マイクの周波数特性

質問

マイクの周波数特性が低域が50Hzまでしか対応していないものは、ベースギターの最低音E1＝lowlowE＝41.2Hzの実音は本当は録音できてないんですか？

回答No.7

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

さすがに 25Hz 以下とか 12.5Hz 以下までは収録できるという Level ではないでしょうが、50Hz の収録が保証されている Microphone ならば 41.2Hz の音は収録できます。

一般に Microphone (或いは Speaker) の周波数特性は ±3dB または ±4dB の範囲に収まる帯域が示されるものですので、周波数特性が 50Hz からになっている Microphone は 41.2Hz の音を 1kHz に対して -6dB (半分) 前後の電圧で収録できる筈です。

ただし Microphone によっては保証帯域外の周波数特性が急激に減衰するものもありますので、あまりに保証帯域からかけ離れた音になると -20dB (1/10) とか -40dB (1/100) とかの電圧にしか変換できず、-20dB 以下にまで感度が低下してしまうと立ち上がり反応速度にも大きく影響が出ることからまともな音には収録できなくなります。

＞それともバスドラムマイクは「20Hz～16000Hzはレベルをそこなわないものの特に低音域を強調します。」ということなのでしょうか？

ある意味、そう言うこともできます。

近接効果という現象を御存知でしょうか？

http://www11.plala.or.jp/kita-kew/MUSIC/Microphone.html

この効果を利用して低音域の収録特性を改善 (補強) している Boundary Microphone 或いは Pressure Zone Microphone と呼ばれる Microphone もあります。

人の声は 50Hz 以下を含みませんので 50Hz 以下まで Flat な特性を保証する Vocal Microphone は必要なく (逆に Howling などの現象を回避するためにも低音域の感度は低い方が良い)、低音域の Flat 感を出すには近接効果を上手く利用します。

20Hz ぐらいまでならば YouTube などに Up されている Test Tone を Headphone で聴けばどんな音か判るでしょうから試してみてください。・・・10kHz などといった高周波は歪が凄いので当てになりませんが、低い方ならば Headphone の追従限界まで結構まともな音で聴こえますので・・・極低音の単音は楽器音とはかけ離れたものであり、楽器音の低音域は倍音があってこその楽器音であることが良く判るでしょう。

一方 Bass Drum の収録には近接効果も含めて 50Hz 以下の音に対して極めて高速の追従性と電気変換効率 (出力) を持たせる必要があり、このために 20Hz 近くまで保証された Microphone を使う傾向があります。・・・もともと 100Hz 以下の極低音は 10kHz 以上の超高音と同じく音色など判らないものですので、音色よりも追従性 (Responce) が重視されるものです。

とは言え 20Hz 近くまで保証されていなければならない必要はなく、AKG 社などの Condensor Microphone が Bass Drum に用いられるようになるまでは ELECTRO VOICE 社の RE20 や SENNHEISER 社の MD421 といった Dynamic Microphone が Bass Drum 用の定番 Microphone でした。

この RE20 は 50Hz までしか保証されていないものの、Diaphragm (振動板) 口径が大きいので 50Hz 以下の音まで良く拾える上に独特の歪感によって硬く太く高速の重低音感を得られることや Pulsive な大音圧に強い Dynamic 型である上に筐体自体も落としても蹴飛ばしても壊れないほど頑丈であることから重宝された Microphone です。

私も RE20 が大の御気に入りで Almighty Microphone として愛用していたのですが、機材の下敷きになって筐体が歪んでしまい、Wind Screen Mesh に凹みができても問題なく使えていました(笑)。

Microphone は Setting 位置で大きく音が変わります。・・・その理由は近接効果による周波数特性の変化や周囲の物体 (床や壁など) からの反射音と楽器からの直接音との Balance の違い、温度や湿度環境の違いなど様々にあるのですが、無響音室での測定実験でもない限りはどんな場所にどのように Setting しても Catalog 表記されているような周波数特性で音を収録できるものではないのです。

