ステレオ音響

キャプションを参照
ステレオ音響システムの仕組み。メインの図は自然界の状況を簡略化して示しています。挿入図は電子的なシミュレーションを示しています。注目すべきは、このような電子システムには複数のスピーカーが必要であることです
車の走行をステレオ録音した際の時間差

ステレオフォニックサウンド（ステレオ）は、多方向かつ3次元的な聴覚体験を再現する音響再生手法です。ステレオ音響は通常、2つのスピーカー（またはステレオヘッドホン）を用いて、2つの独立したオーディオチャンネルを使用することで実現されます。これにより、自然な聴覚と同様に、様々な方向から音が聞こえているような印象が作り出されます。

多次元的な視点が重要な側面であるため、ステレオフォニックという用語は、クアドラフォニックやサラウンドサウンドなど、2つ以上のチャンネルまたはスピーカーを備えたシステムにも適用されます。バイノーラルサウンドシステムもステレオフォニックです。

ステレオ サウンドは、1970 年代からラジオ放送、音楽録音、テレビ、ビデオ カメラ、映画、コンピューター オーディオ、インターネットなどのエンターテイメント メディアで一般的に使用されています。

語源

ステレオフォニックという言葉は、ギリシャ語のστερεός（stereós、「堅い、固体」）[ 1 ] + φωνή（phōnḗ、「音、音色、声」）[ 2 ]に由来します

説明

ピアノを同時に録音するために2本のマイクを設置し、ステレオサウンドを作成します

ステレオサウンドシステムは2つの形式に分けられます。1つ目はトゥルーステレオ、つまりナチュラルステレオです。これは、ライブサウンドを、自然な残響音も含めて、複数のマイクで収録するものです。そして、その信号を複数のスピーカーで再生することで、ライブサウンドに可能な限り忠実に再現します。

二つ目は人工的なパンステレオ、つまり単一チャンネル（モノラル）の音を複数のスピーカーで再生するものです。各スピーカーに送られる信号の相対的な振幅を変化させることで、リスナーに対する人工的な方向を示唆することができます。この信号の相対的な振幅を変化させるために使用されるコントロールは、パンポット（パノラミックポテンショメータ）と呼ばれます。複数のパンポットされたモノラル信号を組み合わせることで、完全でありながら完全に人工的な音場を作り出すことができます。

技術的な用法では、真のステレオとは、録音されたオブジェクトとイベントの相対的な位置をエンコードするために 立体投影を使用するサウンド録音とサウンド再生を意味します

2チャンネルステレオ録音では、2つのマイクが音源に対して戦略的に選ばれた位置に配置され、両方のマイクが同時に録音されます。録音された2つのチャンネルは類似していますが、それぞれが到達時間と音圧レベルの情報を持ちます。再生時に、リスナーの脳はタイミングと音量の微妙な違いを利用して、録音された物体の位置を三角測量します。各マイクはわずかに異なる時間に各波面を録音するため、波面は位相がずれています。その結果、両方のトラックを同じスピーカーで再生すると、建設的干渉と破壊的干渉が発生する可能性があります。この現象は位相キャンセルとして知られています。一致ペアマイク配置は、チャンネル間の位相差が最小限のステレオ録音を実現します。[ 3 ]

歴史

パリ万国博覧会（1881年）のオペラ座に設置されたクレマン・アデルのテアトロフォン試作機の図

初期作品

「さまよう竜と不死鳥の戯れ」12曲のうち第1部。おそらく最も初期の偶然のステレオ録音。1901年にベルトルト・ラウファーがフランツ・ボアズのためにフィールドレコーディングとして録音した

クレマン・アデルは1881年、パリで世界初の2チャンネルオーディオシステムを実演しました。パリ・オペラ座の舞台からパリ電気博覧会の会場まで、一連の電話送信機が接続され、聴衆は両耳に受信機を設置して演奏の生中継を聞くことができました。サイエンティフィック・アメリカン誌は次のように報じています。

パレ・ド・ランダストリーの電話機を幸運にも聞くことができた人は皆、両耳で2台の電話機を聞くと、音に独特の浮き彫りと定位感があり、これは単一の受話器では作り出せない特徴だと述べている。この現象は非常に興味深く、両耳聴の理論に近いが、聴覚遠近法とも言えるこの驚くべき錯覚を生み出すために、これまで応用されたことはなかったと思われる。[ 4 ]

この2チャンネル電話システムは、1890年から1932年にかけてフランスでテアトロフォン（Théâtrophone）として、1895年から1925年にかけてイギリスでエレクトロフォン（Electrophone）として商業化されました。どちらも、ホテルやカフェのコイン式受信機、または個人宅の加入電話によって利用できるサービスでした。[ 5 ]

2台の録音旋盤（2つのマスターを同時に作成するため）に2つの別々のマイクから信号が送られたケースがありました。両方のマスターが残っている場合、現代のエンジニアはそれらを同期させて、意図的なステレオ録音技術が存在する前の時代からステレオ録音を作成することができました。[ 6 ]

1925年、技術者のハインリヒ・クルート＝ナウエンは、モノラル信号から180度の位相差を用いて空間的な印象を作り出す装置を開発しました。彼はこれを「ステレオフォン」と名付けました。[ 7 ] [ 8 ]

現代のステレオ音響

現代のステレオ音響技術は、1930年代にEMIのイギリス人技術者アラン・ブルムラインによって発明されました。彼はステレオレコード、ステレオ映画、そしてサラウンドサウンドの特許を取得しました。[ 9 ] 1931年初頭、ブルムラインと彼の妻は地元の映画館にいました。初期のトーキーの音響再生システムは、常にスピーカーが1組しかなかったため、俳優がスクリーンの片側にいるのに、声が反対側から聞こえてくるという、やや不安な効果が生じることがありました。ブルムラインは妻に、スクリーン上で俳優の後ろを音で追う方法を見つけたと宣言しました。これらのアイデアの起源は定かではありませんが、彼は1931年の晩夏にアイザック・シェーンバーグに説明しました。このテーマに関する彼の最初のメモは1931年9月25日付で、特許のタイトルは「音声伝送、音声録音、および音声再生システムに関する改良」でした出願日は1931年12月14日で、1933年6月14日に英国特許番号394,325として受理されました。[ 10 ]この特許はステレオに関する多くのアイデアを網羅しており、その中には現在でも使用されているものもあれば、そうでないものもあります。約70件の請求項には以下が含まれます。

  • シャッフル回路は、一対のマイクからの音が一対のスピーカーではなくステレオヘッドフォンで再生されるときに、指向性効果を維持することを目的としています。
  • 軸が互いに直角である一致する速度マイクのペアの使用。これは今でもBlumlein ペアとして知られています。
  • 互いに直角で垂直に対して 45 度の 2 つの溝の壁を使用して、レコードの 1 つの溝に 2 つのチャンネルを録音します。
  • ステレオディスクカッティングヘッド。
  • ハイブリッドトランスフォーマーを使用して、左信号と右信号、および和信号と差信号をマトリックス化します。

ブルームラインは1933年という早い時期にバイノーラル録音の実験を始め、同年後半には最初のステレオディスクがカッティングされた。これは、この方式がステレオ蓄音機ディスクの標準となる25年前のことである。これらのディスクは、2つのチャンネルを伝送するために、溝の両面を直角に使用した。1934年、ブルームラインはロンドンのアビー・ロード・スタジオで、サー・トーマス・ビーチャム指揮によるモーツァルトの「ジュピター交響曲」を、独自の垂直・水平方式を用いて録音した。 [ 9 ]映画用としてのこのシステムの開発作業の大部分は1935年まで完了しなかった。ブルームラインの短編テストフィルム（特に5分11秒の「ヘイズ駅の列車」と「ウォーキング・アンド・トーキング・フィルム」）では、俳優の動きに合わせて音が移動するという彼の当初の意図が完全に実現された。[ 11 ]

