Spotifyのラウドネスノーマライゼーションを検証してみた

趣味のレーベル活動を始めまして、ダイナミックレンジのあるバージョンとマキシマイザーで平均音量を上げた所謂「音圧戦争」的なバージョン(まあ本当の音圧戦士じゃないので弱いでしょうけど)を1つにまとめてリリースしました。

プライベートなレーベル始めました

2018.04.03

てことで、良い機会なのでSpotifyのラウドネスノーマライゼーションを検証してみました!

今までは他の人が検証した話を聞いていただけですが、実際に自分のアップロードしたファイルで検証してみると新たな洞察が得られましたのでシェアしたいと思います。

ラウドネスノーマライゼーションとは

まず初めにラウドネスノーマライゼーションとは一体何のことなのかをおさらいしていきましょう。

近年人気の音楽ストリーミングサービスでは様々な楽曲が登録されていて、その作品ごとにマスタリングが異なるために楽曲の音量がバラバラです。

この時、シャッフル再生をしたり誰かが選曲したプレイリストを再生すると音量の差が気になってしまうことがあると思います。「いきなり音がデカくなった!」とか、「いきなり小さくなった!」…とか

そういう時には手動で再生音量を調節する必要があるのですが自動で調節出来たら便利だよね!っていう事?で搭載されているのがラウドネスノーマライゼーションです。

ラウドネスノーマライゼーションが無い音楽プレイヤーではこのような楽曲が続けて再生されると音量差が大きいため、手動で音量を調節する必要がある。シャッフルだと予測出来ないので快適な再生環境は得られない。
ラウドネスノーマライゼーションが適用されると、楽曲のデータを元に音量の調節を自動で揃えてくれる。細かな微調整は必要だけど、音量差にビックリすることがなくなる。

平たくというと再生音量を自動で一定に調節してくれる機能。

(あ、別に自動でやってくれる機能がラウドネスノーマライゼーションってわけではなくて、手動で調整した場合もラウドネスノーマライゼーションだと思います。ただ、音楽ストリーミングサービスとかで実装されているのは自動ってだけです。)

そしてラウドネスノーマライゼーションのポジティブな副作用として、「音圧戦争的な」過度にダイナミクスを圧縮して平均音量を上げて「見せかけの音圧」を求める近年のマスタリングの「見せかけ」が通用しなくなるという点があります。

「昔のCDは現在と比べると音圧が低くてショボイ」というのは誤解である。
〜録音作品の音圧に関する話〜

2016.10.03

デジタル音声は収録出来る最大値が決まっているので、音量を揃えるためには小さい音量を基準とする必要があるためですね。

ここで、勘違いして欲しくない点は、大きい音をデジタル上で小さくしても音質の変化はほとんど無いという点です。ラウドネスノーマライゼーションで音が小さくなっても手元の再生機器の音量を上げれば元々の音質を楽しむ事が出来るのです。

ちょっと話が遠回りしましたが、この音量の調整具合っていうのが大抵の場合オフィシャルで公表されていないので、ユーザー(というか製作者)が推測したりするわけですね。

というわけで、今回は音楽ストリーミングサービスでも主要なサービスであるSpotifyの調整具合を検証してみます。

アップロードした楽曲の各ラウドネス値

では今回リリースしたEPに含まれる楽曲のラウドネス値を見て行きましょう。

ラウドネス値についてはラウドネスメーターを復習するページでも参照してもらえれば

LUFS/LKFS…ラウドネスメーターについて復習して理解を深めよう

2017.04.25
トラック番号IntegratedMax Short-TermMax MomentaryTrue Peak
tr1-13.9 LUFS-10.9 LUFS-10.1 LUFS-1.07 dBTP
tr2-13.4 LUFS-11.6 LUFS-10.2 LUFS-1.04 dBTP
tr3-8.4 LUFS-6.0 LUFS-5.4 LUFS-1.01 dBTP
tr4-8.5 LUFS-6.6 LUFS-5.7 LUFS-1.0 dBTP

こんな感じです。

頑張ってマシマシ音源を作りましたけど、ヘッドルームを-1dBTP取ってるし世の中の破壊神達と比べると一歩引いてるかも笑

Spotifyで再生した時のラウドネス値

では早速Spotifyアプリで各楽曲を再生した時のラウドネス値を測定してみましょう。

あ、ちなみにコレです。

トラック番号IntegratedMax Short-TermMax MomentaryTrue Peak
tr1 (on Spotify)-19.6LUFS-16.6 LUFS-15.7 LUFS-6.66 dBTP
tr2 (on Spotify)-19.0 LUFS-17.3 LUFS-15.9 LUFS-6.62 dBTP
tr3 (on Spotify)-14.1 LUFS-11.7 LUFS-11.0 LUFS-6.41 dBTP
tr4 (on Spotify)-14.1 LUFS-12.3 LUFS-11.4 LUFS-6.45 dBTP

ほうほう、噂通りマシマシ音源のラウドネス値が約-14LUFSになってますね1

でも、あれれ?元々ラウドネス値が小さい方も下げられているから全体のIntegrated Loudnessの値が揃ってないぞ!

