アンビソニックUHJフォーマット

アンビソニックUHJフォーマットは、モノラルおよびステレオメディアとの互換性を考慮して設計されたアンビソニックサラウンドサウンドシステムの発展形です。これは、録音された音場が使用可能なチャンネル数に応じて精度が異なる階層構造のシステムです。UHJは最大4チャンネル（高さ方向のサラウンドを含む全方位音場）の使用が可能ですが、現在使用されているのは2チャンネル版のみです（これは、現在入手可能な2チャンネルメディアとの互換性があるためです）。アンビソニックスにおいて、UHJは「Cフォーマット」とも呼ばれています。

アンビソニックBフォーマットは、スタジオで使用される標準フォーマットです。エンドユーザーがデコードして聴くためにBフォーマットの録音を配布することは可能ですが、ソフトウェアベースのプレーヤーの登場により、ようやく普及し始めたところです。従来、アンビソニック録音は、Bフォーマットとは異なりステレオ互換性を持つように設計されたUHJエンコーディング階層の2チャンネルバージョンを使用した2チャンネルディスク、CDなどの形式で配布されていました。

UHJは、アンビソニックスチームによって開発され、BBC（同社の4チャンネルサラウンドシステム「マトリックスH」）やデュアン・H・クーパー（日本コロムビアのUD-4/UMX 4チャンネルサラウンドシステム）などの研究成果を取り入れ、当時のアンビソニックスシステム「システム45J」をベースに構築されました。頭文字は、システムに組み込まれた音源の一部を示しています。Uはユニバーサル（UD-4）、HはマトリックスH、Jはシステム45Jに由来します。

UHJは、アンビソニックス技術における方向性音情報の符号化と復号化を行う独自の階層型システムです。使用可能なチャンネル数に応じて、システムが伝送できる情報量は増減しますが、UHJは常にステレオとモノラルの両方に対応しています。最大4チャンネル（L、R、T、Q）まで使用可能です。

最も基本的な形式では、2チャンネル（L、R）UHJ、水平（または「平面」）サラウンド情報は、通常のステレオ信号チャンネル（CD、FM、デジタルラジオなど）で伝送でき、リスニング側でUHJデコーダを使用することで復元できます。2つのチャンネルを加算すると、従来の「パンポットモノ」ソースを加算するよりも、2チャンネルバージョンのより正確な表現となる、互換性の高いモノラル信号が得られます。3番目のチャンネル（T）が利用可能な場合は、3チャンネルUHJデコーダでデコードする際に、平面サラウンド効果の定位精度を向上させるために使用できます。この目的のために、3番目のチャンネルはオーディオ帯域幅全体を持つ必要はなく、3番目のチャンネルの帯域幅が5kHzに制限された、いわゆる「2.5チャンネル」システムが可能になります 。3番目のチャンネルは、例えば位相直交変調によってFMラジオで放送できます。この構成は、英国の独立放送局（IBA）によって、サラウンド録音の放送方法としてテストされました。 2.5チャンネルまたは3チャンネルのUHJは、3チャンネル（WXY）Bフォーマットと同等の精度を実現します。UHJシステムに4つ目のチャンネル（Q）を追加することで、ペリフォニーと呼ばれる高さ方向の音を含むフルサラウンドサウンドを、4チャンネルBフォーマットと同等の精度でエンコードすることが可能になります。

2チャンネルUHJシステムでは音源定位の精度に若干の妥協点があるものの、2チャンネルUHJはアンビソニックス録音の配信に一般的に用いられるフォーマットです。2チャンネルUHJ録音は通常のステレオチャンネルすべてで送信でき、通常の2チャンネルメディアであればどれでも変更せずに使用できます。

ステレオ対応であるため、デコードなしでもリスナーはステレオイメージを知覚できますが、そのイメージは従来のステレオよりもはるかに広いものです（スーパーステレオを参照）。左右のチャンネルをミックスすることで、非常に高いレベルのモノラル互換性も実現できます。UHJデコーダーを介して再生すると、サラウンド機能が明らかになります。

※これらの呼称は今日ではほとんど使われていない

主に2チャンネル形式用のUHJデコーダーは、アンビソニックスの消費者体験に必要な最初のコンポーネントでした。システムが最初に宣伝されたとき、その推進は2つの側面から行われました。一方では、レコード会社にシステムを推奨してディスクをリリースするように促すこと（これは後から考えると賢明ではありませんでした。レコード会社はクアッドシステムで痛い目に遭っており、何かを推奨する気はありませんでした。いずれにせよ、説得すべき相手はエンジニア、プロデューサー、著名なアーティストであり、彼らは他のアウトボードスタジオ機器を自由に使用できるのと同様に、セッションでアンビソニックスのミキシング機器を自由に使用できました）、他方では、ハードウェアメーカーにアンビソニックスのライセンシーとして登録し、機器にデコーダーを含めるように促すことでした。

