音量調整不要で失敗の無い32bit float録音フィールドレコーダーZOOM F3のレビュー

レコーディング中の音量調整が不要で、過大入力による音の歪みを排除し、小さな音でもノイズが気にならない失敗のないレコーディングを目指して開発された、32bitフロート録音フィールドレコーダー、ZOOM F3のレビューです。

オーディオに使用されるビット深度、16bitと24bitについて

音楽を販売する記録媒体として従来からあったアナログレコードやカセットテープに変わって、デジタル情報を記録するメディアとしてコンパクトディスク、いわゆるCDが普及し始めたのが1980年代後半から1990年代前半の頃です。
アナログレコードやカセットテープは摩耗や伸びによる劣化が見られる記録媒体でしたが、それに代わって販売数を伸ばしていったコンパクトディスクは、樹脂等で作られた厚さ数ミリ程度の円盤に微細な凹凸を形成し、半導体レーザーの光をディスクに照射する事で記録されたデータを読み込む非接触式のデジタル記録メディアです。
傷や汚れなどで読み込みにくくなった場合を除いて半永久的に音質が変わらない記録媒体として売り上げ数を伸ばし、1991年にはカセットテープとアナログレコードなどを合わせた収益を追い抜いて、CDは55％の収益額に達しました。

カセットテープと一緒に音楽を聴くメディアとして中心的な存在だったアナログレコードは、EP盤で直径7インチ(17cm)に片面5~8分の音楽を収録する事が可能で、LP盤においては直径12インチ(約30cm)に片面25分ほど収録出来ました。
その後登場したコンパクトディスクは、シングルCDとして販売する事が多かった8cmCDで約20分、アルバムCDとして販売する事が多かった12cmCDで約74分もの楽曲を収録出来たのです。

CDの登場で大幅な小型化と長時間の収録が可能になった反面、従来のアナログ記録方式から微細な凹凸を半導体レーザーで読み込むデジタル記録方式に変わり、CDはサンプリング周波数44.1KHz、量子化ビット数が16bitのデジタルデータで記録されていた事から、音質面で否定的な声も少なからずあったのです。

サンプリング周波数が44.1kHzであれば人間の可聴域のほぼ全面をカバーできる20Hzから20KHzの音を記録できるのですが、階調が65536段階のビット深度16bitをダイナミックレンジに換算すると、人間の聴覚が持つ120dBよりも少ない96dBのダイナミックレンジで記録されて滑らかさが失われてしまいます。

普通の人は気付かないかもしれないけど、音の余韻まで楽しむクラシックやオーケストラを好む人には、間引きされたデジタル音声が受け入れられなかったのでしょう。

その後登場した高精細オーディオのハイレゾ音源は、96kHz/24bitでCDの約3倍の情報量、192kHz/24bitで約6.5倍の情報量を持つと言われています。
24bit音源は、16bitの96dBよりも広いダイナミックレンジを持ち、耳が健康な青年が認識できる音よりも広い約144dBのダイナミックレンジを収録する事が可能で、微細な音から大きな音まで幅広い音を記録する事ができます。

ハイレゾリューションオーディオでも充分高音質なのですが、それよりもさらに広いダイナミックレンジを持ち、スタジオレベルで収録を出来るようにしたのが、今回ご紹介するZOOM F3で採用された32bit floatです。

音声録音の音量調整が不要な32bitフロートとは？

16bitや24bit音源は過大入力を受けると音が歪み、小さな音の音量を上げると潜んでいたホワイトノイズが増幅されてしまっていたため、必ず適正な音量で収録をしなければいけない課題がありました。
例えば大きな音と小さな音を収録する必要がある時は、過大入力を防ぎつつ小さな音が自然に聞こえるように収録時の音量を調整する必要があったため、リハーサル無しの一発撮りのシーンでは非常に扱い難かったのです。

適正な音量で収録出来ていなかった場合には、ある程度は編集時に調整をする事が可能ですが、一度クリッピングしてしまった音や、ノイズフロアに近い小さな音は編集をしても完璧には取り戻せないという問題があったのです。