米国では、ベル研究所のハーヴェイ・フレッチャーがステレオ録音と再生の技術を研究していた。研究された技術の1つが「ウォール・オブ・サウンド」で、オーケストラの前方に一列に並べた多数のマイクを使用するものだった。最大80個のマイクが使用され、それぞれが別の試聴室の同一位置に設置された対応するスピーカーに送られた。1932年3月、フィラデルフィア音楽アカデミーでレオポルド・ストコフスキーとフィラデルフィア管弦楽団の演奏により、2本のマイクを2本の針に接続して、同じワックスディスクに2本の別々の溝を刻むステレオ録音のテスト録音が数回行われた。最初の録音（1932年3月12日）はスクリャービンの「プロメテウス 火の詩」で、意図的なステレオ録音として現存する最古のものとして知られている。[ 12 ]この演奏は、ムソルグスキーの「展覧会の絵」をラヴェル編曲で演奏する全ロシア・プログラムの一部であり、その抜粋もステレオで録音された。[ 13 ]

1933年4月27日、ベル研究所は3チャンネルステレオ音響のデモンストレーションを行いました。フィラデルフィア管弦楽団の演奏を、フィラデルフィアからワシントンD.C.のコンスティテューション・ホールへ、複数のクラスA電話回線を用いてライブ伝送しました。コンスティテューション・ホールでは、通常オーケストラの指揮者を務めるレオポルド・ストコフスキーがサウンドミックスの調整のために同席していました。5年後、このシステムはマルチチャンネルの映画録音にも応用され、フィラデルフィアのコンサートホールからニュージャージー州のベル研究所の録音室へと伝送され、ウォルト・ディズニーの映画『ファンタジア』（1940年）の録音に使用されました。ディズニーはこのシステムを用いてファンタサウンドと名付けました。

万国博覧会でのベル研究所のバイノーラルデモンストレーション

同年、ベル研究所は1933年のシカゴ万国博覧会で、耳の代わりにマイクをつけたダミー人形を使ってバイノーラルサウンドを実演した。[ 14 ] 2つの信号は別々のAM放送局のバンドで送信された。[ 15 ]

カーネギーホールでのデモンストレーション

1940年4月9日と10日にベル研究所がカーネギーホールで行ったデモンストレーションでは、レオポルド・ストコフスキー指揮、フィラデルフィア管弦楽団が録音した選曲を用いて、ウォルト・ディズニーの映画『ファンタジア』用に録音されたものの実際には使用されなかった音源を使用し、3つの巨大なスピーカーシステムが使用されました。同期は、3つの映画のサウンドトラックを1枚のフィルムに録音し、4つ目のトラックを音量拡張の調整に使用するという形で実現されました。これは、当時の光学式映画フィルムのダイナミックレンジの限界のために必要でした。しかし、音量の圧縮と拡張は完全に自動ではなく、スタジオによる手動の音量拡張、つまり全体の音量と各トラック間の相対的な音量の芸術的な調整を可能にするように設計されていました。音響再生技術に常に興味を持っていたストコフスキーは、デモンストレーションでの音響拡張に個人的に参加しました

ある報告によると、スピーカーは最大100デシベルの音量を出し、デモンストレーションは聴衆を「魅了し、時には少なからず恐怖に陥れた」という。[ 16 ]デモンストレーションに参加していたセルゲイ・ラフマニノフは、「素晴らしい」としながらも「音量のせいでどこか音楽的でない」とコメントした。「『展覧会の絵』を例に挙げよう。曲がかなり進むまで、何が何だか分からなかった。『強調』が多すぎ、ストコフスキーが多すぎた」と彼は語った。

映画の時代

1937年、ニューヨーク市のベル研究所は、ベル研究所とエレクトリカル・リサーチ・プロダクツ社が開発した2チャンネル・ステレオ映画のデモを行った。 [ 17 ]再び指揮者のレオポルド・ストコフスキーがこの新技術を試すため、ユニバーサル・ピクチャーズの映画『百人一首』の制作中に、フィラデルフィアのアカデミー・オブ・ミュージックにある特別な9トラック・サウンド・システムに録音し、その後、最終的なサウンドトラック用にトラックを1つにミックスダウンした。[ 18 ] [ 19 ] 1年後、MGMは映画のサウンドトラックの音楽を録音するのに1トラックではなく3トラックを使用するようになり、すぐに4トラックにアップグレードした。1トラックはセリフに、2トラックは音楽に、1トラックは効果音に使用された。 MGM が作った最初の 2 トラック録音 (モノラルでリリースされましたが) は、映画『Love Finds Andy Hardy 』のために 1938 年 6 月 21 日に録音された、ジュディ・ガーランドの「It Never Rains But What It Pours」でした。

1940年代初頭、作曲家兼指揮者のアルフレッド・ニューマンは、20世紀フォックス・スタジオのために、マルチチャンネル録音に対応したサウンドステージの建設を指揮しました。この時代のサウンドトラックの中には、マルチチャンネルの要素が今も残っており、DVDでリリースされているものもいくつかあります。『わが谷は緑なり』、『アンナとシャム王』、『地球が静止する日』 、『サン・バレー・セレナーデ』などです。これらのサウンドトラックは、 『オーケストラ・ワイブス』と共に、スイング時代の絶頂期におけるグレン・ミラー・オーケストラの唯一のステレオ録音を収録しています。

ファンタサウンド

ウォルト・ディズニーは、上述のように1930年代初期にマルチチャンネル・サウンドの実験を始めた。[ 20 ]ステレオ音響で上映された最初の商業映画は、1940年11月に公開されたウォルト・ディズニーの『ファンタジア』である。この映画のために、専用の音響プロセス（ファンタサウンド）が開発された。6か月前にカーネギーホールで行われたデモンストレーションと同様に、ファンタサウンドは4つの光学サウンドトラックを含む別のフィルムを使用した。トラックのうち3つは、左、中央、右のオーディオを伝送するために使用され、4番目のトラックは、他の3つの音量レベルを個別に制御する3つのトーンを伝送した。[ 21 ] [ 22 ]この映画は当初、経済的に成功したわけではなかったが、選ばれた都市で2か月間ロードショー上映された後、サウンドトラックは一般公開用にモノラル・サウンドにリミックスされた。1956年の再公開まで、この映画にステレオ音響は復活しなかった。

シネラマ

1952 年 9 月 30 日、ローウェル トーマスとマイク トッドによるシネラマのデモフィルム「This is Cinerama」が公開されました。このフォーマットは、3 本の 35 mm 映画フィルムと 1 本のサウンド フィルムを 26 fps で同期させて再生するワイド スクリーン方式で、通常の前面パネルと中央パネルに加えて、視聴者の左右に 45 度の角度で 1 枚の画像パネルが追加されました。

ハザード・E・リーブスが開発したシネラマ・オーディオ・サウンドトラック技術は、フルコート磁気35mmフィルムに7つの独立したサウンドトラックを搭載していました。このシステムは、スクリーンの背後に5つのメインチャンネル、劇場後方に2つのサラウンドチャンネル、そして4台の機械を連動させるための同期トラックを備えていました。これらの機械には、アンペックス社製の航空機用サーボモーターが特別に装備されていました。

マルチトラック磁気テープとこの種のフィルム録音の登場により、高忠実度の同期マルチチャンネル録音は技術的には容易になりましたが、コストは高くなりました。1950年代初頭までに、すべての主要スタジオはミキシングのために35mm磁気フィルムで録音するようになり、これらのいわゆる個別アングルの多くは今でも残っており、サウンドトラックをステレオやサラウンドにリミックスすることが可能になっています。

