【ホームシアター】イマーシブオーディオについて考える: オーディオとシアターが好き

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2017年09月19日

【ホームシアター】イマーシブオーディオについて考える

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前回、くだらない私見でのAV市場について書いてみました。
「前回はこちら」

そのきっかけは、先日DENONのAVアンプ「AVR-X6400H」「AVR-X4400H」が発表され、「Auro-3D」の技術が搭載されたことでした。
（PHILEWEB　記事）

正直、私見で申し訳ないのですが、Auro-3Dに関しては、ちょっと市場のニーズからはずれているというか、これからだなーという感想です。（DENONのAVアンプそのものは良い製品だと思ってます。）
というより、今までの普及性に問題を抱えたマルチチャンネル（Dolby-AtmosやDTS-X）の展開や方向性のような二の轍を踏んでいるような気がします。
むしろDolby-AtmosやDTS:Xよりももっと普及に遠い方向へ向いてしまっている気がします。

あくまで私見ですので、気になる方には申し訳ないです。

映画BDのレビューをしていると、「Auro-3D」で制作された映画を目にするようになっていたので、ちょっと気になっていました。
ちなみに「Auro-3D」とは、チャンネルベースの3Dオーディオ（立体音響）規格で、映像の3Dとは違います。
音響の3Dです。
「Auro-3D」は、劇場用と家庭用がありここでは家庭用のお話しです。
Auro9.1（5.1+ハイト4）、11.1（7.1+ハイト4）、10.1（5.1+ハイト4+トップハイト1）、11.1（5.1+ハイト5+トップハイト1）、13.1（7.1+ハイト5+トップハイト1）など複数のスピーカーチャンネル配置があります。

今までの音響は、Dolby SurroundやDTSなど2D（前後左右360度の包囲）での音響でした。
これが登場したときは、ホームシアターがちょっとしたブームのようでした。
サラウンドがDVDとPS3という新しい革新的技術と普及製品により、爆発的に広がりました。

そして、Dolby-True HDやDTS-HDMAなどが、それまでの非可逆圧縮方式から、可逆圧縮方式のオーディオコーデックへ、大きく進化をしました。
ちょうどハイビジョン（HD）の普及期と重なり、Blu-Rayの普及期に重なるため、HDオーディオ / Hi-Def（High Definition）オーディオと呼ばれたりしました。

ホームシアターの音響は、こういった節目で大きく進化しました。
なにより、一旦、ブームに近かったDolby Surround（Dolby Digital）の頃に導入した既存のホームシアター環境（5.1chスピーカーなど）を生かして、実現出来たからです。
とりあえず、視聴位置後方に2台のスピーカーがあれば、体裁は整いました。

そこに、3Dオーディオとして、Dolby-AtmosとDTS:Xが登場し、2Dに加え、縦方向の音響が加わり、3D化されました。
ここのタイミングで、新技術が出ていない状態です。
Ultra HD Blu-ray（4K UHD BD）がソフトとして登場しましたが、普及機となるプレイヤーかレコーダーがありません。
PS4が、4K UHD BDの再生機能を見送ったことも大きいと思います。
4K解像度対応は、オンラインのみとなりました。
また2017年現在、地上波では4K放送は予定もなく、BS、CS等でも4K放送はスカパーchくらいです。
専用のチューナーも必要です。（※4Kチューナーは業務用くらいしかありません）
ケーブルTVも同様です。

また4K UHD BDが、BDに比べて一般層に訴求すべき機能がなかったことも原因です。
HDR機能、Dolby-AtmosとDTS:X対応、4K解像度という点くらいしかありません。
これではマニアしか目を向けないと思います。

そのうえ、このDolby-AtmosやDTS:XやAuro-3D技術は、既存の2D環境ではNG（全くダメではないのですが）なのです。
従来のマルチチャンネルベースに、音の位置情報や移動情報（オブジェクト情報）を加えるため、高さ方向のハイトスピーカーが必要になりました。
5.1chスピーカー環境に加えて、天井スピーカー（天井近くの壁面も）を2台以上増設するのは、ちょっと敷居が高すぎます。

Dolby-AtmosとDTS:Xは、ハイトスピーカーがなくても、今までのDolbyやDTSである「Dolby Surround」、「Neural:X」に対応出来る仕様（またはバーチャルで対応）なのは救いですが、3Dを体感出来るレベルではありません。
マニアの世界で、わかる変化です。（※この再生環境があるのはマニア層だと思いますので）

SONYやYAMAHAと言ったAVアンプメーカーは、そういった音声フォーマットを（バーチャルを含め）コントロールする技術を提供していました。
SONYの音場補正：「D.C.A.C.（デジタル・シネマ・オート・キャリブレーション）EX」
YAMAHAの音場補正：「シネマDSP HD3」