そこで登場したのが、32bitフロート (32bit float)収録です。
一般的にはレコーディング中のゲイン調整が不要で、音の過大入力で波形がクリッピングをしていたとしても、編集時の音量調整で元の波形の形を取り戻せる特性を持ちますが、逆に小さな音だけを入力させてしまった際には、編集で音量を上げたとしてもノイズが目立ちにくいという特性も持ちます。
32bitフロートというのは、24bitリニアに8bitの指数乗数を加えた記録方式で、入力された音を256段階に分けて、その1つ1つに24bitリニアを割り当てているものらしい。

また、従来のA/Dコンバーターでは、マイクから入力されたアナログ信号の振幅をデジタル信号として処理をする際にダイナミックレンジが狭くなってしまうため、小さい音と大きな音の両方を変換できるデュアルA/Dコンバーターがとても重要な役割を果たしています。

広いダイナミックレンジで収録可能な32bit floatとデュアルA/Dコンバーターの採用で、今まで音量調整に気を取られて撮影に集中できなかった動画クリエイターにもオススメできるポータブルフィールドレコーダーが、今回購入したZOOM F3です。

超軽量小型サイズに収まったZOOM F3

2010年頃にZOOM H4nを購入してから2021年頃まで長く使っていたのですが、その後ZOOM H6を購入してしばらく使用していました。
この2機種はバッテリーの持続時間や音量調整の問題など、ワンオペ動画撮影時に集中できない出来ない要因もありましたが、合計で6chを使用したマルチトラック収録が出来るフィールドレコーダーH6は、ショックマウントに乗せると本体の重みで徐々に横に傾いてしまう問題もありました。

これらの問題を解決するべく購入を決めたのが、今回購入をした軽量小型サイズのZOOM F3です。

マイクカプセルを使用していた大柄なH4nやH6と比較すると、非常に小さいサイズの箱に入って本体が届きました。
購入時の価格は最安で32,000円程度から、高いものでは38,000円近い価格が販売されていましたが、それ以上の製品はセット価格かぼったくりである事に注意は必要です。

競合する機種と比較しても、ZOOM F3はとにかくサイズが小さく、67mmのレンズキャップより少し大きい程度の横幅75mm、縦幅77.3mm、高さが47.8mmほどの超小型サイズとなっております。

マイクカプセルを付けて外部マイクも接続してショックマウントに乗せた後に前のめりになっていたH6の約1/3近い大きさになって、本体重量もZOOM H6本体の約半分ほどの軽さに抑えられた242gになっております。

マイク入力はファンタム電源対応XLR端子2chのみ

ZOOM製品はXLR/TRSコンボジャック(XLRと標準フォン共用の端子)を採用している機種が多かったのですが、ZOOM F3ではXLR端子のみの入力となりました。(ZOOM F6も同様)
これまでのズーム製品でTRSジャックプラグを採用したマイクを使用していたのであれば、XLRプラグに変換をして使用しなくてはいけません。

また、今までのZOOM社製フィールドレコーダー同様に、マイク駆動用の外部電源を必要としない、+48V・+24Vのファンタム電源供給機能内蔵です。(長時間収録は除く)

軽量小型化でカメラへのマウントがしやすくなった

ZOOM H4nやH6のマイクカプセルで音声を収録する場合はタッチノイズを低減するショックマウントが必須で、ハイアングルで撮影をするとレコーダー上面の液晶モニターが見にくくなったりボタンが押しにくくなったりなどのデメリットもありました。
配線が不要でオールインワンでレコーディングが可能だけど、内蔵マイクの指向性や液晶ディスプレイの位置の問題で、今まで設置場所にも制約があったのです。

その一方で、ZOOM F3はレコーダー本体からマイクカプセルを排除しているので、裏面の1/4ネジや固定バンドで自由な配置で固定が出来るのです。
その代わりにマイクの配線と固定をするための時間が必要になるので、一長一短と言った所でしょうか・・。

ファンタム電源駆動中の内蔵バッテリーの持続時間は2時間超！

内部電源のみの駆動であれば、使い切りのアルカリ電池や充電可能なニッケル水素電池などの、コンビニでも購入できる単三型電池を使用します。
満充電したニッケル水素電池2本(エネループ)を使用して、マイクを+48Vのファンタム電源で駆動して最大収録時間を計測しましたが、2時間14分ほどで電池が空になり収録がストップしていました。

