38. オーディオファクトシート

AbletonではLiveの基礎となるオーディオのパフォーマンスを、注意深く客観的に検証することにフォーカスにして開発に取り組んでいます。 この検証の結果、オーディオエンジンに対して定期的に数々の機能改善を行っています。 このファクトシートは、Liveで誤って理解されることの多い特定の機能を使用すると、音がどのように変わるのか(または変わらないか)ユーザーの理解を深め、また、最高の音質にするためのTIPSも得られるよう書かれました。

上記の通り、私たちのリサーチでは、客観的な(つまり、数値による測定が可能な)反応に焦点を置いています。 ここでは、実際にどう 聞こえるか という部分には言及していません。リスニング環境や、使用するオーディオインターフェース、個人の聴覚感度などの変動要素を予見することは不可能なためです。 また、このファクトシートでは、Liveと他のオーディオソフトウェアとの比較についても言及していません。 むしろ、さまざまな条件下でLiveが実際に何を 行って いるのか、測定可能な事実をまとめたものです。

38.1 検証とその手順

この記事の執筆時点では、Liveはすべてのバージョンで、その機能のあらゆる側面を網羅した多数の自動テストを受けています。 機能を追加するごとに新たな検査が行われ、この検査にすべて合格しないとアップデートはリリースされません。

38.2 ニュートラルな操作

Liveの操作において、音質をまったく変化させない手順を ニュートラルな操作 と呼びます。 これらの機能を使用しても、信号が劣化することはありません。 Liveで録音したオーディオにニュートラルな操作を行うと、オーディオをアナログからデジタルへ変換した時点から音質は変わりません。 Liveにインポートしたファイルにニュートラルな操作を行うと、インポートしたオーディオはディスク上に保存したファイルと同一のものになります。 Liveからエクスポートしたファイルにニュートラルな操作を行うと、出力したファイルの品質は、再生中に聞こえるサウンドと少なくとも同等になります。

以下のニュートラルな操作のリストは、参考資料の抄録として提供されています。これらはすべてニュートラルな操作ですが、それぞれの操作は、ニュートラルではない操作を含む状況(ほとんどの場合が当てはまります)で行われることが多いことを認識しておいてください。 たとえば、オーディオ信号をエフェクトデバイスに流すのは、ニュートラルでない操作です。 そのため、この後にニュートラルな操作がなされても、オーディオには何らかの変化が生じます。 ゲインの変更も、技術的にはニュートラルではありません。

ニュートラルな操作には以下のものが含まれます。

38.2.1 ディザーなしのレンダリング

[オーディオ/ビデオをエクスポート] コマンドは、Liveのオーディオ出力をファイルとしてディスクにレンダリングします。 以下のような一定の条件下では、レンダリングはニュートラルな操作です。

  • レンダリングするファイルのサンプルレートが、Liveの環境設定でオーディオインターフェースに設定したサンプルレートと同じである。
  • ニュートラルではない操作を適用していない。

Liveのレンダリング動作の検証では、3種類の未処理のオーディオファイル(ホワイトノイズ、固定周波数のサイン波、スウィープしたサイン派)を 16・24・32 ビットのワード長で読み込み、これらのビットデプスも変えながらファイルに出力したものを用いています。 元のファイルと出力ファイルを位相キャンセルして検証すると、以下の結果が示されました。

  • 元のファイルと同じビットデプスでファイルをレンダリングすると、位相は完全にキャンセルされる。
  • 元のファイルより高いビットデプスでファイルをレンダリングすると、位相は完全にキャンセルされる。
  • 元のファイルより低いビットデプスでファイルをレンダリングすると、32 ビットのファイルにわずかな歪みが生じることがある。

38.2.2 サンプルレートを一致させる/トランスポーズなし

ストレッチしていないオーディオファイルをLiveで再生することは、ファイルのサンプルレートがLiveの環境設定で設定したサンプルレートと同じで、ファイルを移調しないで再生する条件下であれば、ニュートラルな操作になります。 これは、レンダリングした出力をキャンセルテストして検証しています。 なお、ここでの「再生」とは、オーディオがオーディオインターフェースに到達する前段の、Live内部のオーディオのみを指します。

