アプリ内、オペレーティングシステム全体、またはスピーカー設定の物理的なコントロールによって、スピーカーの音量を調整できます。最適なサウンドを得るには、どの方法が最適ですか？
今日の質疑応答セッションは、Q＆AWebサイトのコミュニティ主導のグループであるStackExchangeの下位区分であるSuperUserの好意で行われます。
質問
スーパーユーザーリーダーのQqwyは、次の質問を投げかけます。
音楽の音量が十分でない場合、どうすれば最高の品質を得ることができますか（違いが実際にはごくわずかで無視できる場合でも）。
- 私の音楽プレーヤー、ゲーム、またはその他のサウンド生成ソフトウェアプログラムで音楽を大きくすることによって？
- オペレーティングシステムレベルで音量を上げる（たとえば、Windowsの通知領域にあるスピーカーアイコンをクリックして音量を上げる）？
- コンピューターに接続されているアンプまたはスピーカーの音量を上げて、ハードウェアの音量を変更しますか？
プログラムとOSは重要ですか？ソフトウェアとハードウェアは重要ですか？
話を進めましょう。スピーカーで音量を上げるのが良いのでしょうか、それともコンピューターの設定内で音量を上げるのが良いのでしょうか。
答え
スーパーユーザーの寄稿者であるIndrekが、次の質問に対する明確な回答を提供します。
通常、プログラムとOSは関係ありません。重要なのは、ソフトウェアとハードウェアのどちらで音量を調整するかです。
ソフトウェアのボリュームを減らすことは、基本的にビット深度を減らすことと同じです。デジタルオーディオでは、信号は個別のサンプルに分割され（1秒間に数千回取得）、ビット深度は各サンプルを記述するために使用されるビット数です。信号の減衰は、各サンプルに1未満の数値を掛けることによって行われます。その結果、オーディオの記述にフル解像度を使用しなくなり、ダイナミックレンジと信号対雑音比が低下します。具体的には、6 dBの減衰ごとに、ビット深度を1つ減らすことに相当します。たとえば、16ビットオーディオ（オーディオCDの標準）から始めて、音量を12 dB下げた場合、代わりに14ビットオーディオを効果的に聞くことになります。音量を下げすぎると、品質が著しく低下し始めます。
もう1つの問題は、サンプルの元の値がサンプルを除算する係数の倍数ではないため、これらの計算で丸め誤差が発生することが多いことです。これは、基本的に量子化ノイズを導入することにより、オーディオ品質をさらに低下させます。繰り返しますが、これは主に低い音量レベルで発生します。プログラムが異なれば、信号を減衰させて丸め誤差を解決するためにわずかに異なるアルゴリズムを使用する可能性があります。 かもしれない たとえば、オーディオプレーヤーとOSの間で結果として得られる可聴信号に多少の違いがありますが、それでもすべての場合でビット深度が減少し、代わりにゼロの送信で帯域幅の一部が無駄になっているという事実は変わりません。有用な情報の。
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ハードウェアのボリュームを削減した結果は、ボリューム制御の実装方法によって異なります。デジタルの場合、その効果はソフトウェアの音量を下げるのとほとんど同じなので、オーディオ品質の点で、どちらを使用するかにはおそらくほとんどまたはまったく違いはありません。
理想的には、可能な限り最高の解像度（ビット深度）を得るために、コンピューターから最大音量でオーディオを出力し、スピーカーの前で最後にアナログボリュームコントロールを使用する必要があります。信号パス内のすべてのデバイスがほぼ同等の品質であると仮定すると（つまり、安価なローエンドアンプをハイエンドデジタルソースおよびDACとペアリングしていない場合）、最高のオーディオ品質が得られるはずです。
＠じょれん コメントに良い質問を投稿しました：
それで、ソフトウェアのボリュームコントロールを最大に設定したい場合、使用可能な範囲が非常に小さいアナログコントロールを突然処理するにはどうすればよいですか？ （アナログ音量を半分にしても音量が大きすぎるためです。）
これは、ボリュームコントロールがアンプの一部である場合に問題になる可能性があります。これは、ほとんどのコンピューター設定でおそらく当てはまります。アンプの仕事は、その名前が示すように増幅することなので、これはボリュームコントロールが 利得 範囲は0から1より大きく（多くの場合それ以上）、ボリュームコントロールを中間点に回すまでに、おそらく減衰しなくなりますが、実際にはソフトウェアで設定したレベルを超えて信号を増幅します。
これにはいくつかの解決策があります。
- パッシブアッテネーターを入手してください。信号を増幅しないため、ゲインの範囲は0〜1であり、使用可能な範囲がはるかに広くなります。
- 2つのアナログボリュームコントロールがあります。パワーアンプまたはスピーカーにボリュームまたは入力トリムコントロールがある場合、それはうまく機能します。これを使用してマスターボリュームレベルを設定し、通常のボリュームコントロールの使用可能範囲が最大になるようにします。
- 前の2つが不可能または実行可能でない場合は、アナログボリュームコントロールの使用可能範囲とオーディオ品質の間の最良の妥協点に達するまで、OSレベルでボリュームを下げるだけです。個々のプログラムを100％に保ち、連続して数ビットの深さが減少しないようにします。オーディオ品質の目立った低下がないことを願っています。または、ある場合は、感度の高い入力を備えていない、またはさらに良いことに、入力ゲインを調整する方法を備えた新しいアンプを入手することを検討し始めるでしょう。
@Lyman Enders Knowles コメントの中で、ビット深度の削減の問題は最新のオペレーティングシステムには当てはまらないと指摘されています。具体的には、Vista以降、Windowsは、減衰を行う前に、すべてのオーディオストリームを32ビット浮動小数点に自動的にアップサンプリングします。つまり、音量を下げても、効果的に解像度が低下することはありません。それでも、最終的にはオーディオをダウンコンバートする必要があり（16ビット、またはDACがサポートしている場合は24ビットに）、量子化エラーが発生します。また、最初に減衰し、後で増幅するとノイズフロアが増加するため、ソフトウェアレベルを100％に維持し、オーディオチェーンの最後にできるだけ近いハードウェアで減衰するというアドバイスは引き続き有効です。
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