内蔵可能な単三電池以外にも、USB Type-Cケーブルを通してモバイルバッテリーやポータブル電源などの外部から電力を供給して長時間の運用をする事も可能。
満充電にした容量10000mAhのモバイルバッテリーを使用して残容量が無くなるまで録音を続けるテストを行った際は、7時間7分ほどでモバイルバッテリーの残容量が半分になり、このまま続けていてもキリが無いので途中で停止いたしました。
10000mAhの外部電源で少なくとも10時間以上、20000mAhであれば丸一日近く録音を続けられるので、従来製品よりも低い消費電力で使用出来る製品に仕上がっております。

USB端子にUSB Type-Cを採用していますが、PD(Power delivery)やQC(Quick charge)を必要としない5V入力なので、USB2.0のType-A to Type-Cケーブルなどの古い規格のケーブルも使用できます。
また、モバイルバッテリーやACアダプターでは全く問題はありませんでしたが、Vマウントバッテリーから電圧を降下させているUSB端子から5Vで給電をした際は、F3とカメラを繋いでいるLine出力にノイズが乗ってしまいましたので、DC/DCコンバータの種類によっては同じような事が起こってしまうかもしれません。(ZOOM F3で記録したデータにはノイズは入りません。)

USBのデータ転送速度は従来製品と同様に低速

USB接続をしたデータ転送時の速度は、コネクターがType-Cになったとしても5MB/s前後しか出ていなかったので、USBでデータを転送する最近の機器の中ではかなり遅い転送速度です。
今までZOOM H4nとH6を使用していましたが、ここだけは全く性能が変わっていなかったので、10年以上前からUSB端子の性能は全くアップデートされていないみたい。
従来製品の16bitや24bit記録のデータと比較すると、F3から出力される音声データのファイルサイズはかなり大きくなってしまうので、転送速度が速いSDカードリーダーを使用した方が手っ取り早そうです。

音声データを記録するメディアはMicro SDカード

ZOOM H4nやH6はSDカードで記録をしていましたが、ZOOM F3は4GB~32GBまでのmicroSDHC規格対応カードか、64GBから1TBまで対応のmicroSDXC規格対応カードが使用出来ます。
9時間21分の収録をした時のファイルサイズは合計で48.8GBになりましたので、最長の収録時間が10時間以内であれば64GB、数日続くようなレコーディングであっても128GB~256GBほどあれば充分足りる容量に収まるのではないかと思います。

記録される音声データは、昔から変わらず2GBで分割される仕様になっており、ZOOM H6の96Khz/24bit記録で1時間ほどで分割されていたのに対し、ファイルサイズが大きい32ビットフロート記録のZOOM F3では、さらに短い23分10秒～20秒ごとに分割して保存されます。

ZOOM F3を使用して実際に音を収録してみました。

内蔵されたデュアルA/Dコンバーターの性能

マイク入力のゲイン調整は必要が無いとは説明をしていましたが、波形表示倍率を変更する事で、記録されたデータの音量も変わります。
波形表示倍率を×1から×1024まで変更した音声データを用意してAdobe Audition上で同じ音量になるように調整をしてみましたが、×1と×1024どちらともノイズ量に違いは無く、編集ソフトでゲインを38dB上げた×1の音声でも、劣化を感じられない音で収録されていました。

A/Dコンバーターのハイゲインとローゲインの切り替えについては、イマイチ仕組みが分かっておりませんが、ハイゲインでホワイトノイズを抑えて、ローゲインでダイナミックレンジを拡張するような切り替えのような気はします。
大きな爆発音と小さな人の声の両方が収録される花火大会の撮影時は、A/Dコンバーターの切り替えは頻繁に行われていると思われますが、ゲインの自動調整で平均的な音量が波を打ってしまうような現象は見受けられませんでした。