録音を生業としている Recording Engineer 達はそうした Microphone の性格を Model ごとに熟知しており、このような環境 (Stage) でのこのような音源 (楽器) に対してはこのような Microphone をこのように Setting すると狙い通りの音を得られるという知識を豊富に持っているからこそ良い音で収録できるわけです。

素人が何十万円もする Digital SLR (Single Lens Reflection：一眼レフ) Camera で撮った写真よりも Pro' が数万円の Compact Digi'Came' で撮った写真の方が遥かに良い写真になるのも Pro' は被写体に光がどう回り込んできているのでどのような設定で撮るのが良いかを瞬時に判断できる感覚を身体に染み込ませているからでもあるのですが、録音も同じで経験豊富な Pro' の Microphone Setting でなければ Microphone の特性を活かし切れないとも言えます。

逆に言えば経験豊富な人の Setting だからこそ 50Hz までしか保証されていない RE20 で 20Hz の Wood Bass 胴鳴り音を Balance 良く収録できるとも言えますし、下手な素人が 20Hz まで収録できる AIWA VM20 Ribbon Microphone で Wood Bass を狙ってもろくな音には録れなかったりします・・・って VM20 を使いこなせなかった素人は私でしたが(笑)。

まあ Microphone はとにかく使い込んでその性格 (Setting による音色変化) を知ることです。・・・Catalog 周波数特性なんて気にしなくて良いですよ。

素敵な Audio Life を(^_^)/

回答No.8

HAL2（@HALTWO）

A No.7 HALTWO です。・・・他の回答者さんへの御礼を見て 2 つばかり解説します。

1 つ目は『Microphone に於いて、周波数特性と音色 (音質) とは殆んど相関性がない』ということ(汗)・・・。

SCHOEPS 社の CMC 5x Series という Condensor Microphone は非常にすっきりとした音色と透明感の高い空気感描写、中高音域にやや線が細身で Charming (或いは Thrilling) な華を持たせた Sound Character を持つことから Acoustic Guitar や Flute などに相性が良いものの、Piano や Contrabass から Violin に至る弦楽器や Saxophone や Trumpet といった管楽器などにまで Almighty に用いられる NEUMANN 社の U87 Series ほどの Popularity を得られていない、ちょっと珍しい Microphone なのですが、この中高域部の独特な Character は周波数特性上では 2～4kHz ほどの範囲で僅かに 1～2dB ほど Boost された特性でしか確認することができません。

一方 Vocal や PA Speaker (Guitar Amp など) に用いられることの多い SHURE 社の SM57 や SM58 といった Dynamic Microphone の周波数特性は Condensor Microphone とは比較にならないほど大きく上下するものになっています。

では SM57 や SM58 は癖が強くて使い辛い Microphone なのかと言えばそんなことはなく、Copy 品も含めて SM57 や SM58 相当の Microphone を持たない Studio など皆無と言えるほど普及している Microphone です。

私が愛用していた ELCTRO VOICE RE20 という Dynamic Microphone も 8kHz 前後から 16kHz ぐらいに至る高域の 1 Octave 幅で 2～3dB Boost される周波数特性を有していた Microphone なのですが「高域が Boost されればキンキンした刺激的な高音になるのでは？」という一般的な推測に反し、硬く太く高速で力強い低音域からやや柔らかく太くやや甘やかな高音域まで Smooth に音色が変化する Single Cone Full Range Speaker Unit みたいな特徴を持つ Microphone でした。

こうした Microphone に於ける音色の特徴を知るには周波数特性ではなく、本来ならば歪特性なども表示すべきだろうと思うのですが、残念ながら Microphone の歪特性を表記している Maker はなく、Mcicrohone の構造、特に Diaphragm (振動板) や筐体の構造、Dynamic 型ならば Magnet の特徴なども加味して推測するしかありません。・・・ちょうど Speaker Unit の音色を推測するようなものですね。・・・Speaker System も歪特性まで公開してしまうとあまりの低性能ぶりに落胆して買い手が付かなくなってしまうかも知れませんが(笑)。