一体どういうことなのか!?

アルバム単位でのラウドネスノーマライゼーション

ここで注目するのは元のファイルの中で一番平均音量が高い楽曲のtr3のラウドネス値のビフォー/アフター

元は-8.4LUFSでノーマライゼーション後は-14.1LUFS、その差は5.7dBです。

試しにtr1の元のラウドネス値である-13.9LUFSから5.7dB引いてみると→ -19.6LUFSになりました!

他のトラックも同様に元のラウドネス値から5,7dB引いてみると0.1dBの誤差が出たものの一致といって間違いなさそう。

つまり、どういう事かと言うと、Spotifyでは「アルバム単位」でラウドネスノーマライゼーションを行いアルバム中で1番平均音量(ラウドネス値)が大きなトラックと基準値の差を各トラックから引いている説が濃厚です。

この方法は理にかなっていて、マスタリングエンジニアがアルバム中で流れなどを考慮して整えた各トラックの音量バランスの関係性が崩される事がありません。

つまり、ラウドネスノーマライゼーションによって製作者の意図が変えられてしまう可能性が多いに減ります。(「アイツの曲より音をデカくしたかったのに!」…っていう意図があれば残念ながら変わってしまうけど。喧嘩両成敗になるかも?笑)

プレイリスト/シャッフル再生時は「曲単位」

でもさ、シャッフルとかプレイリストに入れた場合にそのノーマライゼーションのままだったら、またバラバラになっちゃうんじゃないか?って思いますよね。

安心してください。驚いたことに基本は「アルバム単位」でのラウドネスノーマライゼーションとなっていますが、プレイリストでの再生やシャッフル再生モードにすると曲単位でのノーマライゼーションに変わるのです。

例えば今回ワタクシがリリースした前述の楽曲、ラウドネスノーマライゼーションONでアルバム内での通常再生だと約-19LUFS(Integrated)ですがプレイリストでの再生やシャッフル再生時には約-14LUFSになるんですね〜

「アルバム」という枠がとっぱわれるプレイリストやシャッフル再生では確かにアルバム単位でのラウドネスノーマライゼーションは適切に働かない可能性があるので理にかなっている気がしますね〜

さらにご親切に、1曲のシェアで貼付けられたリンクから辿ったときに再生した場合も「曲単位」でのノーマライゼーションになるようです。すごいね。

ユーザーのリクエストに応じた結果?

Spotifyのラウドネスノーマライゼーションについてググってみたら2012年にユーザーから「アルバム単位でラウドネスノーマライゼーションにすれば?」的な提案が2012年にされてるんですよね↓

https://community.spotify.com/t5/Live-Ideas/ReplayGain-Album-Mode-better-volume-normalization-method/idi-p/220712

で、2016年の3月に中の人から「現時点では実装の予定は無いけど、そのうち開発チームに伝えとくよ」(半端無く意訳)という感じで、その他のコメントを見ても最近までアルバム単位でのノーマライゼーションは実装されてなかったみたいなんです。

実際古いOSのMacに入れてあった昔のバージョン(といっても去年DLした)のSpotifyアプリでもラウドネス値を測ってみたところ、アルバムの中でラウドネスノーマライゼーションが働いているのが確認出来ました。

いつから実装されてるのかは不明なのですが、去年ラウドネス値の基準値が-12LUFSから-14LUFSに変わったという話が出てきた付近で実装されたのではないでしょうか?

「ラウドネス値の基準を下げて欲しい」というのもユーザーからの要望であったので、Spotifyは割とユーザーの声を聞いてくれる会社なのかもしれません。(5年もかかってるけど。。)

アプリ内にリミッターが内蔵されている?