UHJデコーダ内部では、信号は位相振幅行列で処理され、Bフォーマットに類似した信号セットが復元されます。ほとんどの場合、信号は実際にBフォーマットですが、2チャンネルUHJの場合、真のBフォーマット信号を再構成するには情報が不十分であり、類似した挙動を示す信号しか得られません。

情報は振幅マトリックスに渡され、一連のシェルフフィルタを介してスピーカーフィードが生成されます。これにより、小規模なリスニング環境でのデコーダの精度とパフォーマンスが向上します（大規模なアプリケーションでは省略できます）。アンビソニックスは、実際のリビングルームと実用的なスピーカー配置に合わせて設計されています。ほとんどのリビングルームは長方形であるため、基本システムは、長さが 1:2 (幅が長さの 2 倍) から 2:1 (長さが幅の 2 倍) の間の長方形内の 4 つのスピーカーにデコードするように設計されており、大多数のリビングルームに適しています。通常、レイアウト制御が提供され、デコーダをスピーカー配置に合わせて構成できます。これは、アンビソニックス再生が他のサラウンドシステムと異なる重要な側面です。デコーダは、スピーカーアレイのサイズとレイアウトに合わせて特別に構成されます。レイアウト制御は、ロータリーノブ、2 ウェイ (1:2、2:1) または 3 ウェイ (1:2、1:1、2:1) スイッチの形をとることができます。

水平サラウンドデコードに必要な最小数は4つのスピーカーであり、これは一般的な家庭環境では十分だが、より広い空間では完全なサラウンド定位を実現するにはより多くのスピーカーが必要となる。

2チャンネルUHJを使用する際の欠点は、サラウンド効果を得るためにリスナーがアンビソニックUHJデコーダーを必要とすることです。従来、アンビソニックUHJデコーダーは広く普及していませんでしたが、現代のPC機器のプラグインとして入手しやすくなりました。しかし、デコーダーなしで2チャンネルUHJ信号を聴くと、「スーパーステレオ」効果を実感できます。エンコード方式に固有のチャンネル間位相関係により、リスナーはスピーカーよりもはるかに広いステレオ感を体験することがよくあります（下記の§ デコードされていないUHJも参照）。

同時に、国内向けUHJデコーダーの特徴の一つとして、スーパーステレオ機能が搭載されています。これは、デコーダーの機能を活用し、従来のステレオ信号をリスナーを包み込むように再生する機能です。モノラルに近い音場からフルサラウンドまで、音場の幅を調整できるコントロールが備えられています。これにより、リスナーは既存のステレオコレクションをより豊かに楽しむことができます。

これらの機能は、アンビソニックス、特にアンビソニックス・ミキシングの黎明期において、セールスポイントとして活用されました。レコード会社は市場にデコーダーがほとんどなかったためアンビソニックス録音のリリースに消極的であり、一方ハイファイ機器メーカーは主流のリリースコンテンツが少なかったためアンビソニックUHJデコーダーのライセンスを取得して自社製品に組み込むことに消極的だったという、いわば「鶏と卵」のような状況を克服するのに役立ちました。デコーダーがあれば既存の（ステレオ）レコードコレクションをより楽しめるというメリットがあり、デコーダーを持たない人でもUHJ録音を行うことで大きな恩恵を受けられるというメリットがあったのです。

アンビソニックスデコーダーを所有していないリスナーが大多数を占める世界では、2チャンネルUHJエンコードされた素材を聴くリスナーのほとんどは、デコードされていない状態で聴くことになるだろう。

一部のエンジニアは、従来のパンポットステレオミキシング技術よりも、デコードされていない2チャンネルUHJの持つ、空間の広がり、幅、安定性といった点で優れていると感じている。例えば、故ジョン・ティンパーリーは、 UHJトランスコーダー（アンビソニックスミキシングのシンプルな方法）を多用し、デコードされた音を聴く人がほとんどいないことを十分に承知していながらも、UHJ録音のシリーズを数多く制作し、デコードされていない状態で最高の音質が得られるように意図的にミキシングを行った。残念ながら、これらの録音はまだ十分に文書化されていない。