38.2.3 ストレッチしていないBeats / Tones / Texture / Re-Pitch のワープ

クリップのテンポがセットのテンポと同じである場合、そのクリップはストレッチされずに再生します。 この場合、クリップに設定した ワープモード が[Beats][Tones][Texture][Re-Pitch]のいずれか(ただし[Complex]と[Complex Pro]は除く)であれば、ニュートラルな再生になります。

セットのテンポ変更によって生じるワーピングは一時的なものです。あるテンポではワープしないで再生するオーディオは、テンポを変更して元に戻した場合でも、そのテンポではワープせずに再生します。 たとえば、いくつかのトラックをBPM 120 で録音したけれど、その後、難しいソロ部分を録音するためにテンポを落とした場合、テンポをBPM 120 に戻せば元のトラックはふたたびニュートラルに再生されます。 テンポを遅くして録音した部分だけがストレッチされます。

アレンジメントでテンポオートメーションを記録すると、ニュートラルに再生するかどうかは、ワープモードによって決まります。 [Beats]モードを使用して、トランジェントを保持する設定にすると、アーティファクトが発生する場合があります。 これを取り除くには、[Trasients]の代わりに[1/16]にするか、ワープモードを[Repitch]にします。

なお、グルーヴ 機能はワープマーカーの位置を変化させます。 つまり、グルーヴ機能が適用されたオーディオクリップの再生は、オリジナルのテンポであってもニュートラルではなくなります。

ストレッチしていないクリップの再生がニュートラルであるかどうかは、レンダリングした出力にキャンセルテストを実施して検証されています。

38.2.4 単一のミックスポイントでサミングする

Liveでは、クリップ、リターントラックの入力、メイントラック、ラックの信号がミックスされるすべての位置で、精度を2倍(64 ビット)にしてサミングします。 そのため、Liveでのミキシングは、サミング位置を一か所のみにして信号をミックスする場合にニュートラルな操作となります。 この検証は、24 ビットファイルの組み合わせ(ホワイトノイズ、固定周波数のサイン波、それらの位相を反転したもの)を読み込み、この組み合わせを8回加算し、出力を 32 ビットファイルとしてレンダリングして行っています。 すべてのテストで、完全な位相キャンセルという結果が示されました。

なお、64 ビットのサミングは それぞれミックスポイントを 一か所のみ にして行われ、Liveの内部処理は 32 ビットのままです。 そのため、複数のサミング位置でミックスした信号では、ごくわずかに信号が劣化する場合があります。 32 ビット・アーキテクチャー内に 64 ビットのサミングを組み合わせることで、音質とCPU/メモリ負荷とのバランスが最適になります。

38.2.5 Recording external signals (bit depth >/= A/D converter)

Liveに音声信号を録音することは、Liveの環境設定で設定したビットデプスが、録音に使用したADコンバーターのビットデプスと同じかそれ以上の場合では、ニュートラルな操作になります。 この場合の「ニュートラル」とは、「ADコンバーターがLiveに供給したオーディオと同一のもの」であることを意味します。

38.2.6 32ビットで内部ソースを録音する

内部ルーティング経由で録音されるオーディオは、32ビットで録音がなされている場合、ソースのオーディオと同一になります。 プラグイン・インストゥルメントやエフェクト・プラグインで処理したオーディオ信号をニュートラルに録音するためには、32 ビットで内部録音することを推奨します。 ソースのオーディオのビットデプスがそれより低い場合、そのビットデプスで行う内部録音もニュートラル(エフェクトを使用していない前提)になります。 未処理の 16 ビットのオーディオファイルを 32 ビットで内部録音しても、音質は向上しません。

内部録音のニュートラル性は、キャンセルテストにより検証されています。

38.2.7 トラックのフリーズ

トラックをフリーズ すると、オーディオファイルは 32 ビットで作成され、フリーズ前に聞いていたオーディオよりも音質が下がることはありません。 しかし、フリーズにはニュートラルではない動作になる特殊なケースがいくつかあるため、注意が必要です。