今回の「Auro-3D」も、Dolby-AtmosとDTS:Xと同じ3Dオーディオになります。
細かい違いは、Dolby-AtmosとDTS:Xは、「オブジェクトオーディオ」と呼ばれ、色々なスピーカー配置（実際に天井にはないイネーブルドスピーカーやハイトスピーカー、スピーカーの種類や性能など）に対してレンダリングを行うことで最適な音響空間を作りだすものです。
「Auro-3D」は、「チャンネルベースオーディオ」と呼ばれ、最初から各チャンネルの音が割り当てられていて、3D空間が出来ます。
いわば、2Dオーディオでのチャンネルベースに戻った形です。
それに加え、全チャンネルがハイレゾ対応したことがポイントです。
サラウンドチャンネルがハイレゾ対応すれば、リアルなサラウンド音声が楽しめるというわけです。
規格上では、最大384kHz/32bit/9.1chにも対応するようですが、音楽ソフトでは192kHz/24bit/10.1ch、映画ソフトでは96kHz/24bit/10.1chの収録が一般的らしいです。

むろん、日本のメーカーが実質中心になると思いますが、AVアンプ側でこの「Auro-3D」のコントロール機能が今後色々と出てくると思います。
こちらに期待したいところです。

【2018年1月追記】
→DENONから、世界初の13chモノリスコンストラクションパワーアンプを搭載した、13.2chの「AVC-X8500H」がリリースとのアナウンスがありました。
（2018年2月発売予定）
★DENON公式サイト★

この新機種で、今回の記事で管理人がグダグダと、ハイトスピーカーの互換性が、とか言っていることを覆うような機能がたっぷりと詰め込まれています。
とにかくすごいのは、各チャンネルのパワーアンプ部が独立しているので、いろいろなパワーアンプのアサインが可能になったことです。
・Dolby Atmos 7.1.6ch、9.1.4ch
・Auro-3D 13.1ch（今後のファームアップで対応予定）
・DTS:X 7.1.4ch、9.1.2ch
・DTS Virtual:X
そして、管理人が一番すごいと思ったのは、5.1ch、7.1ch環境でも、イマーシブオーディオの体験が可能だという点です。
Dolby Atmos、DTS:X、Auro-3Dの規格に縛られずに、スピーカー配置をある程度決められるだけでなく、ハイトスピーカーがなくても、アンプ側で対応しようという積極姿勢です。

他にもカスタムモードとして各アンプのスピーカーアサインをユーザーが自由に設定可能で、フロントスピーカーをバイアンプにしたり、自由にアサイン出来るようで、AVアンプのパワーアンプの力が足りないと感じていた部分を補うことが出来ます。
プリアウトは15.2chあるので、外部パワーアンプも使えて、ユーザーとしては、とても良い仕様だと思います。
音は、自身で確かめてみるしかないですが、スピーカー配置はユーザー環境ごとに違うでしょうから、音色などの基礎体力部分の確認ですね。
ここが好みに合っていれば、すごいAVアンプだと思います。
他のAVアンプメーカーも同様の方向へ製品リリースしてくれるといいですね。
管理人としては、SONYのES型番が付いた2005年発売の最後のAVアンプ「TA-DA9100ES」以来初めて興味を持ったAVアンプです。
なお、そんなこともあり管理人所有のAVアンプとして未だに「TA-DA9100ES」は現役です・・・。

今回のDENONの「AVR-X6400H」などは、そのあたりをちゃんと抑えてあり、「Auro-3D」の拡張機能としてすでに用意してあるようです。
アップミックス機能（疑似3D化）があり、高さ方向のコントロールをしてくれますので、「Auro-3D」純正規格フォーマット収録でないソフトもそれなりに聴かせてくれるようです。
このあたりは専門店で確認しないと判り難いですね。
2017年現在、まだDONONのこの機種しか対応していないので、今後、各社から個別の機能が開発・搭載されて来るのを期待したいです。
なお、この「Auro-3D」のDENONのAVアンプに搭載されているアップミックス機能は、ハイトスピーカーがあれば、Dolby-AtmosとDTS:Xではないソフトでも疑似的に高さ方向の表現をするようです。

一方、Dolby-AtmosとDTS:Xはハイトスピーカーなど追加されるスピーカーを種類や大きさを揃えて新たに設置することは、多くのユーザーで難しいと考え、スピーカーが高さ方向にあれば、柔軟に作り変えるという発想でした。
これはユーザー目線での発想で、良い事ではありました。
「Auro-3D」の内容を見ていると、最初のDolby Digitalの時に出てきた国際電気通信連合のITU-R BS.775-1という規格を思い出しました。