同様に、ティナ・ターナーのアルバム『ブレイク・エヴリー・ルール』では、バックコーラスは実際にはUHJエンコードされています。この場合、ミックスの残りの部分は通常のパンポットステレオでサラウンド情報が含まれていないため、リスナーがトラックをデコードする意味はありません。ボーカルは、デコードせずに空間的な効果を出すためだけにエンコードされています。

2チャンネルUHJ素材をデコードせずに聴く場合、後方の情報は前方のステージに3dB下方で折り返される ため、音場は前方と後方の間にある程度の「距離」を維持します。たとえば、サラウンドでリスナーの周囲にパンニングされた音は、デコードせずに聴くと、「後方」を通過するにつれてより遠くに聞こえます。さらに、後方定位に関連するチャンネル間の位相関係により、一種の「聴覚デコード」の結果として、音がリスナーの後ろに現れるように試みられます。しかし、これは一般的にアンビソニックミックスされたコンテンツの場合には効果的ですが、サウンドフィールドマイクロフォン（SFM）システムで録音された素材の場合、たとえばコンサートホールのアンビエンスがデコードせずに聴くと十分に高いレベルになり、録音が残響過多に聞こえることがあります。これは、UHJをサラウンドにデコードした場合には起こりません。これは過去に一部のレコード評論家によってSFM録音に対する批判として挙げられてきた点だが、マイクアレイの配置を慎重に行うことで（例えば、演奏者に近づけるなど）この問題は軽減できる。

（通常2チャンネルの）UHJ録音の作成は、Bフォーマット信号をUHJエンコーダーに通して結果を録音するだけの簡単な作業です。これらは、サウンドフィールドマイク録音またはミックスダウンから得られる場合があります。さらに、1980年代にAudio & Design Recordingsが提供していたようなUHJトランスコーダーと他のアンビソニックスミキシングハードウェア（アンビソニックスミキシング：レガシーハードウェアを参照）を使用することで、ミックスをUHJで直接作成することもできます。このトランスコーダーは、Bフォーマットを2チャンネルUHJにエンコードするだけでなく、ステレオフロントステージとステレオリアステージ（どちらも幅を調整可能）を2チャンネルUHJに直接トランスコードすることも可能でした。また、他のユニットは、トランスコーダーでUHJにエンコードできるBフォーマットミックスの作成を容易にしました。

この機材を使用して制作された2チャンネル作品は数多く、KPMプロダクションミュージックライブラリーレーベルのアルバム数枚、スティーヴ・ハケットの『Till We Have Faces』、アラン・パーソンズ・プロジェクトの『Stereotomy』、ポール・マッカートニーの『Liverpool Oratorio』、フランク・ペリーの『Zodiac』、コリンズ・クラシックスレーベルのアルバムシリーズなど、商業リリース作品も多数含まれており、そのほとんどはCDで入手可能である。

さらに、イギリスの独立系クラシックレコード会社であるニンバス・レコードは、当初はアナログレコード、後にCDでリリースされたUHJの膨大なコレクションを制作しており、現在もそのコレクションは増え続けている。ニンバスは、アンビソニックスの初期のライセンス取得者の1つだった。

4トラック・マスタリング機器が入手困難だったため、Bフォーマットで録音してからUHJに変換してリリースするのではなく、2チャンネルUHJに直接ミックスするという傾向が見られました（関係者の中には、今ではそれを後悔している人もいます）。トランスコーダーさえあれば2チャンネルUHJに直接ミックスできるという事実が、この傾向をさらに強めました。その結果、現在ではより高度なフォーマット（Gフォーマットなど）でリリースできるような、アンビソニック・ミックスされたBフォーマットの録音は、ほとんど残っていません。しかし、オリジナルの2チャンネルUHJ録音をGフォーマットでリマスタリングし、場合によってはリリースしたところ、驚くほど効果的であることが証明されました。これは主に、録音当時と比べて現在のデコードシステム（ファイルベースのソフトウェアデコーダーなど）の品質が格段に向上したおかげで、少なくともオリジナルのスタジオ再生と同等の結果が得られています。

• アンビソニックス
• ステレオサウンド
• ニンバス・レコード

• Ambisonic.netウェブサイト
• アンビソニックスサラウンドサウンドに関するよくある質問
• アンビソニックUHJディスコグラフィー：UHJのレコードリリース、放送、その他のアンビソニックコンテンツの一覧
• パルマ大学におけるアンビソニックス関連リソース
• B2XプラグインB2Stereo/UHJ、ソフトウェアUHJエンコーダー、VSTおよびAudio Unitフォーマット、Mac OS X対応
• アンビソニック出版：出版された参考文献と解説の包括的なリスト
• ヨーク大学のアンビソニックス関連リソース