今回ワタクシがアップロードした曲よりも平均音量が低くて、もっとダイナミクスがあるような楽曲の場合はどうなるのだろう?と思ったので、既存の曲で検証してみた所、、Spotifyのノーマライゼーションの仕様にはちょっとネガティブな副作用が伴っていると思える現象が確認出来ました。

分かりやすい楽曲がコチラ

ノーマライゼーションOFFの時に全体のラウドネス値は-19.1LUFSでピークが-0.01dBTPなのですが、曲単位のノーマライゼーション(シャッフルやプレイリスト内)がONの場合はラウドネス値が-16.4LUFSでピークが-0.98dBTPとなっているのです。

単純計算で2.7dBも音が大きくなっています。(でも平均-14LUFSにはならないという中途半端さ)

これはなかなかアリエナイというか、曲中の音量が大きくなる部分がダイナミクス処理で音質が変えられてしまっていて、ノーマライゼーション後に若干ヘッドルームがあることを考えると少なくとも元の音から3.58dB分どこかでリダクションされてしまっています。

例えば曲が始まってすぐの13秒辺りに一発入るスネアの音を聴き比べてください。スネアのアタックが奥に引っ込んでしまってます。

まあカジュアルに聴く分には気にしなくて良いと思うけど、これに関しては制作者の意図に反している!って突っ込まれても反論できないような仕様ですね。。

普通に作れば-14LUFS以上のラウドネス値になるようなPOPSやROCK等の作品だったらと気にする事では無いですけど、クラシックな音楽やアコースティックな音楽の場合は影響を受けやすいかもしれません。

ついでに、ピークが最大値に張り付いているようなマシマシ音源をSpotifyでラウドネスノーマライゼーションOFFの状態で再生してみるとどうなるか試してみると、なんとピークメーターで絶対に0dBFSを越えないのです。

配信されている楽曲は圧縮変換されているのでマシマシ音源は基本的に最大値を飛び越えている事が多いのですが、Spotifyでは全く越えてないのですね。

とは言え圧縮変換時等で発生する歪み自体を回避出来るわけではないです。

例えばこれの入り(0:00〜0:01)とか分かりやすくないですか?(CD持ってないので元がどうなってるのか分かりませんが。。)

一方で、同じ楽曲をApple Musicで再生すると0dBFSを越えてピークメーターが赤くなる=0dBFSを超えてる。

さらに、ノーマライゼーションOFFでSpotifyアプリに内蔵されているボリューム調節で音量を落としてみた時のピークの挙動と、ラウドネスノーマライゼーションをONにした時のピークの挙動を比べてみると、OFFの時が下げてもピークが張りついている一方でONの時は圧縮変換による変動が見受けられるのです。

ちょっと文章では分かりづらいと思うのですが、ここから推測するにSpotifyアプリのボリューム調整の前にリミッターが内蔵されているのではないでしょうか?(下図参照)

spotifyにリミッターが内蔵されてるとするとこんな感じ?

こんな感じでアプリ内でリミッターが内蔵されてるのではないかなぁ…と思いました。

そんな事出来んのか?っとも思ったのですが、元のデータとリミッター処理をした2種類のデータを用意してたら無駄だし…(しかもリミッター処理してもまたエンコードする必要あるし)

一応Spotifyのリミッターに関してググってみたら2015年辺りから複数の人が指摘しているので、存在は間違いなさそうです。脱音圧戦争を啓蒙しているIanさんもやはり指摘していました。

参考
Spotifyのラウドネスノーマライゼーションの切り替え方法

SpotifyのラウドネスノーマライゼーションはデフォルトでONになっていますがOFFにすることも出来ます。

やり方簡単で、Macや多分PCのアプリ内の場合はアカウント名の出ているあたり(右上)の矢印っぽい所を押したときに出てくる設定を押して、下にスクロールして出てくる詳細設定を表示→「曲の再生」というセクションの「全ての曲で同じ音量に設定」という所のチェックを外せばOFFになります。

スマホのアプリの場合はMy Libraryの画面の時に右上に出てくる歯車みたいなマークをタップすると設定画面に行けて、こちらは「音量のノーマライズ」というチェックを外せばOFFになります。

一応書いときました。

おまけ:Integratedだけで判断してるわけでは無さそう

Youtubeのラウドネスノーマライゼーションを検証した時にもやってみた、楽曲の音量を変化させて平均ラウドネス値は基準値で短期最大ラウドネス値は大きくする…という実験を今回もやっちゃいました笑

Youtubeのラウドネスノーマライゼーションを検証してみた。

2017.05.16

短期最大ラウドネス値(Short-term)が-6LUFSだけど、全体の平均ラウドネス値(Integrated)は-14LUFSになるように調整した脱法ファイル(笑)を配信するという暴挙です。

integaratedだけ見てる場合にノーマライゼーションをすり抜けでかい音を出しちゃう脱法音源(笑)

これをSpotifyアプリで再生した時のラウドネス値はこうなりました。

トラック番号IntegratedMax Short-TermMax MomentaryTrue Peak
オリジナルトラック-14.0 LUFS-6.0 LUFS-5.4 LUFS-1.07 dBTP
ノーマライズ後-16.9 LUFS-9.0 LUFS-8.3 LUFS-3.73 dBTP

全体の音量は下がってはいるけど何か中途半端な下がり具合で、これだけだと何を基準に音量を下げているのか判断が出来ませんでした…(爆)

あえて推測してみると、基本はIntegratedを参照で、それとは別にShort-Termの最大値が設定されてるとかかな?

