Digital Home Recording

■■■録音・・・アナログからデジタルへの変換■■■
Conversion from Analogue to Digital


WaveSpectra / ProTools / Audacity / Sound it!


改装工事中

●全体の手順

LPやFM等のアナログ・オーディオ・ソースをPCのハードディスクに取り込むための手順です。
  1. 構成の検討と機材・ソフト購入
  2. ソフトウェアの購入・入手
  3. PCの環境設定
  4. 機器の接続
  5. 録音レベルの調整
  6. 録音

●構成の検討と機材・ソフト購入

アナログ・オーディオをデジタル化するのに必要な機材は、一般に「オーディオ・インターフェース」として売られているAD/DAコンバーターを内臓したハードウェアと、「録音ソフト」そしてPCがあれば役者は揃います。

構成パターンその1

PHONOイコライザやテープデッキやCDプレーヤなどのラインレベル出力信号を、必要最小限の機材でステレオ録音するための構成例です。オーディオインターフェースにはTASCAM US-100を使い、録音用ソフトにはSound itやWaveSpectraを使用します。Sound itは廉価なオーディオインターフェースなどによく同梱されている比較的ポピュラーな2ch用オーディオ編集ソフトです。WaveSpectraは自作オーディオをする人の間では非常に有名なFFTのフリーウェアで、波形分析や歪み率の測定で有名ですが、録音ソフトとしても安定して動作します。作者のefuさんは、本サイトのBBSにもときどき顔出されますので、みかけた人も多いと思います(efuさんのサイトはこちら)。


構成パターンその2

マイクロフォンにはスタジオマイクの定番ともいえるAKG C414BXLS、オーディオインターフェースにはSTEINBERGのUR-28M、PCは普通のWindows機にDAWソフトとして知られるCubaseという構成です。これくらいになると、あとは腕次第でプロとして通用するレベルの録音が可能になります。

私の環境はこの図とほぼ同じですが、STEINBERGのかわりにRME UCXを使い、DIGICheckあるいはCubase7を使っています。ProToolsがもっぱらレコーディング用としてスタジオ標準DAWであるのに対して、Cubaseは楽曲制作で使われることが多いDAWですが、ProToolsとほぼ同等のレコーディング機能も持っています。

DAW(Digital Audio Workstation)・・・昔からあるミキシングコンソールに代わって広く普及しているPCベースのレコーディング&音楽制作ソフトウェアの総称。


構成パターンその3

実は、PCなんかなくてもハードウェア・レコーダーを使えば簡単にデジタル録音はできてしまいます。しかも、昔使い慣れたテープデッキとあまり変わらない感覚で・・・。USB端子を持っていますので、デジカメと同じ容量で録音したファイルをPCに取り込むことができます。但し、この種のフィールドレコーダーのほとんどは同時2ch入力までなので、マイクロフォンを3本以上立ててトラックを分けて録音することはできません。いや、できる機材で超コンパクトなすごいやつがあるんですが(右下)お値段が・・・クルマが買えてしまう。


●PCの環境設定

<PCの選定>

デジタル・オーディオを快適に処理するには、一定以上のスペックのプロセッサを搭載したPCが必要です。OSは、2013年現在ではWindows7が無難です。Windowsの場合、Celeronを搭載したPCが廉価ですが、Celeronは全くオーディオには向かないどころか動作しないものが多いです。とにかくCeleronはNGだと思ってください。AMDやPentiumやAtomもダメなものが多いので要注意です。2013年現在でいうと、Core i3 Duo以上のプロセッサを選び、メモリは4GBが必要です。

Macでは、OSX 10.5以上が必要です。OSX 10.4では動かないものが多いのです。プロセッサは、Intel Macで動くものが大半ですがたまにダメなオーディオインターフェースがあるので必ず確認がいります。