フリーズしたアレンジメントビューのトラックには、クリップの終端を超えて伸びるオーディオ素材(リバーブのテイルやディレイの反復など)が含まれることがあります。 しかし、フリーズしたセッションビューのトラックでは、常にちょうどループ2回分の長さとなり、フリーズしていない状態で再生するとループ2回分を超えるオーディオは、フリーズ後にカットされます。

リバーブやディレイといったタイムベースのエフェクトは、フリーズしていないクリップをリアルタイムで処理するので、リバーブやディレイのテイルで再生を停止しても、そのテイル部分が続くようになります。 それに対して、フリーズしたテイルはオーディオとしてレンダリングされるため、再生中に突然音が止まります。

どのパラメーターのオートメーションも、フリーズしたアレンジメントビュー・クリップのオーディオファイルの一部としてレンダリングされます。 しかし、セッションビュー・クリップをフリーズすると、アレンジメントの 1.1.1 位置ですべてのパラメーター値の「スナップショット」をとり、フリーズしたクリップの長さ分だけその値を維持します。 これは、フリーズしていないクリップの挙動と似ています。 セッションビューで通常のクリップを再生すると、アレンジメントのオートメーションは、[アレンジメントに戻る]ボタンが押されるまで「パンチアウト(無効化)」になります。

フリーズしたクリップは、常にワープをオンにした[Beats]モードで再生されます。 つまり、他のワープされたオーディオファイル同様、ニュートラルではない操作となります。

ランダムなパラメーター(例:Beat Repeatの[Chance]など)を持つデバイスは、フリーズするとランダマイズの動作を行いません。 これは、タイムベースのエフェクト同様、フリーズ時に設定したランダム値が新規ファイルの一部となってレンダリングされるので、リアルタイムの計算が行われなくなります。

38.2.8 バイパスされたエフェクト

Live内でバイパスされたエフェクトは、信号の流れから取り除かれます。 これは、Live内蔵のエフェクトデバイスと、サードパーティー製のVSTやAUプラグインの両方に当てはまります。 したがって、バイパスしたエフェクトから出力されるオーディオは、その入力段のオーディオと同一になります。 ただし、遅延させる必要のあるパラメーター(Compressorの[Look Ahead]設定など)を持つデバイスでは、プロジェクト内の他の要素との自動遅延補正を維持するため、バイパスしていてもこの遅延を発生させます。 ほとんどの場合、この動作の効果はまったく聞き取れません。

バイパスしたエフェクトのニュートラル性は、それぞれのLiveエフェクトの1要素をオーディオトラックに読み込み、デバイスを無効に切り替え、その後トラックの出力をレンダリングすることにより検証しています。 その後、レンダリングしたファイルを、デバイスを読み込んでいない同一トラックのレンダリング出力と比較します。 この2つのファイルの位相キャンセルテストでは、ファイルが同一のものであると確認されています。

38.2.9 ルーティング

Live内で信号を ルーティング することは、ニュートラルな操作です。 ルーティング先の信号は、ルーティング元の信号と同一のものです。 Liveの柔軟なルーティング構造により、トラックのエフェクトやミキサーの前後からルーティングしたり、Impulseインストゥルメント内で個々のサンプルスロットの出力を分岐したりと、さまざまなシナリオが可能となります。 これらの場合、アウトプット位置で聞こえる信号は、元の信号チェーンの最終段に到達する前に分岐しているため、ルーティング前の信号と異なって聞こえます。

38.2.10 クリップを分割する

ニュートラルな状態のクリップは、分割 した後もニュートラルのままです。 分割は、サンプル内の再生位置にのみ影響し、サンプルデータ自体には影響しません。 分割の境界線を越えて再生すると、とぎれることなくサンプル単位で正確に再生されます。