とりあえず言えるのは、ITU BS1770/EBU R128のラウドネス計測のIntegrated値だけで判断してるわけではなさそうってことです。

つまり、平均ラウドネス値(Integrated)を-14LUFSにすれば絶対に音量が変わらないとは限らないということですね。

まあ、別にラウドネスノーマライゼーションを脱法して音量上げたい!っていう根っからの戦士でない限り心配することではないと思います。

まとめ

というわけで、まとめてみます。

・ラウドネスノーマライゼーションの基準値はやはりIntegratedで-14LUFS辺りっぽい。
・基本はアルバム単位でノーマライゼーションがかかる→アルバムの中で一番平均音量が大きい楽曲が基準となる可能性。
・プレイリスト再生やシャッフル再生の場合は曲単位でのラウドネスノーマライゼーションになる。
・Integratedラウドネス値だけで判断しているわけではない。
・アプリ内にピーク先読みリミッター的なものが内蔵されているかもしれない。
・平均音量が基準よりも低い楽曲の音量はノーマライゼーションで平均音量が上げられて、その結果内蔵リミッターにより音質が若干変えられてしまう。

以上が今回の検証で得られた洞察です。

感想文

たまにラウドネスノーマライゼーションについて「製作者の意図が変わってしまう」という意見を目にしますが、アルバム単位でのラウドネスノーマライゼーションが行われているとすると、その意見はあまり当てはまらなくなると思います。

アルバムに含まれる各楽曲の音量バランスの関係性というのは崩れないわけですから、後は各自好きな再生音量を手元のボリュームコントローラーで決めれば製作者の意図する流れで聴けますよね?

マスタリングエンジニアの方々にとってはこの事実はかなりポジティブなものになるのではないかと思います。

ただ、平均音量が低い楽曲に対してダイナミクス処理的な事をして音量を上げる仕様は、ラウドネスノーマライゼーションの正しい姿では無いです。

これは製作者の意図を完全に汲んでいないと言われてもしょうがないですが、Spotifyの仕様なだけであって、この部分を使ってラウドネスノーマライゼーションの批判をする事は不適切です。(まあラウドネスノーマライゼーションに批判的なのはどちらかと言うと音量上げたい方々なので、そもそも関係ないのですが…)

改善方法は、もっとノーマライゼーションの基準値を下げるか、基準値よりも低い楽曲に対しては何も手を加えない…等あると思います。実際Spotifyの公式フォーラムではそういった要望や議論がなされているので、将来的には改善する可能性はあると思っています。

とはいえ、ラジオ放送とかでもリミッターとかあるみたいだしSpotifyもラジオみたいなもんだと考えれば、特に騒ぐようなことでも無い気もします。大抵のROCK/POPSだったら引っかからないだろうしね。

自主制作の方向けに何かアドバイスするとしたら、とりあえず楽曲のヘッドルームをそれなりに取っておけ…ということですかね。

ISP/トゥルーピークの復習をして、Ceiling設定について考える

2018.03.09

今回ワタクシが配信した楽曲も-1.0dBTPのヘッドルームを確保してますが、Spotifyアプリで再生時にピークメーターを見てみると-0.7dBTPくらいに変化してました。ヘッドルームがポピュラーな-0.1dBFSだったらレベルオーバーしてます。

でもメジャーでリリースされてるPOPS系音源の多くは飛び出しまくりなので、そちらを信じるならそれでOKです。

ラウドネスノーマライゼーションが広く浸透して、やり過ぎなバキバキマスタリングがちょっとでも減れば良いな〜って心底思うと同時に、Spotifyのラウドネスノーマライゼーションはまだまだ改善の余地があるなーっと感じました。

あとSpotifyとかって有名な音源ほどリマスター版しかないとかいうパターンが多いので、そこなんとかしてほしい。(わがまま)

以上

以上、Spotifyのラウドネスノーマライゼーションを検証してみました。

まあ、そうは言っても推測ですので信憑性は確実ではないですが、何かの参考になれば幸いです。

(終)