音色を形作る要素はたくさんありますので、どんな構造がどんな音色を呈するかの推測を一面的な構造要素だけから推測することはできないのですが、多くの Microphone を扱っている Pro' の人達は豊富な経験から素人とは次元の異なる確度で音色を推測できるようです。

2 つ目は「Microphone の特性で重要なのは指向性図から導き出せる『方向別の周波数特性』であり、正面軸の周波数特性が重要なのではない」ということ。

周波数別の指向性 Pattern まできちんと公表している Microphone はそう多くはないのですが、単一指向性、狭指向性、双指向性、無指向性といった分類から音色を決定付ける重要な要素となる中高域の性格を窺い知ることができますので、周波数特性図と指向性との両方を重視すべきであり、周波数特性だけでは音色を推測することができません。

人の耳には音色など判らない 100Hz 以下の音はどの方向からも回り込みますので 50Hz とか 80Hz とかが周波数特性図の最下端になっている Microphone でも近接効果を上手に利用すれば 50Hz 以下の音まで綺麗に収録できるものですが、その極低音源の音色を形作っている高調波音は指向性の鋭い Microphone ですとちょっと指向軸を外しただけでもガラリと音が変わってしまいます。

このため、Microphone をどの方向に向けるかによる直接音と間接音の Blend、どれくらいの距離に設置するかによる近接効果の制御も含めた Microphone Setting の Know How が収録音の音質を大きく左右しているのです。

Full Orchestra Classic Concert でもない限り、Microphone は楽器や歌手の目の前に近接させて配置されるものですが、実際に Microphone を設置している位置に耳を傍立てて音を聴いてみれば判る通り、市販 Media から再生される音とは似ても似つかぬほど喧しくて耳障りな音がしているものです。・・・まあ Musician が聴いている音に近いのですが・・・。

その音を Microphone の選択、設定 (Low Filter など) 及び Setting (直間接音 Balance や近接効果) の妙によって Clear で高い解像度の音に収録するのが録音 Engineer の腕前であり、Catalog Spec' の周波数特性など端から当てにはしないものです。・・・録音の場数を踏んでいる者は 50Hz 以下や 20kHz 以上をどうするのかなどということに気を揉みませんし、そんなことを考えるのは机上の空論で頭でっかちになって実際の音が状況に即した Microphone Setting の違いでどう変化するのかに耳を傾けられなくなっている Beginner だけです(汗)。

Pro' が用いる Microphone は周波数特性が優れているのではなく、どの Microphone を用いようとも同じ型番の Microphone を同じように用いる限りはで同じ音を期待できる絶大な信頼性であり、その信頼性が得られているのであれば、相性の悪い楽器に向ければろくな音には収録できないアクの強い Microphone でもその個性を活かせる楽器に対する定番の Microphone となり得るのです。

Pro' が用いる Microphone には個性の強い Microphone も少なくないのですが、その個性を熟知している人達だからこそ「個性的な Sound Character」という Advantage を活かして良質の音を収録できるわけですね。

ちなみに Electric Bass や Electric Guitar は Wood Bass や Acoustic Guitar などとは違って胴鳴り音や弦の高調波音 (分割振動音) はあまり重要視せずに弦全体の振動を Pick Up で拾う楽器ですので、胴の響鳴など無視した Solid Body で分割振動の少ない太い弦の定常振動のみを Pick Up する Electric Bass の音よりも弦の分割振動や駒部分の共鳴音などからの影響も受け易い細い弦を用いる Electric Guitar の方が多くの高調波音を有するのも当然です。・・・しかし、直接的な定常振動よりも胴鳴り音 (響鳴音) の方が遥かに大きく、弦を指で擦る擦過音や Neck 部分への衝突音なども利用して甘美な音色から枯れた味わいの音色まで自在に制御できる Wood Bass の方が遥かに多くの高調波音を含ませることが可能です。