確かに、ITU-R規格は、サラウンドスピーカー配置の基準になり、それはそれで良いのですが、家庭環境（部屋）というものを考慮していない机上論のように感じたものです。
まともに再現しようとすると、広い正方形（またはリスニングエリアが同心円）の部屋の真ん中に視聴位置があり、サラウンドします。
一方、リスニングエリアが同心円以外の部屋は全て対象外になります。
実際は、ITU-R規格になっていなくても、それなりに聞けますので、理論定義と実際は違っていても何とかなるのですが・・・。

「Auro-3D」も、高さ方向を3層（3レイヤー）に分け、視聴位置からのスピーカー角度を定義しています。
それは長年の研究により定義されたものなので、それはちゃんとした理論であり、優れているものだと思います。
一方、家庭環境ではどうか、という目線が抜けている気がします。

Auro Technologies N.V. • 2016

ここで1層目（レイヤー1：耳の高さ前後）と2層目（レイヤー2：一般的なハイトスピーカーの高さで天井あたり）の間のスピーカーがある位置の仰角は40度を超えると、垂直方向の自然な繋がりは消失すると定義されているので、40度以下にする必要があります。
それを家庭で考えてスピーカーの高さを計算してみました。
一般的に部屋の大きさは限られているので。
視聴位置から、ハイトスピーカーを取りつけた天井の真下の床面までの距離を「視聴位置からハイトスピーカーの距離」としますと、
・視聴位置からハイトスピーカーの距離が「2m」だった場合：1.68mの高さに設置
・視聴位置からハイトスピーカーの距離が「2.5m」だった場合：2.1mの高さに設置
・視聴位置からハイトスピーカーの距離が「3m」だった場合：2.52mの高さに設置
日本の一般的な天井高は2.4m（スピーカーの高さを考慮して2.18m）ですので、この規格に合わせると、視聴位置からハイトスピーカーの距離が「2.6m」位がジャストになりそうです。
視聴位置から「2.6m」より近い位置にハイトスピ―カーを付けると、天井より低い位置につける必要があります。（天井からぶら下げるか、壁につけるなど）
また、視聴位置から「2.6m」より遠い位置にハイトスピ―カーを付けると、天井より高い位置につける必要があります。（高い天井が必要）

トップスピーカーは、3層目（レイヤー3）になり、上記レイヤー2の上に取りつけます。
理論値で、2.4mの天井に、このトップスピーカーを付けるには、視聴位置は2m程度が無難になります。
2mを超える場合は、トップスピーカーは3m以上は必要そうです。

※実際の視聴位置（目線）は、一般的日本人が椅子に座った場合、0.7mくらいの高さと言われていますので、上記数値に0.7mを足す必要がありそうです。
例）「2m」だった場合：1.68m＋0.7m=2.38mの高さに設置
例）「2.6m」だった場合：2.18m＋0.7m=2.88mの高さに設置
となり、椅子に座った場合で一般的天井高2.4mにトップスピーカーを付けるには、視聴距離は「1.6m」の位置になりそうです。
尚、Auro-3Dでは、最低角度を20度以上としてあるので、その場合、最適な距離は「3.8m」になります。
（トップスピーカーの高さ0.3m＋目線の高さ0.7mを足した場合）
「3.8m」を超えるとやはり天井高が必要になります。

ロジックが間違えていたら申し訳ありません。

そう考えますと、この理論は、吹き抜けのある1辺が5.2m～7.6m程度（視聴距離2.6mの2倍）の四角形で、吹き抜けの高さは3m弱程度（それ以上はやはりNG）ある部屋の持ち主になろうかと思います。
ITU-Rと同じ感じがします。
実際には、部屋の形や高さに応じて設置することになりますが、効果が得られないというAuro-3Dの規格では厳しいのではないでしょうか？

Auro Technologies N.V. • 2016

色々適当に書いてきましたが、何が言いたいかと言いますと、せっかくのAuro-3Dは全チャンネルがハイレゾで、それぞれのスピーカーに音を配置するチャンネルベースオーディオなので、もっとユーザー環境に沿った開発や市場リリースが出来ないものかと思った次第です。
AVアンプメーカーともう少し協業して、スピーカー配置規格に合わないものは、AVアンプ側で補正するような機能を付ければ良いのではないかと思います。（いずれ補正機能は出てくると思いますが）