いずれにしても、PCを買う場合も、オーディオインターフェースを買う場合も、DAWソフトを買う場合も動作環境のチェックは必須です。

<HDDの選定>

環境的に考慮すべき点を追加するとすれば、ディスク容量の問題があります。LPレコード1枚を16bit、44.1kHzで録音すると500〜700MBのディスク容量が必要です。これを何度か編集し、最終的なWAVデータにしてゆくと、一時的に2GBかそれ以上のファイルサイズになります(DAWを使ってマルチトラック・レコーディングを行う場合はその数倍以上の容量が必要です)。大きなサイズのファイルで、書き込み〜編集〜削除が頻繁に起こるのでたちまちディスクの断片化が生じます。これらを余裕を持って管理するには、大容量の外付けディスクがあった方がいいでしょう。作業のたびにいちいちCDRに書き出して保存というのはかったるいというか、ありえないです。すくなくともPC内臓のC:ドライブの流用は賢明ではありませんし、録音・編集ソフト側もC:ドライブは使うな、とマニュアルに書かれているのが普通です。

録音に際しては、ハードディスクの断片化が進んでいるようでしたら、あらかじめ「デフラグ」をやっておきます。断片化がひどいディスクを使った場合、録音中で録音ソフトが「エラー」を返して停止してしまうことがあるからです。

なお、iTuneなどを使った再生オンリーであれば、PC内蔵のHDDの「ミュージック」フォルダで十分動作します。


●機器の接続

オーディオ・インターフェースのほとんどは、マイクロフォン入力とライン入力の2系統を持っています。PHONOイコライザはラインレベルの信号を出力しますから、通常はステレオRCAピン・ケーブルでつなげばOKです。音楽制作用あるいはレコーディング業務用オーディオ・インターフェースの入力端子は、RCAではなくて1/4インチ・フォーン・ジャックのことが多く、そのような機材の場合は「RCA→フォーン変換アダプタ」を使用します。

オーディオ・インターフェースとPCの間は、USBまたはFireWireで接続します。小型のオーディオ・インターフェースは大概USBやFireWireから電源をもらうように設計されていますので、自分で電源を持っていません。但し、WindowsPCの1394a端子は電源供給ができない4pin構造なので、これを使う場合は別途外付け電源が必要です。


●録音レベルの調整

環境が設定できたら、とりあえずLPから実験録音をしてみます。

下の画像はWaveSoectraで録音中の画面です。レベルメーターを表示させるためのチェックボックスは右上のレンチのアイコンのWAVEメニューの中にあります。デジタル・オーディオでは0dBがフルビット(最大音量)の状態なのでこれ以上は絶対にオーバーできないという点で、0dBを越えてもかまわないVUメーターとは考え方が全く異なります。16bitの場合は、この0dBを最大として-96dbまで理論的ダイナミックレンジが存在します。LPから録音したい有効なオーディオ信号全体において、0dBを超えることがないような充分なヘッドルームを持った録音レベルを設定しなければなりません。かといって、極端にヘッドルームを取りすぎると有効に使えるbit数が減ってしまい、微少信号における量子化エラーが目だってきます。慣れてくると6dBくらいのヘッドルームで録音ができるようになります。

録音レベルの調整は、PC上で操作するソフト的なボリュームと、オーディオ・インターフェースについているハード的なボリュームの2種類があり、使うオーディオ・インターフェースによってソフト的な挙動が変わります。ソフト的なボリュームは、Windowsではコントロール・パネルの「サウンドとオーディオデバイス」の中にあります。もし、これらレベル調整機能が問題なく使えるのならばそれで充分ですが、PHONOイコライザからの信号レベルが大きすぎたりした場合は、以下に述べるアッテネータ等を中間に挿入した方がいい場合があります。


●録音レベル調整問題

PCオーディオにおける録音では、録音レベル調整の方法が必ずしも従来型のテープデッキと同じではありません。その原因は、そもそもPCというものが汎用の機械であるということとと、もうひとつはデジタルデータを扱うというところにあります。アナログ録音では、VUメーターやピークメーターを睨んで歪み感が生じないぎりぎりのレベルを勘で調整していました。そして、少々のレベルオーバーがあっても、テープの方でまあなんとか我慢できる程度にカバーしてくれていました。

しかし、デジタル録音では、許容される最大レベルを少しでも超えるとたちまち波形が壊れてしまい、不快なノイズが生じます。下の画像は、デジタル録音の基礎知識がない人が録った音の波形ですが、レベルオーバーでディジタルクリップを起こしています。デジタル録音では絶対にレベルオーバーは許されません。アナログの録音機材の感覚で「少々オーバーするくらいでも大丈夫」なんて思っていたらとんでもない目に遭います。