1953 年 4 月、「This is Cinerama」がまだニューヨーク市でのみ上映されていた頃、ほとんどの映画ファンは、ワーナー ブラザース製作、ヴィンセント プライス主演の初期の3D 映画「蝋人形の館」で初めてステレオ サウンドを耳にすることになった。当時の 4 トラック マグ リリース プリント ステレオ フィルムが、フィルムの長さに沿って、スプロケット ホールの内側と外側に 4 本の磁性体の薄いストリップを備えていたのに対し、 「蝋人形の館」用に開発されたワーナーフォニックと呼ばれるサウンド システムは、左、中央、右のスピーカー用のオーディオ トラックを含む 35 mm 全面コーティングされた磁性フィルムと、2 台のデュアル ストリップポラロイドシステム プロジェクターを組み合わせたものであった。プロジェクターの 1 台はモノラル光サラウンド トラックを搭載し、もう 1 台は問題発生時用のモノラル バックアップ トラックを搭載していた。

この独自のハイブリッド・ワーナーフォニック・サウンドを採用した映画は他に2本、『フェザー・リバーの突撃』と『アイランド・イン・ザ・スカイ』の3Dプロダクションのみでした。残念ながら、2012年現在、両作品のステレオ磁気トラックは永久に失われたと考えられています。さらに、多くの3D映画で3トラック磁気サウンドのバリエーションが使用されていました。『宇宙からの来訪者』 、『私は陪審員』、『銃を持った男』、『インフェルノ』、『キス・ミー・ケイト』など、他にも多数あります。

ワイドスクリーン

シネラマに触発され、映画業界はよりシンプルで安価なワイドスクリーンシステムを迅速に開発しました。その最初のシステムであるトッドAOは、ブロードウェイのプロモーターであるマイケル・トッドがロジャース＆ハマースタインの資金援助を受けて開発したもので、オクラホマ！の上映に、毎秒30フレームで動作する70mmフィルム1本と6つの磁気サウンドトラックを使用するものでした。ハリウッドの大手スタジオはすぐに、 MGMのカメラ65、パラマウント・ピクチャーズのビスタビジョン、そして20世紀フォックスのシネマスコープなど、独自のフォーマットの開発に奔走しました。シネマスコープは最大4つの磁気サウンドトラックを使用しました

VistaVision は、ステレオ音響に対して簡素化された低コストのアプローチを採用しました。同社のPerspectaシステムはモノラル トラックのみを備えていましたが、可聴範囲外のトーンを通じて、サウンドの方向を左、右、または両方向から同時に変更することができました。

フィルムサイズが標準の35mmだったため、シネマスコープとそのステレオ音響は既存の映画館に後から導入することができた。シネマスコープ55は、より鮮明な画像を得るために、35mmではなく55mmの大型のシステムを使用するために同社によって開発されたもので、4トラックではなく6トラックのステレオになるはずだった。しかし、この映画には新しく特別に設計された映写機が必要だったため、このシステムは実用的ではないと判明し、この過程で制作された2作品、『回転木馬』と『王様と私』は、35mmシネマスコープの縮小プリントで公開された。これを補うために、『回転木馬』のプレミアでは、連動式の6トラックのマグネティック・フルコートが使用され、1961年に再公開された『王様と私』では、 70mmに縮小プリントされたフィルムに6チャンネルのサウンドトラックが使用された。

最終的に、55/35mm映写機とペントハウス再生機を組み合わせた50セットが完成し、センチュリー社とアンペックス社からそれぞれ納入されました。また、55mmリリースプリントの音響機器はウェスタン・エレクトリック社から納入されました。55mmサウンドプリントのサンプルは、コロンビア大学映画テレビアーカイブのスポナブル・コレクションにいくつか収蔵されています。その後廃棄されたセンチュリー社の55/35mm映写機は、最終的にセンチュリーJJ 70/35MM映写機となりました。

トッド-AO

独自のシネマスコープ55mmシステムでのこの残念な経験の後、フォックスはトッド-AOシステムを購入し、新しい65mmセルフブリンププロダクションカメラ（ミッチェルBFC、「ブリンプド・フォックス・カメラ」）、新しい65mm MOSカメラ（ミッチェルFC、「フォックス・カメラ」）、そして『南太平洋』で初めて採用された様々な焦点距離の新しいスーパーバルターレンズを備えた、より現代的な24fpsシステムに再設計しました。基本的に、トッド-AOは他社でも利用可能でしたが、このフォーマットはシネマスコープ55mmシステムに取って代わり、フォックスの主要な制作・上映装置となりました。現在の2本のシネマスコープ長編映画のDVDは、オリジナルの55mmネガから転写されたもので、比較のために35mmフィルムが特典として含まれていることがよくありました

モノラルに戻る

1957年以降、ステレオで録音された映画（シネラマやトッドAOで上映されるものを除く）には、ステレオへの再装備の準備ができていない、またはその意思のない劇場のために、代替のモノラルトラックが収録された。[ 23 ]その後、ドルビーステレオが初めて映画に使用された1975年頃まで、ほとんどの映画（ゼフィレッリのロミオとジュリエットのようにステレオサウンドトラックアルバムが作られたものも含む）は、依然として モノラル音声でリリースされ、[ 24 ]ステレオは、ウエストサイド物語[ 25 ]やマイフェアレディ[ 26 ]、キャメロット[ 27 ]などの高価なミュージカル、またはベンハー[ 28 ]やクレオパトラ[ 29 ]などの大作にほぼ限定されていた。ステレオはまた、卒業[ 30 ]のように効果音や音楽に大きく依存するドラマにも限定されていた。

ドルビーステレオ

ウェストレックス・ステレオ可変面積システムは、1977年に『スター・ウォーズ』のために開発され、ステレオでもモノラルと比べて製造コストは変わりませんでした。このフォーマットは、ウェスタン・エレクトリック/ウェストレックス/ニューオプティクスRA-1231レコーダーを採用し、サンスイからドルビーラボにライセンス供与されたQSクアドラフォニック・マトリクス技術と組み合わせることで、1953年のオリジナル・シネマスコープ・システムと同じ左、中央、右、サラウンドの音声を、単一の標準幅光学トラックを使用して生成できます。ドルビーステレオとして販売されたこの重要な開発により、いわゆるフラット（非アナモルフィック）ワイドスクリーン映画（最も一般的には1.75:1または1.85:1のアスペクト比で上映される） にステレオ音声がもたらされました

70mm映写

プロデューサーは70mmフィルムのリリースプリント用に用意された6つの磁気サウンドトラックを活用することが多く、65mmで撮影するか、コスト削減のために35mmで撮影し、その後70mmに拡大して制作しました。このような場合、70mmプリントはステレオ用にミックスされ、35mm縮小プリントはモノラル用にリミックスされました。

『キャメロット』など、35 mm で撮影された一部の映画は4 トラックのステレオ音響を採用しており、その後70 mm に拡大され、巨大スクリーンで 6 トラックのステレオ音響で上映できるようにされました。しかし残念なことに、これらの上映の多くは疑似ステレオでしかなく、やや人工的な 6 トラックのパンニング方法を使用していました。やや軽蔑的にコロンビア スプレッドと呼ばれるプロセスは、それぞれ左とセンター、右とセンターの組み合わせから左センターと右センターを合成するためによく使用されました。また、効果音として、 1 入力 5 出力のパン ポットを使用して 5 段のスピーカーのどこにでもパンできました。分離が失われるこの方法を認めなかったドルビーは、代わりに左センターと右センターのチャンネルを LFE (低周波効果) に使用し、本来は不要となる中間フロント スピーカーのベース ユニットを利用し、後にこれらのチャンネルの未使用の HF 容量を使用して、モノラル サラウンドの代わりにステレオ サラウンドを提供しました。

ドルビーデジタル

映画館ではドルビーステレオの後継としてドルビーデジタル5.1が導入され、ドルビーステレオ70mm 5.1チャンネルレイアウトが維持されました。さらに最近では、 2010年にドルビーサラウンド7.1、 2012年にドルビーアトモスがそれぞれ デジタルシネマに導入されました