Dolby-AtmosとDTS:Xは、オブジェクトオーディオですので、音場感が優先され、1つ1つのスピーカーからは明確な音ではなく、雰囲気に近いものがありますが、このAuro-3Dはスピーカーからハイレゾのチャンネル配置音が明確になりますので、音像型としてクッキリしてくると思います。

そのため、管理人は、色々不満を書きましたが、このAuro-3Dには期待をしています。
AVアンプメーカー側の努力になるのか、Auro側の努力になるのかわかりませんが、とりあえずハイトスピーカーがあれば、ハイレゾ音声でサラウンドを聴けるようなコントロール技術は魅力的です。

管理人が欲しいなと感じる今後のマルチチャンネルの方式は、既存のユーザー環境でのフォーマットです。
例えば、一般家庭のスピーカー配置の限界として、Dolby-AtmosとYAMAHA方式をミックスしたようなものが限界のような気がしています。
2Dの5.1ch＋3Dのハイト5ch＋トップスピーカー1ch、または2Dの7.1ch＋3Dのハイト7ch＋トップスピーカー1chが限界ではないでしょうか？
この2レイヤー（トップスピーカーはレイヤー2の層に入れる）を家庭環境の限界として、既存のDolby-AtmosとYAMAHA方式に近いスピーカー設置状況に合わせて、新しい全チャンネルハイレゾのチャンネルミックスをするようなチャンネルベースオーディオがあると良いなと思っています。
そもそもDolby-Atmosのようなハイトスピーカー自体取り付けできるユーザーは少ないわけです。
イネーブルドスピーカーというフロントスピーカーの上に載せて音を出し、天井に音を斜めにぶつけて、ビリヤードのように角度を使い、視聴位置に届ける方法もありますが、いまいちです。
まるで、壁にプロジェクタの画を直接投射するようなもので、壁と壁内構造と音の反射角次第のおおざっぱな反響音しか聞こえません。

Auro-3Dはスピーカーが足りない場合、DTS-HDMAになるような互換性に何年も研究を重ねてきたようですが、管理人からするとそうではなく、既存のハイトスピーカーでも、またはDolby-Atmosのような競合フォーマットのスピーカー配置でも対応出来る方が、ユーザーとしては親和性があると考えます。
Blu-RayとHD-DVDの規格混在のような状況に似ていますが、複数の競合するフォーマットがあってはユーザーは厳しいです。
ただでさえ、市場は小さくなっています。
統一されても市場が大きくなるようなインパクトはありません。
それであれば、小さい市場のユーザーの立場になった規格や考え方を見てもらえると良いのに、と感じています。
ハイトスピーカーが足りなくても、なくても、サラウンドチャンネルからはハイレゾの音が出てほしいものです。
※トップスピーカーがなくても、ハイトスピーカーでファントム再生してくれるようです。

自然なつながりを重要視するなら、既存のサラウンドにミックスする方式も選択できるようにすればよいだけす。
※ソフトのフォーマットが、HDオーディオなどの今までのフォーマットであれば、アップミックスしてくれるので、フォーマットの問題はDENONのアンプで解消（？）されているのは、とても良い事だと思います。
ハード面の互換性のようなコントロールまで出てくれることを期待したいです。

しかし、今はそういう方向性ではないため、たくさんのハイトスピーカーを購入し設置できるというホームシアターユーザーの中でもかなり限られた人しか対象ではなくなります。
ホームシアターの環境は、ほとんどの人が同じような部屋構成であるわけですから、そこがメインになるべきかと思います。
ホームシアターに割り当てられる部屋の広さは、日本では6畳（約10㎡）から20畳程度（約36㎡）かと思います。
海外でしたら、10畳（約18㎡）から40畳程度（約73㎡）でしょうか？
このくらいの幅に収まるスピーカー設置に最適化されたオーディオフォーマットを考えたほうが、ユーザーにとっては良いはずです。
新フォーマットの規格や定義は、コンシューマ用ではなく、映画館とかにしてもらったほうが現実的かと思います。
まあ、技術にとって、部屋のような制約から考えるのは、良いことではありませんが・・・。

尚、サラウンドの好みは2極かと思います。
ダイポール式スピーカーに代表されるように、スピーカーからの音を意識させない音場や包囲感優先の考え方が１つです。
もう1つはこちらのような、スピーカーからの音が明確な音像優先の考え方です。
管理人は、後者で、サラウンドの音がエコー気味だったり、声や雨音のような環境音が遠かったりするのが嫌なのです。
誰かがサラウンドで遠くでぼんやりエコーがかかってしゃべっているのではなく、例えば左後ろのスピーカーだけでクッキリしゃべっていて欲しいわけです。

皆さんはどうお考えですか？
色々な意見があると思います。