クリップ分割のニュートラル性は、さまざまなな条件下で検証されています。

  • ワープしていないクリップを、ループがオンとオフの状態で分割
  • ワープしているがストレッチはしていないクリップを、ループがオンとオフの状態で分割

すべての場合で、出力をレンダリングして、同じソースで分割していない出力と比較しています。 この2つのファイルの位相キャンセルテストでは、ファイルが同一のものであると確認されています。

38.3 ニュートラルではない操作

Liveにおける手順のうち、音質を変える操作を、ニュートラルではない操作 と呼びます。 これらの機能を使用すると、必ず信号になんらかの変化が生じます。 Liveにインポートしたファイルにニュートラルではない操作を行うと、インポートしたオーディオはディスク上に保存されたファイルと異なるものになります。 Liveからエクスポートするファイルにニュートラルではない操作を行うと、リアルタイム再生時に聞こえたサウンドと、新しいファイルに書き出されたものは異なるものになります。

以下は、ニュートラルではない操作の概要です。

38.3.1 [Complex]/[Complex Pro]モードでの再生

[Complex] と[Complex Pro] ワープモードで使用しているアルゴリズムは、[Beats][Tones][Texture][Re-Pitch]モードのアルゴリズムと全く異なる技術を使用しています。 [Complex]の各モードは、様々な種類のオーディオ素材を含むサウンドファイルと共に使用すると、良いサウンドに聞こえます。しかし、元のテンポの状態でもニュートラルではありません。 こうした理由やアルゴリズムによるCPU負荷も高いことから、このモードを使用するのは、他のワープモードで満足な結果が得られない場合のみにすることを推奨しています。

38.3.2 サンプルレートの変換/トランスポーズ

サンプルレートの変換(リアルタイム再生中とレンダリングの両方とも)は、ニュートラルではない操作です。 Liveの環境設定で設定したサンプルレートと異なるサンプルレートでオーディオファイルを再生すると、信号の劣化が生じます。 トランスポーズもサンプルレート変換の一種であるため、ニュートラルではない操作となります。

リアルタイム再生時に悪影響が発生するのを最小限に抑えるには、1つのセット内でサンプルレートの異なるファイルを混在させるではなく、オフライン処理でサンプルレート変換を行うことを推奨します。 Liveで使用する予定のサンプルレートでサンプルをエクスポートすると、音質を劣化させることなくそのファイルをインポートできます。

Liveからオーディオをレンダリングする時に、プロジェクトの作業に使用しているサンプルレートとは異なるレートで行うと、ニュートラルではない操作になります。 エクスポート時のサンプルレート変換は、GNU LGPL v2.1 ライセンスの極めて高品質な SoX Resampler ライブラリを使用しているため、サンプルレートを下げたファイルでも歪みがかなり少なくなっています。

38.3.3 ボリュームのオートメーション

ボリュームのオートメーションはゲインを変えるため、必然的にニュートラルではない操作になります。 ただし、オートメーションエンベロープを書き込むと、アーティファクトが発生することがあります。特に、エンベロープの計算速度が十分ではない場合に生じます。 ボリュームのオートメーションカーブはオーディオのサンプル単位で更新されるため、歪みのレベルが極めて少なくなっています。

38.3.4 ディザリング

ビットデプスを下げてオーディオをレンダリングする場合、ノイズを最小限にするためにディザリングをかけると良いでしょう。 ディザリング(ごく低レベルのノイズの一種)は、本質的にはニュートラルではない操作ですが、ビット解像度を下げる際には必要悪になります。

なお、Liveの内部信号処理は 32 ビットなので、ゲインを1つでも変更すると、元のオーディオが 16 ビットや 24 ビットであっても、結果生じるオーディオは 32 ビットになります。 ディザーはオーディオファイルに複数回適用してはならないので、Liveでマスタリングやファイナライズを行うのでない限り、必ず 32 ビットでレンダリングし、ディザリングはかけないのがベストです。

38.3.5 Recording external signals (bit depth < A/D converter)

Liveの環境設定で設定したビットデプスが、録音に使用したADコンバーターのビットデプスより低い場合、Liveに音声信号を録音することはニュートラルではない操作です。 この操作はお勧めしません。