現代の家庭用オーディオとビデオ

2つのスピーカーを備えた家庭用ステレオシステム

ステレオ音響の進歩は、2チャンネル以上のチャンネルを同期させて録音・再生するという技術的な難しさと、新しいオーディオメディアや機器の導入に伴う経済的・マーケティング的な課題によって、その速度は加速しました。ステレオシステムは、プリアンプ2台、アンプ2台、スピーカーシステム2台で構成されるため、モノラルシステムの最大2倍のコストがかかる場合があります。さらに、テープレコーダーをステレオモデルにアップグレードしたり、蓄音機にステレオカートリッジを装着したりするには、FMステレオチューナーが必要でした。初期の頃は、消費者がその音質に2倍の価格に見合う価値があると判断するかどうかは不明でした。

ディスク上のステレオ実験

横方向と縦方向の記録

トーマス・エジソンは1877年からシリンダーとディスクにヒル・アンド・デール（垂直変調）方式で録音しており、ベルリナーはその直後からサイド・トゥ・サイド（横方向変調）方式で録音していました。それぞれの方式は独自の発展を遂げましたが、1920年代後半、マイクロフォンを用いたディスクへの電気録音が、逆メガホンのような大音量で演奏する必要があったアコースティック録音を凌駕しました。

当時、AMラジオが誕生して約10年が経ち、放送局はレコードの素材として、また、狭帯域でノイズの多いラジオチャンネルで再生するための、より優れた録音フォーマットを模索していました。ラジオは当時、市販されていたのと同じシェラック盤を使用していたため、再生システムが音響式ではなく電気式になったにもかかわらず、ディスクの表面ノイズによって数回再生しただけで音楽が聞き取れないことが判明しました。

アセテート、ベークライト、ビニールの開発、そしてラジオ放送の録音技術の発達が、この課題の解決に貢献しました。これらの比較的静かな素材が開発されると、当時のゴム製のアイドラーホイール駆動式ターンテーブルには、低周波のランブルがかなり多く含まれていることが判明しました。ただし、これは横方向の音のみでした。そのため、他のすべての条件が同じであれば、ディスクの垂直方向の録音の方が忠実度が高かったにもかかわらず、これらの新しい素材に高忠実度の録音を行うために、垂直方向に録音することが決定されました。これには2つの理由があります。1つは横方向のランブルを回避することで忠実度を高めること、もう1つは横方向のみの再生システムを持つ家庭用蓄音機との互換性をなくすことです。家庭用蓄音機は縦方向に変調されたディスクからは無音しか再生できませんでした。

33歳以降＋1927年に映画用の1 ⁄ 3回転録音が完成しましたが、ラジオ番組の書き起こしの速度もそれに合わせて低下し、再び一般的な家庭用機器でのディスクの再生が妨げられました。針のサイズは家庭用レコードと同じ3ミル（76μm）または2.7ミル（69μm）のままでしたが、ディスクサイズは12インチ（30cm）から初期のトーキー映画で使用されていたものと同じ16インチ（41cm）に拡大され、さらなる非互換性を生み出しました。これで、互換性のない録音フォーマットと速度のためにレコードは家庭用機器で再生できないだけでなく、プレーヤーにも収まらなくなり、著作権者にとっては都合の良い状況になりました

2チャンネル高忠実度およびその他の実験

1920年代に行われた実験的なフォーマットでは、信号を低音と高音の2つの部分に分割し、高音はディスクの縁に近い横型トラックに記録することで高周波歪みを最小限に抑え、低音は縦型トラックに記録することでランブルノイズを最小限に抑えました。この方式ではオーバーヘッドにより、33インチでもシングルよりわずかに長い再生時間しか得られませんでした。＋ 12インチディスクに1⁄3回転。

1920年代後半から30年代初頭にかけて行われた、もう1

5年後、ベル研究所は2チャンネルの横方向・縦方向録音システムの実験を行っていました。このシステムでは、左チャンネルは横方向、右チャンネルは縦方向に録音され、20世紀後半の現代のLPレコード針の3倍以上の大きさである、標準的な3 ミル幅の78回転レコード溝が使用されていました。このシステムでは、低周波のランブル音はすべて左チャンネルに、高周波の歪みはすべて右チャンネルに伝わりました。四半世紀以上を経て、録音ヘッドを右側に45度傾けることで、低周波のランブル音と高周波の歪みが両チャンネルで均等に分配されるようになり、今日私たちが知っている45/45システムが誕生しました。

エモリー・クック

1952年、テープからレコードへの音質を向上させる新しいフィードバック・ディスク・カッター・ヘッドの設計ですでに有名になっていたエモリー・クック（1913～2002）は、前述の2チャンネルのハイファイ・システムを採用し、バイノーラル[注1 ]レコードを開発しました。これは、互いに隣り合って走る2つの別々の溝のグループにカットされた2つの別々のチャンネルで構成されており、1つはディスクの端から半分まで走り、もう1つは半分からレーベルに向かって走ります。彼は、内側のトラックに500Hzのクロスオーバーを持つ2つの横方向の溝を使用することで、内側のトラックの低い忠実度と高周波歪みを補おうとしました

各溝には、トーンアームのそれぞれの枝にモノラル針とカートリッジが必要で、各針は別々のアンプとスピーカーに接続されていました。このセットアップは、ニューヨークのオーディオフェアでクックのカッターヘッドをデモンストレーションするためのものでした。バイノーラル録音の普及を目的としたものではありませんでしたが、その後まもなく、バイノーラル録音とその再生機器の需要が高まり、クックの会社であるクック・レコードは、そのようなレコードの商業生産を開始しました。クックは鉄道の音から雷雨まで、多種多様な音を録音しました。1953年までに、クックは約25枚のステレオレコードをオーディオマニア向けに販売していました。[ 31 ]

磁気テープ録音

磁気テープを用いた最初のステレオ録音は、1940年代初頭にドイツでマグネトフォン・レコーダーを用いて行われました。様々な交響曲の約300枚の録音が行われ、そのほとんどは第二次世界大戦末期に赤軍に接収されました。交流バイアスの発見により、録音は比較的高い忠実度を誇りました。1944年にヘルベルト・フォン・カラヤン指揮ベルリン国立歌劇場管弦楽団が指揮したアントン・ブルックナーの交響曲第8番の録音と、1944年または1945年にヴァルター・ギーゼキングがベートーヴェンのピアノ協奏曲第5番を演奏した録音（背景に対空砲火の音が聞こえる） [ 32 ]が、現在も残っていることが知られている唯一の録音です

アメリカでは1952年に初めて標準の1/4インチテープにステレオ磁気テープ録音が実演され、録音ヘッドと再生ヘッドを上下逆さまにずらして2組使用しました。[ 33 ] 1年後、レミントン・レコードは、ソー・ジョンソンとシンシナティ交響楽団の演奏を含む多くのセッションをステレオで録音し始めました。[ 34 ]

1952年後半には、ニューヨーク市のRCAビクター・スタジオで、レオポルド・ストコフスキーとニューヨークのスタジオ・ミュージシャンたちによる、より実験的なステレオ録音が行われた。1954年2月には、チャールズ・ミュンシュ指揮ボストン交響楽団によるベルリオーズの傑作『ファウストの劫罰』も録音され、この成功をきっかけに、ステレオ録音セッションが定期的に行われるようになった。

その後まもなく、RCAビクターは、高名な指揮者アルトゥーロ・トスカニーニとNBC交響楽団によるNBCブルー・ネットワークで放送された最後の2回のコンサートをステレオ磁気テープに録音したが、公式にはリリースされなかった。しかし、海賊版LPやCDは長らく出回っていた。英国では、デッカ・レコードが1954年半ばにステレオでの録音セッションを開始し、その頃には、コンサーテープス、ベル・カント、ウェストミンスターなどの米国の小規模レーベルやRCAビクターなどの大手レーベルも、2トラックの録音済みリール式磁気テープにステレオ録音をリリースし始めた。価格は、標準的なモノラルLPが1枚約2.95ドルから3.95ドルで販売されていたモノラル録音の2倍から3倍の値段がした。途中で裏返してモノラルLPと全く同じ情報（ただしクラックルやポップノイズなし）を収録した2トラックモノラルテープでさえ、6.95ドルで販売されていた。[ 35 ]

