現代音楽機器の基礎知識・mp3

Posted: 2011年1月3日 カテゴリー: 音楽, PC

早速ですが、誰もが一度は聞いたことがあるであろう「MP3プレーヤー」。

このMP3が一体何なのか、理解して使用している人はどのくらいいるのだろうか?

そもそもMP3とWMAの2種がPCからウォークマンに取り込み可能な音楽ファイルとしてしっかり理解し、扱えてる人はどのくらいだろうか?

そこで今回は音楽ファイルについての基礎知識を記載しようと思う。

【音楽ファイルの種類】

*ここで述べるファイルの種類(英数字3文字)はパソコン上で表示される拡張子のことです。Windowsでは初期設定で表示されない状態になっていますが、[スタート]→[コントロールパネル]→[デスクトップの表示とテーマ]→[フォルダオプション]→[表示]の詳細設定欄にある[登録されている拡張子は表示しない]のチェックマークを外して[適用]をクリック。これで全てのファイル名の後ろにピリオド(コンマ)を含む拡張子が表示されるようになります。
拡張子はむやみに変更しないでください。正常に再生されなくなる恐れがあります。

「mp3」… 読み方は「エムピーシースリー」正式名はMPEG Audio Layer-3。1989年にドイツのフラウンフォーファー研究所で誕生する。音声デジタルデータの圧縮技術、もしくはその技術を使って作成されたサウンドデータのこと。通常では聞こえない音域を省略することでデータを圧縮すている。

「WMA」… 正式名はWindows Media Audio、マイクロソフト開発の音声データ圧縮フォーマットのこと。MP3よりも高い圧縮が可能で、MP3の半分以下のビットレート(後述)でも実用的な音質(音の強弱を強調することで可能)を再現していると言われている。

「WAV」… またはWAVEとも記述し、正式名はWaveform Audio。Windowsで標準的に使用されている音声データのフォーマット。非圧縮状態のため、データ容量はCD-DA(後述)と変わらない。 読み方は「ワヴ」または「ウェーヴ」。

「cda」… CD-DAともいい、音楽用CD、またはそれに収録されているサウンドデータのこと。CD1枚に最大74分(650MB)~80分(700MB)録音できる。

「ogg」… 正式名はOgg Vorvis。読み方は「オッグ ヴォルビス」。1998年のMP3著作権問題の際に、MP3の代役を狙う形で生まれた完全フリーのサウンドデータ。特徴はMP3に酷似している。

【用語解説】

「リッピング」… ripping。CDやDVDに記録されている音声データや動画データを抽出し、パソコンで処理できるように変換して保存しておくこと。データ容量や内容はほとんど変わらない。
(例: CD-DA → WAV)

「エンコード」… encode。一定の既定に基づいてデータを符号化することで、一般的には音声や動画ファイルを圧縮するためにデータ変換する作業のこと示す。
(例: WAV → mp3/WMA/oggなど)

「デコード」… decode。エンコードされたデータを元に戻して読み出すこと。
(例: mp3/WMA/oggなど → WAV)

「コーデック」… codec。COmpression/DECompressionの略称で、データを圧縮または伸張するための手順を示したプログラムのこと。圧縮されたデータを再生するためには、それぞれ専用のコーデックが必要になる。

【音楽ファイルの品質】

MP3などのサウンドの品質を「ビットレート(bit rate)」という数値で指定することが出来る。これはファイルサイズと密接に関わっており、ビットレートを上げると音は良くなるがサイズ(データ容量)も増加する。逆もまた然り。

ビットレートは1秒間に1bit(8bit = 1Byte)のデータが転送される速度のこと。普段はbps(bit per second)で表現され、32kbps~320kbpsの範囲で設定可能。エンコード時のほとんどの場合は初期設定・128kbpsとなっている。(kはキロ、1000倍)

〔ビットレートと音質〕

一般的に最適なビットレートは192kbpsと言われている。例として44MB(約5分の曲)のWAVEファイルを各ビットレートでMP3へ圧縮した場合を下記に示している。

kbps (ファイル容量) [音質]

WAVE形式 (44MB)  [無圧縮かつ最高音質]
320kbps (10MB)  [高音質]
256kbps ( 8MB)   [最良バランス]
192kbps ( 6MB) [良バランス]
160kbps ( 5MB) [標準的]
128kbps ( 4MB) [省サイズ]
64kbps ( 2MB) [かなり劣化]
32kbps ( 1MB) [ノイズ塗れ]

※ 64kbpsの音質がFMラジオ並と同等で、128kbpsはCDプレイヤーで聞くCD音楽並みの音質。

〔ビットレートの種類〕

・固定ビットレート (CBR)
最も一般的な圧縮方法で、「320」「192」など数値で音質を指定する。

・可変(変動)ビットレート (VBR)
部分ごとにビットレート変える圧縮法で、音の小さな部分などを高圧縮率にして省サイズ化するが、CBRに比べて若干データ容量が増加する。非対応機器があるので注意。

・平均ビットレート (ABR)
VBRの一種で、「192」などのようにビットレートの平均値を指定して圧縮する方法。

・フリービットレート (FBR)
CBRの一種で、自由な値を指定できる。対応する機器がほとんどない。

〔もう一つの品質・サンプリングレート〕

ビットレートと同じように、音質の良さを示す数値のことで、サンプリング(sampling)とはアナログ音声データをデジタルデータに変換すること。連続したアナログデータを1秒間に何回区切ってデジタルに変換しているかを表した数値をサンプリング周波数(サンプリングレート)と呼んでいる。通常、CDやMP3では44.1kHzに固定され、DVDなどの高品質には48kHzとなっている。

【役立つフリーソフト】

CDから一発でmp3ファイルを作成してくれる無料ソフト。
・CDex
http://cdexos.sourceforge.net/
WAVE → MP3、またはMP3 → WAVE、その他多種な変換が可能なエンコードソフト。
・Any Audio Converter
http://www.anvsoft.jp/any-audio-converter.php
MP3の各ファイルの音量を一括で均一化するソフト。
・MP3Gain
http://mp3gain.sourceforge.net/

こんなところでしょうか。

ちなみに私はPCでmp3を加工する場合、音質重視のVBRで行っているので容量は少し大きいです。
またmp3ウォークマンにはWMAではなくMP3(128kbps)のCBRで容量重視です。

何かの参考にしてください。

今日の詞情
「音楽の基礎のはずがパソコン知識に…」

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