なので、A/Dコンバーターの切り替えによる音量の変化やスイッチングノイズが入ってしまうような事は無しです。

マイクの性能がそのまま反映される録音品質

ゲインの調整が不要で大きな音から小さな音まで収録が出来るZOOM F3ですが、過大な音が入力されれば過大入力の警告は表示されます。
マイク本体の最大音圧レベルとZOOM F3本体の最大入力レベルである+4dBuを足した音量までは入力出来るはずなので、人間の聴覚が耐えられなくなる140dBを超えない限り、ほとんどの環境音を収録出来るのではないかと思います。
当然の事ながらS/N比が低いマイクを使えば、その性能もダイレクトに記録されてしまうので、ZOOM F3の32bit floatを最大限に活かすのであれば、マイク本体の性能やケーブルの品質にも気を使わなければいけません。
とは言っても編集で音量を上げてもノイズレベルはそんなに上がっていなかったようなので、16bitや24bitリニア収録の音声データと比べると持ち上げられる音量は圧倒的に違います。

ゲイン調整不要で一発撮りが楽になった

マイクレベルを1刻みで調整が出来るZOOM H4n使用時に、経験と勘のみでロケーションによる録音レベルの違いは把握出来ていましたが、0～10までのダイヤル式を採用したZOOM H6は、XLR入力時の左右のバランス取りや音量の微細な調整がかなり大変でした。
特にリハーサル無しの一発撮りが必要な場面では、過大入力によるゲインオーバーや左右の音量の違いなどにも気を使わなくてはいけなかった事もあり、収録途中のゲインオーバーで録音レベルを変更しなくてはいけなかった際は、編集時の音量調整に手間がかかっていたのです。

その点においては、大きな音から微細な音まで正確な収録を可能にした32bit float収録は大きなメリットとなり、ざっくりと音量を固定したまま録音をしても、後編集で好みのバランスや音量に通しで調整を出来るようになります。

左右のマイクで同じ音源を収録する際に、右の倍率と左の倍率を極端に変えている状態の写真ですが、これを動画編集ソフトのBlackmagic Design DaVinci Resolveで読み込ませた時の波形を見ていただきたいと思います。

左側の波形が大幅にクリップして音も割れて聞こえている状態ですが、右側は最大音量には全く届いていない状態で、左右のバランスが極端に違う音として取り込まれていました。
左右のマイクの誤差はあるかと思いますが、この音をノーマライズして左右のバランスが整った状態に持ち込みます。

左チャンネルのボリュームが-19.6、右チャンネルのボリュームは+8.2で左右のバランスが統一された音として仕上がり、過大入力だった左側は波形の潰れや歪みも無い状態になりました。
また、音量が小さかった右チャンネルをノーマライズした事によるノイズの出現も見られません。

DaVinci Resolveの従来バージョンは、0dBを超えた音を記録できる32bit Float音源の読み込みには対応をしておりませんでしたが、現行バージョンでは対応をしていたみたいなので、発売当初のF3 32-bit Float動作確認済みアプリケーションとは対応状況が変わっているようです。

念のため2022年3月時点での動作確認済みアプリケーション対応表のURLを掲載しておきます。

F3 32-bit Float動作確認済みアプリケーション対応表

自宅で収録した環境音をノーマライズ化したサンプル音源

自宅の近くには鉄工所があり、また新幹線が通過する高架橋や空港から離陸する飛行機など、大小問わず様々な環境音を収録できる普段は静かなド田舎に住んでいます。

ZOOM F3で録音をした環境音のゲインを+35dB上げて書き出してみると、どこに停車していたのか分からないトラックの音の後に高架橋を新幹線が通過し、空港周辺のどこかで航空大学の小型航空機が訓練飛行をしている音が収録されていました。
高架橋を通過した新幹線以外は目視で分かる範囲で発していた音では無かったので、35dBもゲインを上げていても16bitや24bitリニア収録ほどノイズが増幅されず、音の位置関係や解像感を保ったまま大小様々な音を鮮明に記録出来ています。

ちなみに時々入る打刻音は、確定申告の準備でキーボードを叩いている音です。
レコーダーを外に放置していて部屋の窓やドアを閉め切っていたはずなのに、丸聞こえになるほど音がしっかりと収録されていました。

ZOOM F3を使用して収録した動画

BMPCC6K BRAW + ZOOM F3 32bit float Sound | Plane Spotting at Sendai Airport

収録に使用したマイクロフォンは5KHz~10KHz付近が少し山なりになっている特性を持つMXL CR21 PAIR。
マッチドペアではないマイクだけど、20Hzから20kHzまでの音を収音できて左右のバランスさえ当たれば、ほぼマッチドペアになる中価格帯のペアマイクです。