1950年代半ばには、ステレオ音響が少なくとも一部のリビングルームに導入されました。[ 36 ]

ステレオ・オン・ディスク

オーディオ・フィデリティ・レコードの2枚目のステレオ・デモ・レコードのラベルとスリーブ、1958年頃

1957年11月、小さなレーベルであるオーディオ・フィデリティ・レコードが、初の量産ステレオディスクを発売した。創業者で社長のシドニー・フレイは、2つのライバル関係にあったステレオディスクカッティングシステムのうちの1つを所有していたウェストレックスの技術者たちに、大手レコード会社が発売する前にディスクをカッティングさせ、発売した。[ 37 ] [ 38 ]サイド1にはデュークス・オブ・ディキシーランド、サイド2には鉄道やその他の効果音を収録し、リスナーを魅了し包み込むようにデザインされた。このデモディスクは1957年12月13日にニューヨーク市のタイムズ・オーディトリアムで一般に公開された。[ 39 ] この最初のデモレコードは500枚のみプレスされ、3日後、フレイはビルボード誌に、会社のレターヘッドで彼に手紙を書いた業界関係者には無料で1枚送ると広告した。[ 40 ] [ 41 ]この動きは非常に大きな宣伝効果を生み出したため[ 42 ]、初期のステレオ蓄音機販売業者はオーディオフィデリティレコードでデモを行わざるを得なくなった。

1957年12月、同じく小規模レーベルであるベル・カント・レコードは、ステレオ販売店がデモの選択肢を複数持つように、マルチカラーのビニール盤で独自のステレオ・デモ・ディスクを制作しました[ 43 ]。付属の特殊ターンテーブルは透明なプラッターを備え、音だけでなく色も強調表示しました。このスタントはベル・カントにとってさらに効果的で、ジャズ、イージーリスニング、ラウンジミュージックなど、トレードマークであるカリビアンブルーのビニール盤に収録された作品は、1958年を通して、そして1959年初頭にかけて好調に売れました。

オーディオフィデリティがステレオデモディスクを発売した当時、それを再生できる手頃な価格の磁気カートリッジは市場に存在しなかった。他のデモディスクと、それらを基にしたそれぞれのライブラリの発売後、ディスク再生用のステレオカートリッジの価格が1958年6月に250ドルから29.95ドルに値下げされたことも、ステレオディスク人気のもう一つの要因となった。[ 44 ] 1958年3月には、一般向けに発売された最初の量産ステレオディスク4枚、すなわち Johnny Puleo and his Harmonica Gang Volume 1（AFSD 5830）、Railroad – Sounds of a Vanishing Era（AFSD 5843）、Lionel – Lionel Hampton and his Orchestra（AFSD 5849）、Marching Along with the Dukes of Dixieland Volume 3（AFSD 5851）が発売された。 3月末までに同社はさらに4枚のステレオLPを発売し、その中にはベル・カントのリリースもいくつか含まれていた。[ 45 ]

ステレオLPレコードがディスクに収録されるようになって最初の10年間は​​、モノラルとステレオの両方が製造されていたが、大手レコード会社は1968年にモノラルアルバムの発売を終了し、このフォーマットは45回転シングル、フレキシディスク、ラジオのプロモーション用素材に限定され、これらは1975年まで続いた。[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]ある意味、これは突然の転換だった。モノラル販売を抑制するため、レコード会社は1966年にモノラルLPの1ドル安い価格設定をほぼ廃止していた。また、1967年でさえ、ステレオLPの売上は業界全体のわずか38.6%を占め、モノラルの売上をはるかに上回っていた。[ 49 ]

放送

ラジオ

初期の実験

ステレオ（当時は一般にバイノーラルと呼ばれていた）ラジオへの最も初期のアプローチは、 2つの別々の送信を使用して左右のオーディオチャンネルを別々に送信したため、リスナーはステレオ効果を聞くために2つの受信機を操作する必要がありました。1924年にフランクリン・M・ドゥーリトルは、ステレオ受信を作成するためのデュアル無線送信の使用に対して米国特許1,513,973 [ 50 ]を取得しました。同年、ドゥーリトルは、一時的に2台目の送信機の同時運用を許可されたコネチカット州ニューヘイブンにある中波放送局WPAJを使用して、1年に及ぶ一連のテスト送信を開始しました。左右のオーディオは、人の耳の間の距離を模倣するために約7インチ（18cm）離して配置されたデュアルマイクによって2つの送信機に分配されました。[ 51 ] [ 52 ]ドゥーリットルが実験を終了した主な理由は、混雑したAM放送帯域で利用可能な周波数が不足し、放送局が2つの周波数を占有することが現実的でなかったことと、[ 53 ]リスナーが2つのラジオ受信機を操作するのは面倒で費用がかかったことであった。[ 53 ]

1925年には、ベルリンで再び2つの中波送信による追加の実験的なステレオ送信が行われたと報告された。[ 54 ]その年の12月、ノーサンプトンシャー州ダヴェントリーのBBCの長波放送局5XXは、サー・ハミルトン・ハーティ指揮によるマンチェスターでのコンサートの英国初のステレオ放送に参加し、  5XXは右チャンネルを全国に送信し、地元のBBC局は中波で左チャンネルを放送した。[ 55 ] BBCは1926年にロンドンの2LOとダヴェントリーの5XXを使用して実験を繰り返した。 1946年6月12日、2つの放送局を使用した同様の実験放送がオランダで行われたが、これはヨーロッパ初、おそらく世界初であると誤って考えられた。[ 56 ]

1952年、アメリカ合衆国ではステレオ放送への関心が再燃したが、2チャンネルのテープ録音の開発への反応もあり、依然として2つの放送局で2つのチャンネルを放送していた。連邦通信委員会(FCC) の複占規則により、放送局の所有者は1つの市場につき1つのAM放送局しか持つことができなかった。しかし、多くの放送局の所有者が共同所有のFM放送局を利用できるようになり、こうしたテストのほとんどはAM放送局とFM放送局を組み合わせたものだった。5月18日、ワシントン州シアトルのKOMOとKOMO-FMが実験放送を行い[ 57 ]、4日後にはシカゴのAMラジオ局WGNとその姉妹FM局WGNBが協力して1時間のステレオ放送のデモンストレーションを行った[ 58 ] 。 1952年10月23日、ワシントンDCのFM放送局WGMS-FMとWASHがそれぞれ独自のデモンストレーションを行った。[ 59 ]その月の後半、ニューヨーク市のWQXRはWQXR-FMと提携して初のステレオ放送を開始し、WDRC [注 2 ]とWDRC-FMに中継された。[ 60 ] [ 61 ] 1954年までに、WQXR は2つのオーディオチャンネルに AM と FM 局を使用して、すべての生放送の音楽番組をステレオで放送していた。[ 62 ]レンセラー工科大学は1952年11月にWHAZの2つの AM 局と非常に低出力のローカルキャリア電流局を使用して、毎週の生放送のステレオ放送を開始した。そのため、ステレオの聴取エリアは大学キャンパスの外には広がらなかった。[ 63 ]

復活したデュアル送信機テストは、依然として 2 台の受信機が必要であり、AM-FM の組み合わせでは AM 送信の音質が FM 信号に比べて一般に大幅に劣っていたため、成功は限定的でした。

