽を聴くために必要な、コンテンツの扱い方である。

先ずは、3年ほど前に検証した際のベストな環境としては、スマホのBluetoothを使って、コンテンツは、非圧縮のWAVやAIFFで保存がクオリティとしては、良いと記載していたが、これはこれで、デメリットがあり、活用できていなかった。

要因としては、ファイルサイズが大きく、たとえスマホでも容量を大きく占有してしまうので曲数の制限が出てしまうのと、運転中だと、iDriveのコントローラーからの操作は、かなり限定されるので扱いづらい。また、前記検証のブログにも記載したが、Bluetoothを介す以上、非可逆圧縮からの制約からは逃れられない為、非圧縮での保管もあまり意味をなさない。

そこで、改めて、今回見直し始めたのが、CDチェンジャーやCICのミュージックサーバーの存在である。CDだと非圧縮のため、44.1kHz/16bitの周波数帯域そのままのクオリティである。ただし、曲数がCDで6枚とかなり限定される。

一方で、ミュージックサーバーになると、MP3、AACやWMAといった、非可逆圧縮のみの対応となる。（WAVは、USBから読み込んでみたが、認識されず。。）しかし、このミュージックサーバーであるが、iPhoneとの違いは、音楽占有で気兼ねなく一定量保管が出来るHDD仕様（容量は、12.5GB）に、iDriveコントローラでの操作が容易な事である。

Bluetoothの制約は解かれたが、では、どうやったら、クオリティを上げられるかであるが、色々と検討した結果、現時点、MP3の320kbpsで保存するというのがベストであるという結論に至った。

そもそも、MP3などの非可逆圧縮（圧縮とは、ファイルサイズを小さくすること）はどうやっているかというと、人間の耳の特性から、①高域の周波数はカット(約20kHz以上)、②極端に小さい音はカット、③大きな音周辺の小さい音はカット、といった、音響心理学的に不要な部分を無くすことで、ファイルの容量を数十分の一まで、小さくすることが実現出来ている。

特に、MP3の320kbpsともなれば、正直、高域部分については、非圧縮と聞き比べても違いが分からない。（自分の場合はｗ）非可逆圧縮には、MP3の他に、前記したAACがあるが、どうやら、高ビットレートでは、MP3に軍配が上がる様だ。


上記グラフは、ウェブで見つけた実験データーで、AACとMP3のビットレート数の違いをプロットしたものであるが、約192kbps以上からは、明らかに、MP3が高域で勝っている。

MP3は、AACよりレイテンシーが大きいとされているが、映像と同時に聴くなどしない限り、そのデメリットを感じることはないだろう。


ミュージックサーバーとCDチェンジャーについては、今回改めて周波数特性を測定し、両者比較してみたが、ほぼ変わらない特性を示した。（上図は、ミュージックサーバーのもの）

早速、USBに愛車で聞きたいミュージックアルバム二十数枚をMP3の320kbpsでフォルダー形式にして保存し、CICのミュージックサーバーへコピー。暫くは、これで、楽しんでみよう～♪

＊　＊　＊


ミュージックサーバの配置された全体イメージは、こんなもんだろうか。前回実験記事にも書いたが、ComboxのUSB接続での周波数特性においては、高域のカットオフが16kHz付近にある様なので、音楽のクオリティを考えるなら、使用は避けた方がいい。もっとも、iPhoneのUSB接続での使用は、もはや利便性から視野には無いけどｗ

カーオーディオ・マニアの世界へ、ようこそ～（爆）

久し振りにこのフレーズから入ってみた。。というのも、結構マニアックな内容なので興味の無い方はスルー願う。吊るしの標準ステレオシステムを流用しサウンドの改善を目指す事をコンセプトに、今回も備忘録を兼ねて纏めてみた。

前回の調査から、リアスピーカの周波数を改善すべく、トレードインスピーカへの交換をおこなった。その結果、高域での減衰は、ツイッターの効果により改善できたのだが、180Hzから低域への減衰は、オリジナルスピーカーと変わらずであった。

