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ソフトによってRMS値が違う…その理由、そしてどう対策すべきか

time 2017/11/24

ソフトによってRMS値が違う…その理由、そしてどう対策すべきか

RMSには2種類あるらしいです。wararyoです。

先日初めてのCDマスタリングを行ったわけですが、それ以前にもサークルの先輩方とマスタリングごっこをする機会がありました。

ルールは「音圧が高い方が勝ち」。僕は普段はやらないアゲアゲ音圧を目指して数日間Ozone7を弄りました。
その努力の結果、RMS-6dbくらいまで上げることができました。

よっしゃ!先輩に報告や!!!って喜び勇んで報告したら、

こっちで測定したら-9dbだったよ。


なぜ僕が測定したRMS値と、先輩が測定したRMS値は違ったのでしょうか。

調べてみたところ、そこにはRMSのややこしい仕組みが隠れていることが分かりました。
今回はそのややこしい仕組み、2種類のRMS値について取り上げるとともに、今後僕らはどうするべきか考えます。

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そもそもRMSってなんぞや

Wikipediaにはこのようにありました。

二乗平均平方根(にじょうへいきんへいほうこん、英: root mean square, RMS)はある統計値や確率変数を二乗した値の平均値の平方根である。

二乗平均平方根 – Wikipedia

普通の平均が「複数の数値を足してその個数で割る」のに対して、
RMSは「複数の数値を二乗して足してその個数で割り、平方根を取る」ようです。
なんかひと手間入りましたね。時間で変化する信号の大きさを測る時にこのひと手間が大事みたいです。
ちなみにAC100Vの100Vは交流電圧のRMS値だったりします。

つまりデジタル音楽(PCM)で言うなら、波形を構成するサンプル一つ一つの振幅に対してなんかひと手間かけながら平均をとったものが波形のRMS値です。

曲全体でそれを行えば曲全体の大体の波形の大きさが分かりますし、曲を再生中に過去0.3秒なり0.6秒の波形に対して行えば世の中のだいたいのメーターで出てるアレの数値になるわけですね。

2種類のRMS

ここまでが数学の話です。実際の音声処理の段階でトラブルが起きてきます。

音声処理での振幅の単位はdbです。dbは相対的な単位なので、基準となる0dbを定めないといけません。

アナログ時代のエンジニアたちは、正弦波(サイン波)をめいっぱい鳴らした時の音圧をRMS0dbとしました。
一方、デジタル時代のエンジニアたちは、矩形波をめいっぱい鳴らした時の音圧をRMS0dbとしました。
(めいっぱい、というのはピークが0dbであることを指してます)

0dbの定め方が違うと、当然「振幅」として求められる値も違ってきます。そして振幅が違うと、RMS値が違ってきます。
このように、アナログからデジタルへの移行時の解釈の違いで二種類のRMS値が生まれました。

のちにデジタル時代のエンジニアたちはこの過ちに気づき、現在では多くのソフトが正弦波を基準にした方のRMS(以下、RMS)を採用していますが、True RMSとして矩形波を基準にした方のRMS(以下、TrueRMS)を表示しているソフトもあるようです。

ちなみに矩形波をめいっぱい鳴らした時のRMSが+3dbなので、TrueRMSに3db足すと、RMSになります。
じゃぁ正弦波を目いっぱい鳴らした時のTrueRMSはどうなりますか。-3dbですね。ご理解いただけてるでしょうか。

ここまでの話は以下のサイトをめちゃめちゃ参考にしました。正直書いてある内容は同じだったりします。
(この記事を書いた後で改めて以下のサイトを読んだらこれから導く結論まで同じで笑ったのは内緒)

そのRMS値って、どっちのRMS? | SOUNDEVOTEE.NET

んで、僕らはどうするべきか

まず結論を言います。

LUFSを使おう。
仕方なくRMS値を使うときはTrue RMSではなくRMSを見よう。

現在ではRMSといえばTrueRMSではないほうを使う方が望ましいそうです。RMSで音圧の話をするときには全人類がTrueじゃないRMSの方を見るようにするとみんな幸せになれるはずです。

そしてさらにいい方法があります。それがLUFSを使う方法です。
LUFSとは、Trueじゃない方のRMSに周波数による補正を掛けた値です。なぜ補正を掛けるのかは割愛します。
そんなことよりここで重要なのは、LUFSといえばTrueじゃないほうのRMSを使っていることが保証されてる、つまり、LUFSは一種類しかないということです。
TrueRMSでLUFSを計算してるソフトは存在しません。なぜならそれはLUFSではないからです。(存在しないよね…?)

そうでなくてもこれからの時代LUFSを始めとしたラウドネス規格での音圧の議論が進んでいくでしょう。これは使わない手はありません。

てか、なんで未だにRMSで音圧競争してるんでしょうか…何か理由があるんでしょうか…


以上が僕と先輩でRMS値の違いが生じた真相となります。厄介な話でしたね。

今回の記事は正直、正確に説明できている自信がないので、コメントでの指摘お待ちしております。

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