今回の収録では波形表示倍率を×8に設定して収録しましたが、当然の事ながらクリッピング無しで、編集時に+6dBから+15dBの範囲で音量を上げてもノイズが目立つような事はありませんでした。
24bitリニア収録では離陸に伴う排気音の低音がピーク音量となり、比較的音量が低く収録されるエンジンの回転音がはっきりとしなかった印象がありましたが、32bit floatでは音量が低い領域も鮮明に収録されています。

また、レコーディング中に波形表示倍率を変更する事は出来ますが、通しで記録された音声データには反映されず、一旦停止をしてから次のレコーディングを始めた時に変更した波形倍率が適用されて記録されます。

【4K HDR】2024年 第118回 長野えびす講煙火大会 フルプログラム収録
人が歩く足音から大花火の爆発音まで大小様々な音が収録される花火大会では、×1の波形表示倍率でオープニングからフィナーレまで通しで記録し、編集時にBlackMagic RAWデータとZOOM F3に保存した音声データを同期しました。
尺玉のような大きな花火の音を歪ませる事無く収録ができており、16bitや24bitよりも臨場感のある忠実な音が記録されております。
音楽無しのプログラムはノーマライズのみ、音楽入りのミュージックスターマインはノーマライズ後にマルチバンドコンプレッサーを使用して+16.5dBほど音楽のボリュームを上げておりますが、小さな音を増幅させた時に発生するホワイトノイズは目立っておりません。

操作ミスが少ない分かりやすいスイッチやボタン

ZOOM F3は従来機種よりも小型化された事でディスプレイやスイッチ類がチープになったようにも見えますが、メニューや再生ボタンとRECスライダーの配置さえ覚えれば、暗い場所でも操作ミスをする事も少なくなりました。
ZOOM H4nやH6はRECボタンの隣が再生ボタンになっているので、暗い場所での収録時に手探りで操作をするのが難しかった分、プッシュやスライドで操作方法を分けたり、配置で操作ミスを回避する気配りに救われています。

LINE出力のディレイやリミッターは192KHzで無効に

ZOOM F3のLINE出力にリミッターやライン出力ディレイを適用させられますが、ディレイはサンプルレート192kHzの設定で無効になる仕様です。
カメラ側ライン入力の仕様次第ですが、記録メディアに保存されるまでの間に遅延が発生する場合は、録画時に修復する手段を失ってしまうという事になるので、タイムコードで同期を取るか、編集時に音をずらして入れ替えるなどの対策が必要になります。

マイク入力にもディレイをかける事は出来るのですが、ライン出力同様にサンプルレート192kHzで無効になります。

カメラのRAW現像のように収録時よりも編集テクニックが重要になる

今までの16bit/24bitリニア収録では、マイク配置や音声記録レベルの調整など、収録場所の環境に合わせたセッティングが重要視されていましたが、32bit float収録のZOOM F3ではマイクの配置さえしっかりと固めておけば、編集時にどうにでもなる記録方式なのです。
まさに写真のRAWやデジタルフィルムのLogのような記録方式が、32bit floatであると思っても良いでしょう。

誰でも簡単にプロ並みの品質で収録可能なZOOM F3の凄さ

これから初めて32bit float収録を始めるという人には伝わりにくいかもしれませんが、最大96kHz/24bit収録でバッテリーの持ちが悪かったZOOM H4nやXLR入力のマイクゲインの調整やバランス取りが難しかったZOOM H6を使用した事がある人なら、失敗のないレコーディングを目指して開発されたZOOM F3の凄さは感じられるのではないかと思います。
一発撮りでも経験や勘で音量を調整できる玄人向けではなく、素人でもプロ並みの品質でレコーディングを可能にしたのが音量調整不要32bit float収録の2chポータブルレコーダー、ZOOM F3です。

ZOOM F3本体の他、記録メディアやマイクなどは、Amazon・楽天市場・Yahooショッピングの各ECサイトでお買い求めいただけます。

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個人的な使用感では、RODE NT4よりもシャリシャリ感が少なく、バランスさえ調整をしてしまえば、非常に扱いやすいマイクです。

スタジオレコーディングにも使用可能なZOOM社の6ch収録PCMレコーダー ZOOM H6はこちらの記事でご紹介しています。