音の大きさの指標。Peak(ピーク)とRMSについて

Peak(ピーク)RMS、これらはオーディオにおいて、音の大きさを表すのに使われる二つの指標です。

Peak & RMS cover

 音が大きければ良く聴こえる、というのは人間の聴覚心理において重要な特性のひとつです。だからこそレコード産業の誕生以来、いかに大きな音を出すかという音圧競争、すなわちラウドネス・ウォー(Loudness War)へと繋がります。音の大きさをどう扱うかこそが、ミックスにおける最大のテーマのひとつである、といっても過言ではありません。(楽器間の音量のバランス、曲の進行における音量変化など)

 

 音圧を如何に上げるか?という点からザックリ言ってしまうと、ピークを抑えて、RMSを上げるのが、いわゆる我々が音圧が高い!というサウンドを得るための手段になります。しかし、実際はそれほど単純なことではありません。

 今回はMixingの観点から、この2つの指標をどう扱っていくか、音の大きさをどうコントロールしていくか、についての解説をまとめていきたいと思います。

ほどよい音圧を得るために、ピークとRMSを理解しよう!

 

簡単なピークとRMSの比較

 先にピークとRMSについて、簡単な比較を済ませます。

Peak - RMS

 ピークとは音量の瞬間的な高さ、RMSは平均値であり、音エネルギーの面積、です。

 ピークは機械上(メーター)で示される、単純な音の大きさである一方、RMSは人間の耳が音のエネルギー、つまり音圧と感じるものを示す指標になっています。

 

ピークの高い音とRMSの高い音、どちらが大きい?

 ピークは大きいけど、RMSは小さい音は例えば、スネアのようなパーカッシヴな音なので、瞬間的には大きいけど、サスティンがないので、ミックスに埋もれてしまうかもしれません。

 シンセベースのようなピークはそれほどだけど、RMSは大きい音はミックス内ではそれほど目立たないけど、音のノビがあるので、安定した音のエネルギーを感じられる音になるはずです。

 

 ピークが大きすぎると場合によっては、耳に痛い音になり得ます。そして、音量の変化が極端なので、ミックス上では、安定して聴こえない、ということもありえます。

 RMSはいわゆる、音圧と呼ばれる音のエネルギー感と結びついている指標で、音圧を上げるということはRMSを上げる、というコトになります。

 

最大値は0“ゼロ”

 昨今のデジタル・オーディオにおいては音の大きさは0dBFSということで決まっています。16bit以上のオーディオであれば0dB以上の大きさも仕組み上出せますが、それでも区切りとしては0dBまで、ということになっています。

0dB > -6dB > -12dB > -18dB

 という風に、マイナス方向に音が小さい、というルールなので注意が必要です。そして、Bit Depth(ビット深度)が大きいほどこの0からの深さが広くなる、ということでもあります。つまり、より音の強弱の幅が広がり、滑らかになるということです。

 

Peak Reduction

 音の大きさの管理でもっとも重要なことは0を超えない、ということ。ミックスにおいては0は超えないのは当然として、マスタリングの余地を残すためにピークは-3dBまで、というように余裕を持たせる必要が出てきます。Head Room(ヘッド・ルーム)を確保する、ということです。

 ミックス段階においては、ヘッドルームを確保するためには、ピークを抑えることが重要になります。では、ピークとは何でしょうか?

 

ピークとは音量の高さ

 ピークとは、その瞬間にメーターが指し示す音量で、ピーク成分とはそうした突発的に音量の大きな音になります。ドラムなどのパーカッシヴな楽器はピーク成分を多く含みます。

 波形をDAWなどで見れば分かり易いですが、ぴょこんと飛び出している部分がピークです。つまり、その一音において、一番音量の大きな部分になります。

 

 楽器によっては、ピーク成分がない、というような音も出せます。ヴァイオリンなどの擦弦楽器はスローアタック奏法、つまりだんだん弓を当てるチカラを強めることで、だんだん音量が大きくなるという音を出せますが、こうしたサウンドはピーク成分がありません。

 

ピークを抑えることの功罪

Peak Reduction

ピークを下げることで、0dBを超えないように音量を上げる(ゲインを稼ぐ)ことが可能に。

 音圧を上げるためには、ピークを抑える必要があります。ピークを抑えれば、それだけヘッドルームが生まれ、音圧を上げる余地が生まれるからです。単純にピークが強すぎると、人間の耳によろしくない痛い音になってしまう、ということもあります。

 ただし、単純にピークを下げればいいわけでもありません。ピークが発生する、つまり発音瞬間にはトランジェントと呼ばれる音成分も発生しているからです。

詳しくはトランジェント Transient とは何か?基礎知識と解説!でまとめています。

 

 簡単に言うと、トランジェントは音の輪郭を司る成分です。つまり、ピークを抑えすぎると、このトランジェントも引っ込めてしまい、音のメリハリが失われてしまう場合があるということです。

 トランジェントを増減するツールもありますので、コンプとこれらを使い分けることで、ピークを抑えつつ、トランジェントはしっかり出していく、というような処理は可能です。

 

 ピーク成分のある音とそれをコンプしてRMSを増大させた音を混ぜ合わせることで、音圧を得ながらも音の明瞭感、パンチ感をあるサウンドにするテクニックとして、パラレル・コンプレッションというワザもあります。

 

RMSとは?

Root Mean Squareの略になります。直訳すると、二乗した値の中央値(平均値)の平方根、です。

6, 5, 12, 7, 3, 11, 8

それぞれを二乗します。

36, 25, 144, 49, 9, 121, 64

全部足して、個数(ここでは7)で割って平均値を出します。

448 / 7 = 64

で、64の平方根は8なので、これらの値のRMSは8となります。

 

 瞬間的に大きな音(つまりピーク)があったとしても、そのほかの音量が小さければRMSは低くなります。

 つまり、一定期間内で満遍なく値は安定して方がRMSは高くなり、ミックスにおいてはRMSが高い方が安定して聴こえる、ということになります。いわゆる音圧が高い、というのはRMSが高いということであり、音のエネルギー感が高く聴こえるということになります。

 

MixにおけるピークとRMS

 ミックスにおいて、音圧を上げるための処理というのはピークを抑え、RMSを上げるということです。音量を調節させる道具として、コンプとリミッターがあります。いろんな段階において、これらのツールを使い調整することが重要になります。

 

 まずは各トラックの段階で、ピークを抑えつつ、ミックスに埋もれないようにRMSを上げる、グループでまとめるバストラックにおいても、同様に調整する。そしてマスタートラックで、マスタリングに影響が出ない程度、コンプを掛ける等。マスタリングで同様に処理して、最終的な音圧に上げていく、という流れがあるわけです。少しずつ調整していくことで、成立しているわけですから、マスタリングの時にまとめてやればいいやー!ということではなく、その段階で必要な分だけの処理を積み重ねていくことになります。

 

 また、どの程度これらをコントロールするかは曲や音楽スタイルによるところもあります。そうした音楽的コンテクストを踏まえた上での処理が求められます。

 また、常にRMSが高ければいいわけではなく、ある程度の変化があった方が楽曲全体のメリハリは付きます。あまりにRMSに変化がない場合、人間の耳の慣れによって、音圧が感じられなくなる現象も起こります。音量の変化を一定の範囲内にコントロールする、ということも大切です。

 

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