「Windowsは音が悪い」、これは標準のドライバを使って再生する限りはどうしようもない問題で、これまでも何度も検証してきたとおりであり、Windows 10になっても改善されていない。もちろんASIOやWASAPI排他モードを使うことで、そうした問題を避けることは可能ではあるが、標準ドライバを使わざるを得ないiTunesやWindows Media Player、またWindows 10のGrooveミュージックやWindows 8/8.1のミュージックにおいては、どうしても音が劣化してしまう。ところが、そんな問題を解決してくれる非常に強力なフリーウェアが存在していた。川本優氏が作ったもので、2013年に登場し、アップデートによりWindows 10にも対応した。これで本当に問題が解決するのか実際にチェックした。

「Window標準ドライバで音質劣化」を改めて検証

PCオーディオ好きな人であればUSB DACを使い、foobar2000などのソフトを利用して楽しんでいるので、問題はないが、大半の人はiTunesやWindows Media Playerで聴いているわけであり、それはすなわち音質劣化した再生を意味する。Macなら問題ないのに、Windowsだと音が悪いというのは、やっぱり不幸なことだ。

なぜ、そうした問題が起こるのかは、これまでDigital Audio Laboratoryで何度も取り上げてきたが、一言でいえばWindowsの「オーディオエンジン」というところを通るためだ。このオーディオエンジンによる音の劣化には、以下の3通りの問題がある。

サンプリングレート自動変換による劣化 低品質ディザーによる劣化 ピークリミッターによる音質劣化

1のサンプリングレートの自動変換は、再生する音と、オーディオデバイスのサンプリングレートが異なっていた場合、自動でWindowsがリサンプリングを行なうというもので、そのリサンプリング時の精度のためか、音質劣化してしまうというもの。これはサウンド設定でサンプリングレートを合わせておくことで問題を避けられるが、仮に44.1kHzを96kHzなどにアップサンプリングしたとしても音が劣化してしまうので注意が必要だ。

2のディザーとは、24bitを16bit変換するような場合に生じる音質劣化を抑えるものなのだが、おそらくWindowsでは単純に下位8bitを切り捨てているだけなのか、自動変換されると音が劣化する。また、16bitを正しく再生する上でもWindowsのオーディオエンジンを通すことで下位1、2bitが常に化けてしまうため、24bitモードで再生するのが無難だ。そのため、これについてもサンプリングレートと同じ設定のところで24bitに固定しておくことで、多くの問題は避けられるようになっている。

問題となるのがピークリミッター。これはWindows Vista以降に搭載されたものであり、再生する音の音量が0dB近くになってくると勝手にリミッターが効いてしまうというもの。確かに、Windows Vista以降は複数のソフトで同時に音を出すことが可能になっているため、それがミックスされた結果、0dB(最大音量)を超えてしまうと歪んでしまうため、それを避けるためにリミッターが必要なのは事実。でも、音楽プレーヤーソフトで再生しているだけなら、リミッターなど無用の長物であり、音を劣化させるだけのものなのだ。

改めて、どんな問題が起きているのかを実証してみよう。2012年11月の記事で行なったのと同じ実験をWindows 10で追試してみる。CDからリッピングした44.1kHz/16bitのWAVファイルをWindows 10標準のプレーヤーソフトであるGrooveミュージックで再生し、この音をSound Forgeへとデジタルレコーディングする。ここでは以前と同様にRolandのQUAD-CAPTUREのループバック機能を用いているので、出力音が劣化なしに取り込めるようになっている。

オリジナルの波形とGrooveミュージックで再生したものを取り込んだ波形を比較しても、まったく同じように見えるが、片方の波形の位相を反転させた上でもう一つと重ね合わせてみると、その差分が見えてくる。この縮尺だとあまりはっきりわからないが、拡大すると結構なノイズが入っているのが見えてくる。これがピークリミッターによる悪影響なのだ。

これはGrooveミュージックだけでなく、iTunesでも、Windows Media Playerでも、全く同じ結果となる。

2012年の実験は、サウンド・オーディオ関連の開発を専門に手掛けているエンジニアである、ありぱぱ氏と共同で行なったものだったが、このありぱぱ氏が最近開発した高精度なスペクトラムアナライザーを用いて見てみると、ここでもハッキリとした問題が見えてくる。行なった実験は1kHzでピークが0dBになるサイン波を再生させるとどうなるか、というもの。

元の波形を解析すると、当然1kHzだけに集約される成分がみられるわけだが、Windowsのオーディオエンジンを通すと、音量が下がるだけでなく、リミッターが効いた結果、別の周波数成分がいっぱい入ってきてしまった。

ちなみに、このスペクトラムアナライザーはVSTプラグインによるもので、ありぱぱ氏自身の開発用ツールとして使っているものだそうだが、将来的にはデザインを整えて製品化するかもしれないと話をしていた。