FM規格

HHスコットモデル350、1961年頃：米国で販売された最初のFMステレオチューナー

Zenith-GEパイロットトーンステレオシステムは、世界中のFM 放送局で使用されています。

最終的に、個々のFM局に割り当てられた帯域幅は、単一の送信機からのステレオ送信をサポートするのに十分であると判断されました。米国では、FCCが全米ステレオラジオ委員会による、提案された6つのFM規格の比較テストを監督しました。これらのテストは、1960年7月から8月にかけてペンシルベニア州ピッツバーグのKDKA-FMによって実施されました。 [ 64 ] 1961年4月、FCCは主にゼニスとゼネラルエレクトリックの提案に基づいたステレオFM技術規格を採用し、1961年6月1日に米国で免許を受けた通常のステレオFMラジオ放送が開始されることになりました。 [ 65 ] 6月1日、それぞれのタイムゾーンの真夜中に、ニューヨーク州スケネクタディのゼネラルエレクトリックのWGFM 、シカゴのゼニスのWEFM、ロサンゼルスのKMLAが、新しいステレオ規格を使用して放送を開始する最初の3つの放送局とな​​りました。[ 66 ]

1958年にロンドン地域で実験的なFMステレオ放送が行われ、テレビの音声と中波（AM）ラジオを使った2つのチャンネルを提供する定期的な土曜日の朝のデモンストレーション放送に続いて、1962年8月28日にBBC第3番組ネットワークでFMステレオ信号を使った最初の定期的なBBC放送が開始されました。 [ 67 ]

スウェーデンでは、テレヴェルケト社がコンパンダーシステムと呼ばれる別のステレオ放送システムを発明しました。このシステムはチャンネル分離度が高く、2つのモノラル信号を別々に放送することさえ可能でした。例えば、語学学習（2言語同時放送）などに利用されました。しかし、パイロットトーン方式に対応したチューナーと受信機が販売されたため、スウェーデン南部の人々は、例えばデンマークのラジオを聴くことができました。最終的に、スウェーデン（テレヴェルケト社）は1977年にパイロットトーン方式によるステレオ放送を開始することを決定しました。  

AM規格

AMステレオで放送している放送局はごくわずかです。これは、この方式では得られる音質が限られていることと、AMステレオ受信機の不足が一因です。AMステレオには様々な変調方式が使用されていますが、最もよく知られているのはモトローラのC-QUAMで、AMステレオ放送が利用可能な世界のほとんどの国で公式方式となっています。AM放送ではデジタルHDラジオの試験的な導入が行われており、これによりAM局でのステレオ音声の送信も可能になっています。[ 68 ] [ 69 ] HDラジオはC-QUAMと互換性がないため、その他の干渉問題もあって、AM放送でのHDラジオの使用は妨げられています

テレビ

1952年12月11日、ニューヨーク市のメトロポリタン歌劇場から全米31の劇場に放送された『カルメン』の閉回路テレビ公演には、 RCAが開発したステレオ音響システムが導入された。[ 70 ] 1958年から1959年シーズンのABC （アメリカ）ネットワークの『プリマス・ショー』（『ローレンス・ウェルク・ショー』とも呼ばれる）の最初の数回のショーは、75のメディア市場でステレオ音響で放送され、1つのオーディオチャンネルがテレビで放送され、もう1つのチャンネルはABCラジオネットワークで放送された。[ 71 ] [ 72 ]同じ方法で、NBCテレビとNBCラジオネットワークは1958年10月21日にジョージ・ゴーベルショーの2つの3分間セグメントでステレオ音声を提供しました。 [ 73 ] 1959年1月30日、ABCのウォルト・ディズニー・プレゼンツは、ABC系列のAMとFM局を左右のオーディオチャンネルに使用して、ディズニーの最新のアニメ映画「眠れる森の美女」の シーンを含む「ピーター・チャイコフスキー物語」 のステレオ放送を行いました。[ 74 ]

1962年にFMステレオ放送が始まると、少数の音楽系テレビ番組が、サイマルキャストと呼ばれる方式でステレオ音声で放送された。この方式では、番組の音声部分が地元のFMステレオ局を経由して伝送された。[ 75 ] 1960年代と1970年代には、これらの番組は通常、FM局に郵送されたリール式のテープ録音と手動で同期されていた（コンサートや音楽が地元で生まれたものでない限り）。1980年代には、テレビとラジオの両方の番組が衛星配信されるようになり、このかなり面倒な同期のプロセスは不要になった。こうしたサイマルキャスト番組の最後のものの一つが、NBCの Friday Night Videosだった。

BBCは1974年から1990年頃まで、同時放送を広く活用しました。最初の同時放送は1974年で、BBCはヴァン・モリソンのロンドン・レインボー・コンサートの録音をBBC2 TVとラジオ2で同時放送しました。その後、毎年恒例のBBCプロムナード・コンサートやユーロビジョン・ソング・コンテストなど、多くの音楽番組（生放送および録音）でこの方式が採用されました。テレビでNICAMステレオ音声が使用されるようになったことで、この方式は不要になりました。

ケーブルテレビシステムは長年にわたり、ステレオ番組の配信にサイマルキャストを採用していました。ステレオ放送を初めて導入したケーブルテレビ局の一つはThe Movie Channelでしたが、ステレオサイマルキャストの利用を促進した最も有名なケーブルテレビ局はMTVでした。

日本のテレビは1978年にステレオ放送を開始し[ 76 ]、1982年にはステレオ音声による定時放送が開始された[ 77 ]。1984年までに、番組の約12%、つまり1局あたり週約14～15時間がステレオ放送された。西ドイツ第2のテレビ局であるZDFは、1984年にステレオ番組の提供を開始した[ 76 ]。

1979年、ニューヨークタイムズは「プロジェクトに携わる技術担当幹部によると、テレビ業界が高忠実度[サウンド]基準の確立に乗り出すきっかけとなったのは、主にビデオディスクなど、放送テレビに挑戦する新しいテレビ技術の急速な進歩である」と報じた。[ 78 ]

アナログテレビ（PALおよびNTSC）では、世界各地で様々な変調方式が用いられ、複数の音声チャンネルを放送しています。これらの変調方式は、ステレオではなく、異なる言語のモノラル音声チャンネルを2つ提供するために使用される場合もあります。マルチチャンネルテレビ音声は主に南北アメリカで使用されています。NICAMは、ドイツを除くヨーロッパで広く使用されていますが、ドイツではツヴァイカナルトンが使用されています。日本ではEIAJ FM/FMサブキャリアシステムが使用されています。デジタルテレビでは、MPEG-2プログラムストリーム内でMP2オーディオストリームが広く使用されています。ドルビーデジタルは、北米でデジタルテレビに使用されているオーディオ規格で、1～6個の個別チャンネルに対応しています。

マルチチャンネル・テレビジョン・サウンド（MTS）は、 NTSC形式の音声搬送波に3つの追加音声チャンネルをエンコードする方式である。1984年にFCCによってステレオテレビ放送の米国標準規格として採用された。NBCでは1984年7月26日、 「ザ・トゥナイト・ショー・スターリング・ジョニー・カーソン」から、ステレオ音声の散発的なネットワーク放送が開始された。 ただし、当時は同ネットワークのニューヨーク市旗艦局であるWNBC-TVのみがステレオ放送機能を備えていた。[ 79 ]番組の定期的なステレオ放送は1985年に開始され、ABCとCBSも1986年と1987年にこれに続いた。

録音方法

AB法：到達時間ステレオ

ABステレオマイク配置

AB法では、音源から等距離かつある程度離れた2つの無指向性マイクを使用します。この法では、特に音源に近接して使用した場合、到達時間ステレオ情報とレベル差情報を捕捉します。マイク間の距離が約60cm（24インチ）の場合、最初のマイクに到達した信号と、その後横からもう1つのマイクに到達する信号の到達時間差は約1.75ミリ秒です。マイク間の距離を広げると、実質的に収音角度は減少します。70cm（28インチ）の場合、これはほぼ同時に配置されたORTFセットアップの収音角度とほぼ同等になります。