そこから分かった事は、この減衰は、スピーカの特性ではなく、信号源である、CICヘッドユニット（HU）側ではないかという疑いである。そして、疑いは的中した。CICのコーディング項目を調べてゆく中で、オーディオシステムに関するパラメーターがあり、それを、”Stereo”から”hifi”へ変更する事で、前記した180Hzからの減衰は改善し、より全体でフラットな特性になったのだ。



このオーディオパラメータをキーに、海外ネットで調べてみると、関連する幾つかのスレッドがあり、その効果も記載してあった。

【”stereo”設定】
これは、以下のブロック図にもある様に、BMWの標準ステレオ設定で、フロントは、（ツイッタ無しの）ミッドレンジとサブウーファで、リアは、ミッドレンジのみ。HUの設定は、ツイッターが無いのを補うために高域は音圧を高めにイコライジング（EQ）している。これは、リアも同じである。

【”hifi”設定】
この設定は、オプションのHiFiシステムが導入された場合（FA 676）を想定しており、HUからHIFiアンプへの信号はアナログで特性上、フラットになっており、EQでの強調などはおこなっていない仕様である。よって、この設定で、HUからの信号はフラットで、外付けDSPにも入って来る事になる。



”hifi”設定後、既に調整済みのフロントもEQ効果は解除されるので、リアも併せて、周波数特性は、フラットとなるためDSP側での再チューニングを実施した。EQが解除されたこともあり、全体的に音圧も上がった様で、フロントとリアの音圧バランスを再度実施する必要が出て来た。

リアの存在性、良い効果をシステムにもたらすことが今回の目的でもあるため、フロントとリアの音圧の関係はかなり重要であることも調整してゆくうちに分かって来た。



先ずは、フロントとウーファのみの出力で最良のチューニングを実施し、リアのチューニング後は、徐々に、音圧を上げて、フロントへの影響が出ないところで、かつ、リアの存在感を保つ様に調整する。個人的には、これが心地良い調整だと言う結論に至った。

HUを”hifi”設定にしてからは、リアの効果もさることながら、全体の音質が以前よりは格段に向上した感じがする。

う～ん、今回の改善計画は、大成功だろう～たぶん♪


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■ 過去のブログ・パーツ・整備手帳 #3： カーオーディオ最適化

先日、カーオーディオの再調整のためドライバーシートからの周波数測定を行った際に気づいた事だが、リアスピーカーの特性が、サブウーファーとあわせても直線性が非常に悪く、気になり始めていた。

数年前に、ミッドレンジ等をアップグレードした際には、リアスピーカーは、音圧も低く、気にならない程度に鳴らしておけばいいと考えていたのだが、気になると、これまた放っておけない。。



現在のオーディオシステムは、フロントスピーカーを主体とした、タイムアライメントも実施し、理想の音場が前方定位した状態で調整出来ている。

そして、リアは、音圧を低く設定し、かつ、アライメントは、フロントから約100cm程度後方へ設定し、フロントへの影響を与えない様にしているが、これは、DSPメーカーのチューニング時の推奨としてマニュアルに書かれていた手法だ。



ネットで、オーディオショップ等が記載している、リアスピーカーを活かす方法としては、色々と書かれていたが、大きく、以下の3つの方法が挙げられている。

１）空間表現を広げる
　そこはかとなくリアスピーカーも鳴らすことで広がり感を出す。
　Hi-Fi的なアプローチとは異なるが、広がり感があったほうが聴き疲れしにくいと思われる方もいるので、リアスピーカーを軽く鳴らすのはあり。

２）フロントスピーカーの情報量不足を補う
　リアスピーカーもある程度鳴らし、その上で、左のリアスピーカーの音は左のフロントスピーカーの音と、右のリアスピーカーの音は右のフロントスピーカーの音とそれぞれ位相を合致させると、リアスピーカーの音もフロントから聴こえてくる。
　その結果、サウンドステージは“前方定位”したままで情報量が上がり、フロントスピーカーがロスした情報量をリアスピーカーで補完できる。
　ただし、センターフォーカスがリスナー側に近づき、ヘッドフォンで音楽を聴いているような状況に近づく。心地良いと感じる場合には有効。

３）リアスピーカーをサブウーファー的に鳴らす
　リアスピーカーを薄く鳴らすことで低音増強を図れる。

現在の設定は、上記で言うと１）の方法になるのだが、あえて、アライメントは、フロントから一定の距離をずらした形で設定し、さり気なく音圧を感じる程度で広がり感を持たせる方法である。