現場でこういう悲惨なことにならないためには最大レベルに対してかなり余裕を持たせたレベル設定にならざるを得ません。しかし、そのままCDに焼いてしまうと通常の音楽CDに比べて不自然に音が小さいCDになってしまいます。そこで、PCによるデジタル録音では、充分に余裕を持たせたレベル設定で録音し、CDに焼くまでの間に適切な録音レベルに調整するという作業が必要になってきます。


●アダプタの製作

今、一般に売られているオーディオ・インターフェースのほとんどはちょっと問題があります。それは、ラインの入力インピーダンスがどれも非常に低いのです。これまで3機種ほど使いましたが、いずれも数kΩ〜20kΩというかなり低い値でした。こんなに低いと真空管式のPHONOイコライザをつないだ場合、負荷が重すぎて正常に動作しません。

もうひとつ問題がありました。それは、ラインレベルに対して、オーディオ・インターフェースのライン入力感度が高すぎたことです。そこで、抵抗2本による簡単なアッテネータを作成し、ソース機材とオーディオ・インターフェースとの間に挿入することにしました(右図)。2個の抵抗とオーディオ・インターフェースの入力インピーダンスの組み合わせによって-16dB程度の減衰率を得ていますが、うまい具合に入力インピーダンスを50kΩくらいまで高めることができています。

また、0.22μFのコンデンサによる、15Hz(-6dB/oct)のゆるいハイ・パス・フィルターも割り込ませてあります。これは、LPレコードプレーヤのトーンアームの共振周波数(8Hz〜10Hz)以下の有害かつ意味のない超低域信号をわずかでもカットするためのものです。実際、これがあるのとないのとでは、LP外周部におけるデジタル波形の揺れにかなりの違いが生じます。


●録音

それでは、お気に入りのLPを1枚PCに録音してみましょう。録音はWAV形式によるハードディスクへの書き込みモードで行います。また、安定した録音をするためには、録音を開始する前にPCをリブートしてメモリ上に余計なプログラムやアプリケーションの残骸がないように配慮します。私は、WaveSpectra、Sound it!ともに録音中に不安定な状態になって失敗したことがあります。WaveSpectraは暴走し、Sound it!では不規則な無音の虫食いができました。

録音中は、振動が生じるような動きや周囲の電気機器の電源ON/OFFの操作は控えるようにします。デジタル録音では、音楽ソース以外のあらゆるノイズや信号もあきれるくらい克明に記録してしまいますので、普段聞く時よりもより高いレベルの再生環境が要求されます。デジタルは、アナログと違って良い意味で忠実度が非常に高いのです。特に、蛍光灯のON/OFFによるノイズはパルス的なノイズとDC的なゆらぎのノイズの両方を発生させますが、DCゆらぎ系のノイズは波形編集ではもはや除去できない非常に厄介なノイズなので注意してください。これがはいってしまうと、もう、泣きたくなります。録音途中でノイズがはいってしまったことがわかったら、その曲だけ追加で入れなおしておきます。あとでいかようにも編集できるのがデジタルのいいところです。

下の画像は、J.S.Bachのヴァイオリンのためのソナタの1枚をA/B両面取り込んだ直後の状態です。19分あたりでA/B面の切り替えをしたので、針を盤面に置いた時のショックで派手な波形が現れていますが、これはあとで除去しますので気にしないことにします。終わりのところにも下側に向かってフルビット一杯のノイズがはいっています。このように、A/B両面を通しで1ファイルの録音しておいた方が後々の処理が楽です。なお、この例での録音レベルは非常に高く、最大振幅の飽和レベル(=1.0)に対するヘッドルームは2dBもありません。余程に慣れてこない限りこんなリスキーな録音はしない方がいいです。

下の画像は、A/B面切り替えをしたあたりの1分間の様子を横に拡大したものです。A面最後の曲が終わったのが18:23あたりで、18:39くらいで針を上げています。18:47あたりのノイズはトーンアームを触った時の振動か何かでしょう。B面に針を降ろしたのが18:55、その直後に上に鋭く伸びているのは針が溝をつかんだ時のノイズです。曲がはじまるまでの最外周のノイズは、A面終わり部分の最内周よりもノイズが大きいこと注目してください。18:30くらいから19:00くらいまでの区間は不要か有害なので次の作業で削除してしまいます。


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