この手法では、ステレオ信号をモノラルにミックスするときに位相の問題が発生する可能性があります。

XYテクニック：強度ステレオ音響

XYステレオマイク配置

ここでは、2つの指向性マイクが同じ場所に配置され、通常は互いに対して90°から135°の角度を向いています。[ 80 ]ステレオ効果は、2つのマイク間の音圧レベルの差によって実現されます。XY録音では、到達時間/位相の曖昧さがないため、ABセットアップを使用した録音と比較して、空間感と奥行き感が少なくなります。音源に対して±45°を向く2つの8の字型マイクを使用する場合、XYセットアップはブルームラインペアと呼ばれます。

M/S技術：ミッド/サイドステレオフォニー

ミッド/サイドステレオマイクテクニック

この同時計測技術では、横向きの双指向性マイクと、音源に90°の角度で向いたもう1つのマイクを使用します。2つ目のマイクは一般的にカーディオイド型ですが、アラン・ブルムラインは最初の特許で無指向性トランスデューサーの使用法を説明しています。

左右のチャンネルは、シンプルなマトリックスによって生成されます。左チャンネル = ミッド + サイド、右チャンネル = ミッド - サイド（サイド信号の極性反転バージョンを使用）。この構成は完全にモノラル互換の信号を生成します。また、マトリックス化された左チャンネルと右チャンネルではなく、ミッド信号とサイド信号を録音する場合、録音後にサイド信号の振幅を調整することでステレオ幅を調整できます（振幅が大きいほどステレオ感が増し、スピーカー間の距離を超えるようなステレオ感が得られます）。これは、特に映画制作プロジェクトに有効です。

ミッド/サイド技術を、最終的な左右のステレオペア信号のみを出力する自己完結型ステレオマイクアセンブリに組み込むことで、元のミッド信号とサイド信号を復元し、前述の操作が可能になります。ミッド信号は、左右の信号を加算することで復元されます（同相および逆相のサイド信号は打ち消されるため、真のモノラル信号が得られます）。サイド信号は、左チャンネルから右チャンネルの信号を減算することで復元されます（ミッド信号は両チャンネルに存在するため、サイドチャンネルから出て行くと打ち消されます）。

ニアコインシデント技術：ミックスステレオフォニー

ORTFステレオマイク技術

他の技法では、 AB技法とXY（一致ペア）技法の両方の原理を組み合わせています。たとえば、Office de Radiodiffusion Télévision Française （ORTF）が開発したORTFステレオ技法では、カーディオイド・マイクのペアを17cm離して配置し、マイク間の合計角度を110°にすることで、96°のステレオ収音角度を実現しています。[ 81 ] Nederlandse Omroep Stichting （NOS）のNOSステレオ技法では、マイク間の合計角度は90°で距離は30cmであるため、到達時間のステレオ情報とレベル情報をキャプチャできます。すべての間隔を空けたマイクアレイとすべてのほぼ一致技法で、少なくとも17cmの間隔を使用することは注目に値します。17cmは人間の耳の距離にほぼ等しいため、同じ両耳間時間差を提供します。録音は通常、ステレオスピーカーでの再生を目的としていますが、これらのシステムを使用してヘッドフォンで再生すると、驚くほど良好な結果が得られます。

疑似ステレオ

ステレオ拡大の例：[ 82 ]
1.Aは矩形波で、Bはその3倍の周波数です。
2.異なる量のAとBが左（L）チャンネルと右（R）チャンネルにミックスされます
3.ステレオ効果を広げるために、各チャンネルから反対側のチャンネルの一部が差し引かれます
4.正規化された結果では、信号AとBが部分的に分離していることがわかります

モノラルレコードの修復やリマスタリングの過程では、疑似ステレオ、準ステレオ、リチャンネルステレオといった様々な手法が用いられ、あたかも元々ステレオで録音されたかのような印象を与えてきました。これらの手法は、当初はハードウェア方式（Duophonicを参照）でしたが、最近ではソフトウェア、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせが用いられています。例えば、Multitrack Studioは特殊なフィルターを用いて疑似ステレオ効果を実現しています。シェルフフィルターは低域を左チャンネル、高域を右チャンネルに送り、コムフィルターは2つのチャンネル間の信号タイミングにわずかな遅延を加えます。この遅延は耳ではほとんど聞き取れない程度ですが[注 3 ] 、元のモノラル録音の広がり感を高める効果があります。 [ 83 ] [ 84 ]

モノラル録音の聴取体験を向上させるため、あるいはステレオ録音が期待される場所でより売れやすくするために、人工的なステレオ技術が用いられてきた。一部の批評家は、こうした手法の使用について懸念を表明している。[ 85 ]

バイノーラル録音

エンジニアは、バイノーラル録音とステレオ録音を技術的に区別しています。このうち、バイノーラル録音は立体写真に似ています。バイノーラル録音を行うには、外耳と外耳道を含む人間の頭部模型の中に一対のマイクを配置します。各マイクは鼓膜があるべき位置に配置します。録音は標準的なヘッドホンで再生され、各チャンネルはミキシングやクロストークなしに独立して再生されます。このようにして、リスナーのそれぞれの鼓膜は、録音場所で体験したであろう聴覚信号のレプリカで駆動されます。その結果、リスナーが模型の頭部と同じ場所にいた場合に体験したであろう聴覚空間が正確に複製されます。ヘッドホンを装着する不便さのため、真のバイノーラル録音は研究室やオーディオマニアの好奇心の域を出ませんでした。しかし、アンビオフォニックス を使えば、スピーカーを使ったバイノーラルリスニングが可能になります

1950 年代初頭の多数の初期の 2 トラック ステレオ リール テープやいくつかの実験的なステレオ ディスク形式は、バイノーラルとしてブランド化されていましたが、それらは単に標準的なステレオまたは 2 トラック モノラル録音方法 (リード ボーカルまたは楽器を 1 つのチャンネルで分離し、オーケストラをリードなしでもう 1 つのチャンネルで分離) の異なる具体化に過ぎませんでした。

再生

ステレオフォニックサウンドは、元の録音における様々な音源（声、楽器など）の位置を錯覚的に再現することを目的としています。レコーディングエンジニアの目標は通常、定位情報を含むステレオイメージを作成することです。ステレオ録音を（ヘッドフォンではなく）スピーカーシステムで聴く場合、当然のことながら、それぞれの耳には両方のスピーカーからの音が聞こえます。オーディオエンジニアは、スピーカーで聴く際に生じる混ざり合いを補正するために、2本以上のマイク（場合によってはそれ以上）を使用し、楽器の分離を強調するように2つのトラックにミックスダウンすることがあります。

ステレオ音響の説明では、各楽器の空間的な定位が強調される傾向がありますが、これはスピーカーの配置と室内音響を考慮した、綿密に設計・設置されたシステムにおいてのみ当てはまります。実際には、オールインワン型ラジカセなどの多くの再生システムは、リアルなステレオイメージを再現することができません。1950年代後半から1960年代にかけて、ステレオ音響はモノラル音響よりも「豊かで」「より豊かな響き」があると宣伝されていましたが、こうした主張は当時も今も非常に主観的であり、また、音響再生に使用する機器に依存していました。実際、録音や再生の質の低いステレオ音響は、質の高いモノラル音響よりもはるかに劣悪に聞こえる可能性があります。それでも、多くのレコード会社はステレオの普及を促進するためにステレオ「デモ」レコードをリリースしました。これらのレコードには、ステレオシステムのセットアップ方法、スピーカーの「バランス調整」方法、そしてステレオ効果を効果的に伝えるための様々なアンビエント録音など、様々な説明が含まれていることがよくありました。[ 86 ]ステレオ録音を再生する場合、リスナーの前方に等距離に2つの同一スピーカーを配置し、リスナーを2つのスピーカーの中心線上に配置することで最良の結果が得られます。実際には、リスナーの視点から見ると、2つのスピーカー間の角度が約60度の正三角形が形成されます。多くの高品質マルチチャンネル（2チャンネル以上）スピーカーシステムには、当時も現在も、特定のシステム設計に基づいた、多くの場合広範囲にわたるテストに基づいて効果を最大化するための、スピーカーとリスニングポジション間の理想的な角度と距離を指定した詳細な指示が含まれています。