素敵な Audio Life を(^_^)/

お礼

ありがとうございます。
ただ、マイクメーカーのホームページでグラフなどを見たので、貴方様のこのご回答が寄せられる前にある程度は理解出来ていたので、貴方様のご回答のおかげでその理解をさらに深めることができました。

回答No.6

jaham

＞40Hz～150Hzではないです。マイクが40Hz～15000Hzの・・・

40Hz～150Hzでも　40Hz～15000Hzでも同じことです

要は　アナログ回路の素養が無い者が　周波数徳性がどうのこうのと言っても雑談でしか無いのです

周波数特性の意味を理解し利用するには　アナログ回路の素養が必須なのです
それが無ければ　優劣の判断など無理なのです

お礼

いや、優劣の話をしているわけではないのですが
マイクの仕様の説明に書いている周波数特性の範囲でどのHzの時にどのくらいのレベルになるかはどのような規則性があるのですか？ってことです。
グラフ的にどのような規則性があるのですか？という意味で、どういう仕組みでどのように変化するんですか？ではありません。

回答No.5

jaham

＞40Hz～150Hzだとしたら　40Hz～150Hz間は全く同じレベルで、それを越えたところから徐々に下がるのでしょうか？
＞それとも40Hz～150Hz間でも許容範囲のレベルの変化はあるものの40Hz～150Hz間を越えたらもっとレベルの変化が激しくなりますよということでしょうか？

これもアナログ回路の経験があれば　ありえない質問です

平坦な特性など理想素子・理想機器でなければありえません（シミュレータでは理想状態でシミュレートしますから、大雑把な参考にしかなりません)

周波数特性図のできるだけ詳しいものをご覧になることです
かなりの変動がある事が判るでしょう　±3dbに収まるようなのはほとんどありません　6db程度のピークや落ち込みもあるはずです
さらに数オクターブ上や下の音が脳内合成され　存在しないはずの音を聞くこともありえます

音楽ははすべてアナログです　ディジタル的な思考は無意味でしかありません（当然シミュレータもそのことが理解できている者以外には、本質を見失わせる弊害が大きいです）
ミュージシャンには　ディジタル思考や特性表依存など不要と言って良いでしょう（少なくとも質問者のレベルでは弊害の方が大きいです）

お礼

あ、間違えました。
40Hz～150Hzではないです。
マイクが40Hz～15000Hzの周波数特性の場合、40Hz～15000Hz間はほぼレベルが変わらないのか、それとも40Hz～15000Hz間で特にブーストされたり、ムラがあったりする範囲はあるのですか？ということです。

ちなみに僕はアナログ回路の経験など皆無ですし、オーディオオタクでもないのでわからないですので、これはありえない質問と言われても困ります。

普段はアナログやデジタルとか関係なしに、いい音はいいという風に考えていますが、たまたま気になったので質問させて頂きました。

回答No.4

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

録音出来ますよ。

マイクの周波数特性と言うのは、基準レベルから一定範囲内のレベルが得られる範囲を現しています。
つまり、それらの外側において、レベル低下はしても音が無く成る訳では在りません。

なお、一般的な音を観測しますと、この帯域では基音成分は少なく倍音成分の方がレベル的に遥かに大きいのも事実です。

よほどの再生環境でもないかぎり、８０Hz以下をカットしても音色の変化を感じない事の方が多いような状況です。

ベースアンプに搭載されているスピーカーが、そもそもそういう最低音域のレスポンスを高く設計していませんからね。
（たとえフラット再生を行なっても、数メートル先の客席には届きませんでしょうから、、、）