38.3.6 32ビットを下回る内部ソースを録音する

内部ルーティング経由でオーディオを録音する時に、32 ビットを下回るビットデプスで録音した場合、クオリティが低下します。 プラグイン・インストゥルメントやエフェクト・プラグインが処理したオーディオ信号をニュートラルに録音するためには、32 ビットで内部録音することを推奨します。 ただし、元のオーディオがすでに低いビットデプスである場合、そのビットデプスで行う内部録音もニュートラルとなります(エフェクトを使用しない前提です)。 未処理の 16 ビットのオーディオ・ファイルを 32 ビットで内部録音しても、音質は向上しません。

38.3.7 結合

アレンジメントビューで クリップを結合する と、新規オーディオファイルを作成します。これは、元のオーディオデータと比べるとニュートラルではありません。 具体的には。新規ファイルはノーマライズされ、ファイルのクリップのボリュームは、結合前と同じ音量で再生するように調整されます。 ノーマライズはゲイン変更であり、ニュートラルではない操作となります。 また、新規ファイルは、Liveの環境設定で設定したサンプルレートとビットデプスで作成されるため、元のオーディオファイルのサンプルレートやビットデプスとは異なる場合があります。

38.3.8 クリップのフェード

環境設定[Record, Warp & Launch]で[クリップ端にフェードを作成]をオンに設定した場合、クリップの開始部分と終了部分に短いフェード(最大 4 ms)がかかり、クリップの端でクリックノイズが入るのを防ぎます。 また、このクリックノイズを防ぐフェードは、クリップフェード ボタンを使うとセッションビューのクリップにも適用できます。 さらに、アレンジメントビューのクリップには、編集可能なフェードとクロスフェード を備えています。 これらのフェードオプションの適用は、ニュートラルではない操作です。

38.3.9 パンニング

Liveは、サイン波のゲインカーブによる一定出力のパンニングを使用します。 中央位置での出力は 0 dBとなり、信号を一番左か右へパンすると +3 dB上がります。 このボリューム変化を最小限にするには、極端なパンニングを行う前に、全体的なステレオ幅を狭めておくと良いでしょう。 これは、Utilityデバイスの[Width]コントロールで行えます。

38.3.10 グルーヴ

ほとんどの条件下では、ワープしたクリップをセットと同じテンポで再生することは、ニュートラルな操作となります。 ただし、グルーヴ を適用した場合、どのテンポでもニュートラルな再生ではなくなります。

38.4 Liveで最適なサウンドクオリティを得るには

Liveで最善の音質を得たいユーザーのために、推奨する方法とプログラムの設定をリストアップしました。

  • プロジェクトでの作業中にサンプルレートを変更するのではなく、作業を開始する前にプロジェクトで使用するサンプルレートを決めておく。
  • 高品質のハードウェア(オーディオ インターフェイスやケーブルなど)を使用し、 お使いのオーディオインターフェースやコンピューターが対応する最高のサンプルレートやビットデプスで、Liveにオーディオを録音します。
  • 同じプロジェクト内で、サンプルレートが異なるサンプルを使用するのは避けましょう。 このようなファイルを使って作業する場合、最初にこうした作業に適したオフライン・アプリケーションを使って、これらのファイルをオーディオインターフェースに設定したサンプルレートに変換することをお勧めします。
  • すべてのオーディオクリップに対し、クリップビューでワープとフェードのオプションを両方とも無効にしましょう。
  • クリップのトランスポーズやデチューンのコントロールは調整しないでください。
  • 常に 32 ビットでレンダリングします。

なお、これらの方法では、最適な音質が保証される一方、Liveの機能の一部(特にストレッチや同期)が使用できなくなります。

38.5 結論

Liveで行うさまざまな操作がオーディオにどのような影響を与えるのか、ユーザーの皆様に正確にご理解いただく一助となれば幸いです。 これまでに混乱や不確かさの原因となってきた機能に焦点を絞って記述しているため、ここで紹介したニュートラルな操作とニュートラルでない操作のリストは、完全なものではありません。