ただし、ある程度の存在感を出すのであれば、やはり、リアスピーカーの周波数特性は、それなりの特性を持たなければならないと考える。

と言う事で、リア―スピーカーの交換候補には、サブウーファーとのクロスオーバーを取る100Hz付近と、通常はツイッターが必要とされる15KHz以上の特性改善が可能となる、ツイッターが中央部にあるコアキシャルタイプへの変更を検討している。



リアスピーカーのメリットを活かす方法としては、変更後に、上記1）である従来の方法以外に、2）のアライメントを完全調整して、スピーカー全体を一体化させる効果も確認してみたいと思っている。

今週末も遠出することなく、愛車での移動は、買い出しや、家族の送り迎え程度であった。。。そんな中、今回は、前回のバッテリーに続き、オーディオの再調整について検討していたのだが、周波数特性を確認していたところ、新たな課題が見えて来たので、ここに備忘録として書いてみたいと思う。


写真は、約2年半前のもので、チューニングを行った際に使用したマイクであるが、これを使って、チューニング状態を確認してみた。再調整（チューニング）については、オーディオショップのHPなどでは、初回は、導入から3か月後、その後1年ごとに定期的に再調整を勧めている。

早速、ピンクノイズをスマホからBluetoothを通して流し、確認の準備をする。忘れてならないのは、エンジン停止である。そうしないと、低域に思いっきりアイドル状態によるエンジン、マフラー音が入って来るからだ。



写真(上)は、フロントスピーカーとサブウーファーをONにした状態（リアはOFF）であり、導入当時の状態と比較してみたが、ほぼ状況は変わっていない。まぁ、DSP本体や、ミッドレンジは、セカンドハンドでもあるので、エージングは十分で、ほぼほぼ安定状態しているからなのかもしれない。

写真(中)は、サブウーファーをOFFにした状態で、クロスオーバーポイントに設定している、80Hz付近にかけて、-24dB/oct（Butterworth）ハイパスフィルターが効いている。ここも、特に、変化は見られない。

写真(下)は、リアスピーカーのみの特性で、サブウーファーとフロントミッドレンジをOFFにした状態である。リアは純正のブロードバンドスピーカーと呼ばれるもので、今更ながら気づいたのだが、クロスオーバーポイントに設定している80Hzより上の約180Hz付近から、低域へ向けて減衰が確認された。

まぁ、リアは、もともと、ドライバー側への音圧影響は少ない状況でもあったので、シカとしていたが、こうビジュアル化すると、高域の減衰も含め気になり始めてきた。。

そう、新たな課題の発見だ。。

そんな事で、その課題へ向けて、リアミッドレンジへの改善計画が、これから始まるのである。。（爆）

カーオーディオ・マニアの世界へ、ようこそ～（爆）

カーオーディオ環境を改善するために参考になる記事を心掛けて書いてるが、今日もかなりマニアックなので、興味の無い方は、スルー願うｗ

今回は、タイトル通り、カーオーディオにて扱う音源は一体何が一番良いのかについて、独自の目線（笑）で、調べてみた。。。先ず、最高の音源というと、最近耳にするのは、「ハイレゾ」であるが、ここに到達するには、システム環境や正にハイレゾ音源ファイル等々揃えるのにかなりハードルが高いと思うので、ここでは、割愛し、一般的なCD音源（サンプリング周波数：44.1KHz、サンプルピット数：16bit）をベースに記載している。

昨今、音楽媒体というと、CDを持ち歩く事はまず無く、もっぱらCDからiTunesで、iPodやiPhoneに入れたりとデーターファイルが主流になっている。また、ミュージックストアーでの購入や、フリーな、ストリーミングによるデーター配信方式のアマゾンミュージックやSpotifyなどが着々と需要を増やしているのではないだろうか。。。

ここで注目したいのが、音質であるが、この音質は何で決まるかであるが、やはりそれは、簡単に言うと、データー量ではないだろうか。しかし、CD音源を例に取ってみても、上記、サンプリング数、サンプルビット数とステレオの2チャンネルで、ビットレートは約１,411kbpsで、大体一曲当たり、なんと、40～50MBにもなる。