基音よりもその演奏時の音色は倍音成分（ハーモニクス）で再現されているのです。

より正確なレコーディング（音の記録）を目標とされるのでしたら、やはりもっと低域までのレスポンスが得られる、測定用マイク等の利用も良いでしょう。

音楽表現としては、「音色」を重点的に扱った方が良いと思いますよ。

お礼

ありがとうございます。
「この帯域では」というのは「低域では」倍音の割合の方が多いとのことでよろしいでしょうか？

また、他の回答者様のところにも書きましたがドラムのバスドラム用のマイクで20Hz～16000Hzというものがあり、それならば５ベースの音域(lowlowB＝30.87Hz～hiD＝554.37Hz)＋倍音の最高音(hiD＝554.37Hzの４オクターブ上として9397.27Hz)の30.87Hz～9397.27Hzをすべて網羅しているから、すべての音域でフラットでナチュラルな音が出せると考えていいのでしょうか？

あと、そのバスドラム用のマイク(20Hz～16000Hz)よりボーカル用のマイク(50Hz～15000Hz)の方が周波数の対応が狭いのにバスドラム用のマイクではボーカルに適さない気がするのは何故でしょう？
それともバスドラムマイクは「20Hz～16000Hzはレベルをそこなわないものの特に低音域を強調します。」ということなのでしょうか？

また、これは少し話逸れますがベースギターの場合とエレキギターをオクターバーなどで１オクターブ下げた場合では、倍音の違いはギターはベースより上の域の倍音が強くて、ベースより色んな域の倍音が揃っていると感じますがどうなのでしょう？(イコライジングにもよりますが)

回答No.3

jaham

その周波数特性をよくごらんになってください

周波数特性の　最高域最低域は　通常範囲の-6dbとかになっていませんか
最低（最高)周波数を境にしてall/nathingとなるわけではありません（ディジタルしか知らないものはそのような勘違いを起こし易いです）
特性が徐々に下がっていくだけです（急劇に上がる部分も発生します）　　その特性が決められただけ下がった周波数を低域（広域)周波数と称しているだけです
アナログ回路で　基本的な事項です（アナログを知ろうともしない者勘違いです

世の中の事象には　all/nathing　　は存在しません　　ただし　ディジタル表現では　all/nathing　です
（情報化理論　サンプリング定理）

なお　ディジタルシステムでは低域周波数高域周波数が制限され　その範囲以外の周波数は全て虚構です

だから　LPレコード等が一部のマニアには賞賛されているのです

お礼

ありがとうございます。
すみません。完璧には理解できていないのですが、
40Hz～150Hzだとしたら
40Hz～150Hz間は全く同じレベルで、それを越えたところから徐々に下がるのでしょうか？
それとも40Hz～150Hz間でも許容範囲のレベルの変化はあるものの40Hz～150Hz間を越えたらもっとレベルの変化が激しくなりますよということでしょうか？

あとやはりマイクによって40Hz～150Hzのような範囲は同じでも、40Hz～150Hzを越えたあとのレベルの下がり方が違うとか、中域や低域など特徴的な部分が違ったりするのでしょうか？

回答No.2

noname#203203

周波数特性は記載されている周波数であれば、定められた出力（音圧）が得られる
事を保証する物です。
５０ＨＺ以下でも特性がダラ下がりになので録音出来ます、ただし
録音のレベル（音圧）は、他の周波数より低くなります。

お礼

ありがとうございます。
マイクはどのようなものでもすべての音域を拾うのですか？
それとも超高音域の場合、人間の耳で直接聴いただけでも超高音域は聴き取りづらいからマイクが特別超高音域に対して感度がいい場合じゃないと超高音は伝わらないのでしょうか？

また、ドラムのバスドラム用もマイクだとしても周波数特性が40Hz～180Hzとかの場合はボーカルにも適しているのでしょうか？

回答No.1

diyhobbu

いいえ、拾えます。マイクの周波数特性は20Hz ～ 20kHz ±3dB等と現します。50Hzまでしか対応していない・・・これより、低い周波数は下降曲線を描いて感度が低下します。経験上、41.2Hzでしたら－１０dBだと思います。

お礼

ありがとうございます。
誠にすみませんが、勉強不足のためその表記がどういう意味なのかわかりません。dBはレベルを表す(？)のかなとは思いますが、その表記になることで何を表すのでしょうか？