ビニールレコード

LPステレオバナーのコンピレーション

デッカは1954年5月にエルネスト・アンセルメが指揮したアンタルの演奏をステレオで録音したが、最初のステレオLPが発売されるまでには4年を要した。 [ 87 ] 1958年、アメリカのオーディオ・フィデリティ社とイギリスのパイ社から、ウェストレックス社の「45/45」シングルグルーブシステムを採用した、最初の量産ステレオ2チャンネル・ビニールレコードが発売された。モノラルのディスク録音を再生する際、針は水平方向に移動するが、ステレオレコードでは、針は水平方向だけでなく垂直方向にも移動する。左チャンネルをモノラル録音のように横方向に録音し、右チャンネルの情報を「丘と谷」のように垂直方向に録音するシステムを想像することもできた。このようなシステムは提案されたものの、既存のフォノピックアップの設計との互換性がなかったため採用されなかった（下記参照）。

Westrexシステムでは、各チャンネルはカッティングヘッドを垂直に対して45度の角度で駆動する。再生時には、合成された信号は溝の内側の対角線上に設置された左チャンネルコイルと、溝の外側の対角線上に設置された右チャンネルコイルによって検出される。[ 88 ] Westrexシステムでは、片方のチャンネルの極性を反転させることが可能であった。これにより、溝の大きな変位は垂直面ではなく水平面上で発生する。垂直面では大きな上下運動が必要となり、大音量のパッセージでカートリッジのスキップが発生しやすくなる。

合成されたスタイラスの動きは、ベクトル的に見ると、2つのステレオチャンネルの和と差を表します。実質的には、水平方向のスタイラスの動きはすべてL+Rの和信号を伝達し、垂直方向のスタイラスの動きはL−Rの差信号を伝達します。45/45システムの利点は、モノラル録音・再生システムとの互換性が高いことです。

モノラルカートリッジは、技術的には片チャンネルのみを再生するのではなく、左右のチャンネルを均等にブレンドして再生しますが、ステレオ初期の頃は、スタイラスペン（ステレオは1.0ミル（25マイクロメートル）に対し、モノラルは0.7ミル（18マイクロメートル））が大きく、さらにステレオ初期の10年間に利用可能だったモノラルカートリッジの垂直コンプライアンスが不足していたため、この方法は推奨されませんでした。これらの要因により、スタイラスペンがステレオレコードに「食い込み」、溝のステレオ部分を削り取ってしまい、ステレオカートリッジで再生する際にその部分が損なわれてしまうのです。そのため、1958年から1964年の間に発売されたステレオレコードには、「ステレオカートリッジとスタイラスのみで再生してください」というバナーがよく貼られています。

逆に、ステレオカートリッジは、最初からどんな種類のディスクにもダメージを与えないという利点があり、モノラル録音の横溝を片方のチャンネルではなく両チャンネルを通して均等に再生します。また、忠実度の高い横方向録音チャンネルと忠実度の低い縦方向録音チャンネルをそれぞれ1つずつ用意するのではなく、両チャンネルの忠実度が等しいため、よりバランスの取れたサウンドが得られます。このアプローチは、差分信号が通常低出力であるため、ヒル・アンド・デール方式の録音特有の歪みの影響を受けにくく、全体としてより高い忠実度を実現できる可能性があります。

さらに、垂直チャンネルでは表面ノイズがより多く拾われる傾向があるため、モノラルレコードをステレオシステムで再生すると、同じレコードをステレオで再生した場合よりも状態が悪くても、それでも楽しめることがあります。（横方向と垂直方向の録音の詳細については、 蓄音機のレコードを参照してください。）

このシステムは1931年にEMIのアラン・ブルムライン氏によって考案され、同年に英国で特許を取得しましたが、当時米国やその他の国で特許を取得するにはこのシステムが必須でしたが、発明者自身によって実用化されることはありませんでした。(ブルムライン氏は第二次世界大戦中にレーダー装置のテスト中に飛行機事故で亡くなり、録音と再生の両方の手段を用いてこのシステムを実際に実用化することはありませんでした。) EMIは1933年にこのシステムを使用して最初のステレオテストディスクを作成しましたが、商業的に採用されたのは25年後、全く別の会社(ウェスタンエレクトリック社の後継企業であるリットンインダストリーズ社のウェストレックス部門)によってステレオディスクと名付けられました。ステレオサウンドでは、音源の空間的な位置が(少なくとも部分的に)再現されるため、より自然なリスニング体験が得られます。

1960年代には、モノラルのマスターテープからステレオ版を作成するのが一般的でした。これらのマスターテープは通常、トラックリストに「電子的に再処理」または「電子的に強化」されたステレオと記載されていました。これらのステレオ版は、様々な要素を分離するために様々な処理技術によって作成されていましたが、その結果、音に目立ち、満足のいくものではないアーティファクトが残り、典型的には「位相がずれている」ように聞こえました。しかし、マルチチャンネル録音が普及するにつれて、アーカイブされたマルチトラックマスターテープから、より妥当なステレオ録音をマスタリングまたはリマスタリングすることが次第に容易になりました。

コンパクトディスク

レッドブックCD仕様では、デフォルトで2つのチャンネルが含まれているため、CDのモノラル録音では、1つの空きチャンネルがあるか、両方のチャンネルに同じ信号が含まれます

一般的な使用法

2.0サウンド（ステレオ）のラベル

一般的に、ステレオは2チャンネルの音響再生システムであり、ステレオ録音は2チャンネルの録音を指します。これは多くの混乱を招きます。5チャンネル（またはそれ以上）のホームシアターシステムは、ステレオではなくサラウンドと呼ばれることが一般的だからです。

ほとんどのマルチチャンネル録音は、モノラルまたは真のステレオ録音の集合からなるステレオ「ミックス」という意味においてのみステレオ録音です。特に現代のポピュラー音楽は、通常、信号を人工的に複数のトラックに分割するクローズマイキング技術を用いて録音されます。個々のトラック（数百に及ぶ場合もあります）は、その後、2チャンネル録音に「ミックスダウン」されます。オーディオエンジニアは、非常にシンプルな技術（「左右」パンニングコントロールなど）から、より高度で心理音響学的研究に基づいた技術（チャンネルイコライゼーション、ミッドサイド処理、遅延を用いた先行効果の利用など）まで、様々な技術を用いて、各トラックをステレオ「イメージ」内のどこに配置するかを決定します。このプロセスを用いた最終製品は、多くの場合、元の演奏時のミュージシャンの実際の物理的および空間的関係とはほとんど、あるいは全く似ていません。実際、同じ曲の異なるトラックが異なる時期に（さらには異なるスタジオで）録音され、最終的に 2 チャンネル録音にミックスされて商業リリースされることは珍しくありません。

クラシック音楽の録音は注目すべき例外です。ポップスの録音のように後からダビングトラックを録音することなく、元の演奏時の演奏者の実際の物理的・空間的関係を録音に残すことができるため、クラシック音楽の録音はより一般的です。

バランス

バランスとは、ステレオオーディオ録音において再生される各チャンネルからの信号量を意味します。通常、バランスコントロールを中央の位置に置くと、両方のチャンネルのゲインは0dBになり、コントロールを回すと一方のチャンネルのゲインが減衰し、もう一方のチャンネルは0dBのままになります。[ 89 ]

関連項目

注釈

  1. クックが使用した「バイノーラル」という用語は、現代の用法と混同しないでください。現代の「バイノーラル」とは、耳の中に小さなマイクを挿入して録音する内耳録音のことです。クックは従来のマイクを使用しましたが、「バイノーラル」という言葉は、アラン・ブルムラインが約20年前に実験的なステレオ録音で使用したのと
  2. ^フランクリン・ドゥーリットルの元WPAJ（現在はコネチカット州ハートフォードにある）
  3. ^コムフィルタでは、0〜100ミリ秒の範囲で操作できます。

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