HDDの大容量化により、さほど気にならない容量ではあるが、持ち運びとなるとちょっと話は違ってくる。そこで、主流になっているのが、データーを圧縮するコーディック技術だ。一般的に広く知れ渡っているのが、MP3であるが、少しでも品質を高めるとすれば、AACが理想ではないだろうか。。。ワイヤレス化が進み、そのインターフェイスで主流となっている、Bluetoothも伝送には、このAACの圧縮技術を使っている様だ。（もっとも、最近は、apt-Xというのもある様だが。。。）

ここで再度、タイトルについて振り返ってみる・・・果たして、Bluetoothは音質を極めるために問題には、ならないのか？・・・答えは、ノー（問題にならない）である。。。もっと、詳細に言うと、Bluetoothの音質は、データー量、ビットレートによって、大きく変わって来るのだ。要するに、ビットレートを高音質の320kbpsに設定する事をお勧めする。最高と言っても、CD音源の4分の1以下であるのでかなり小さいはずだ・・・一曲当たり、10MB程度だろうか。。。ちなみに、iTunesデフォルトでは、このビットレートの設定が、確か、128〜192kbpsでは無かったろうか。。。これでデータ量は5MB程度にはなる様だが、いかんせん、音質の悪さが目立ち始めるはずだ。

もっと、CD音源に近い究極の音質を追及するのであれば、非圧縮のWAVやAIFFでiPhoneに保存し、USBを介して、PCM音源そのままで再生するのがイイと思う。しかし、ここで気を付けなければいけないのが、非圧縮で再生する際には、USBのインターフェイスを使う事だ。

また、高音質な圧縮ファイルでは、Bluetoothをインターフェイスとする場合、ちょっとトリッキーな問題が発生する。


上図は、愛車のオーディオシステム環境をiPhoneの接続も含めて書いたものである。あくまでも推測であるため、間違いを見つけた際は、連絡頂けると有り難い・・・（＾＾）

File Storeにある音楽ファイルは、PCM MIX（仮名）を通って、Bluetooth（BT）もしくは、USBインターフェイスでCombox側へ伝送される。PCM MIX通る理由は、電話通知などをPCMレベルでミックスする必要があるからだ。ここで問題なのは、AACなどコーディックで保存されたファイルは、ミックス処理のため一旦、PCMへ変換される。その後、BTインターフェイスを使う場合は、再度AACに変換されるため、その結果、非可逆圧縮により、データー欠損が生じるのだ。要するに、AACファイルをAACで伝送する前に、無駄な、復元／非可逆圧縮が行われるのである。

まぁ、無駄な非可逆圧縮が行われた欠損データー差分が、耳でわかるかと言ったら疑問ではあるが・・・（＾＾；　それを、神経質に嫌う場合は、私の様に、TIFFで保存をお勧めする・・・（笑）そうすれば、圧縮はオリジナル音源から一回で済む。。。

また、上図で挙げた①CD Playerの場合、②BTの場合、そして、③USBの場合では、これら3パターンの切り替えによる、周波数特性の差分も気になるところだが、まぁ、基本アナログチックな変換は行われていないだろうとあまり心配はしていなかったが、結果はというと・・・


う～ん、なぜだか、USBインターフェイスでは、周波数の高域側で減衰が確認された・・・先ずはiPhone側に特性のバラツキが発生してないか、丁度家に有った、第1世代のiPodTouchを使って、同じく、F特を確認してみたが、結果は、iPhoneとほぼ同じであった・・・ひょっとして、Combox側でDAC回路が入って何かしらの処理をしているのかもしれない。。。まぁ、USB自体、今後フェードアウトする技術なので、ここでもComboxの限界を感じずにはいられなかった。。。

【まとめ】
・iPhoneへの音楽データーは、320kbps（AAC）の高音質で保存。（神経質な方は、TIFFがお勧めｗ）
・Bluetoothで十分、高音質な音楽が楽しめる！
・CD音源そのままを愉しむなら、未だ、CD Playerが活躍？ｗ

ちょっと長々と書いたが、参考にして頂けたら有難い～♪