■16bit、44.1kHzは人間にとって必要十分なスペックなはず

「デジタルレコーディングの基礎知識」その1の記事で、サンプリングビット数やサンプリングレートを上げると音質がよくなるという原理は理解いただけたと思います。つまりサンプリングビット数を上げるほど音がよくなり、サンプリングレートを上げるよくなるというものです。

それをパソコンのサウンド機能を用いることで、実感することができます。たとえば、CDのサウンドをWAVファイルとしてハードディスク上に取り込んだとします。ご存知のように、このCDの規格ではサンプリングビット数が16、サンプリングレートが44.1kHzとなっています。

これを波形編集ソフトを用いて、8ビットに変更して再生させてみましょう。すると、明らかに音質が落ちたことを実感できると思います。スピーカーがあまりにもチャチなものを用いているとよくわからないかもしれませんが、ヘッドフォンで聞いてみれば、だれれも分かると思います。

同様にサンプリングレートを44.1kHzから半分の22.05kHzさらには、その半分の11.025kHzに落として音を聞いてみてください。ここでも音がこもった感じの悪いものになることが分かるはずです。確かに、16bit、22.05kHzの音だけを聞くと、結構いい音のように感じるかもしれませんが、よく聞き比べてみれば違いが見えてくるでしょう。

では、なぜCDが16bit、44.1kHzという規格となっているのでしょうか?

これは、人間の耳で聞く上でこれだけのスペックがあればいい、という判断からです。16bitというは、その1でも紹介したとおり、0~65535段階で音量を表現することができるもので、8ビットの0~255段階とは明らかに異なる表現力が異なるわけです。もちろん、それ以上あるに越したことはないけれど、これで必要十分としたのでしょう。

またサンプリングレートのほうは、もっと明確な根拠があります。44.1kHzというサンプリングレートの場合、最高でその半分の22.05kHzまでの音を再現可能な、スペックなのです。一方で人間の耳は健康な人で20Hz~20kHzまでの音が聞こえると言われています。つまり、22.05kHzまで音が出せるということは、人間の限界をカーバーしうる性能ということができるからなのです。

実際、われわれが普段聞くCDの音は非常にクリアで迫力のあるサウンドであると多くの人が思い、この音に不満を感じる人は少ないでしょう。中にはアナログレコードの音のほうがいいという人もいますが、やはりそれは少数派です。
■明らかに違いがわかるクラシックにおける24bit

しかし、最近のデジタルレコーディングの世界では24bit/96kHzというのが合言葉のように言われています。当サイトのユーザーアンケート「あなたの一票」の結果では、まだ24bit/96kHzが主流とはいえなかったものの、29%のユーザーが24bit/96kHz対応のオーディオカードを使用しているという結果もありました。

でも、もしCDのクォリティーが人間にとって必要十分であるとしたら、24bit/96kHzなどいらないのではないでしょうか? これは、メーカーが高スペックなものを、あおり、ユーザーがそれに乗っただけということなのでしょうか?

まだ一般には24bit/96kHzのサウンドを聞く機会はなかなかありませんが、DVD Audioが24bit/96kHzのサウンドを提供するようになり、それに対応するプレイヤーも少しずつ増えてきています。

それに伴い、家電店やオーディオ専門店などでは、DVD Audioの試聴ができるコーナーが設置されるケースも増えてきているので、一度そのサウンドを聞いてみてください。

これを聞くと、確かに非常に澄んだいい音がします。でも、それは24bit/96kHzのせいなのか、そのオーディオシステムがいい機材であるせいなのか、よく分かりませんよね。もし、同じ曲のCDとDVD Audioがあったら、それを聞き比べてみるといいでしょう。

大音量のところを聞いていると、実はそれほど違いを感じないと思います。しかし、クラシックなどで、曲が静かに始まるところなどを聞くと、明らかな差が感じられると思います。

なぜなのでしょうか。それが24bitの持つダイナミックレンジが意味するものです。サンプリングビットは音量をどれだけ細かく表現するかを意味し、これがダイナミックレンジと直結するのです。ロックなどを聞く分には、それほどダイナミックレンジを必要としませんが、音の大小に差があり、小さい音の演奏でも、微妙さを表現するクラシックの場合、これが大きくものを言うのです。

その一方で、サンプリングレートのほうも、微妙なところで表現力を持っているようです。本来20kHzまでしか聞こえないはずの人間の耳ですが、実際には、より高音も感じ取る能力を持っているため、音に違いを見出すことができるようなのです。
■波形編集時における24bit/96kHzの意義

微妙な差ではあるけれど、24bit/96kHzの表現力があることはわかりました。でも、PCを用いたデジタルレコーディングの結果、それをDVD Audioに焼くという人は皆無でしょう。

そもそも、DVD Audioを焼くソフト自体市販もされていませんから(SonicSolutionsが先日、それを実現するソフトをリリースすると発表しましたが)。もちろん、PCから直接再生するということも可能ですが、普通はCDに焼いて聞く形になるでしょう。そうしたら、最終的に16bit/44.1kHzに落とすわけですから、24bit/96kHzはやはり無意味ということになりそうです。でも、本当にそうなのでしょうか?

実は、最終的にCDクォリティーの16bit/44.1kHzに仕上げるにしても、24bit/96kHzにする大きな意味があります。それは、編集の途中過程におけるものです。

通常レコーディングした音は、その後エフェクトをかけたり、イコライザをかけたり、レベル調整を行うなどの編集作業をします。これはコンピュータの内部的には、すべて計算によって行っているわけですが、この計算結果、かならず誤差が生じてきます。16bitというのは2進数の16桁、24bitは24桁ですから、計算結果、最後の1桁か2桁は必ず誤差となってくるといっていいでしょう。

もし16bitの素材を直接、編集していたら、どんどん誤差は大きくなっていきます。しかし、24bitで何回か編集作業を行い、最終的に上位16桁分、つまり16bitにしたらどうでしょうか? 誤差は下位8bitにのみ現れていて、16bitのほうには、まず現れないので、結果としていい音質になるわけです。

サンプリングレートのほうは、ビットほど顕著ではないものの、同様のことがいえると思います。

したがって、レコーディングから編集作業までを24bit/96kHzで行うというのは、最終的に16bit/44.1kHzにするにしてもメリットのあることなのです。

【デジタルレコーディングの基礎知識】その1
サンプリングって何だ?

【デジタルレコーディングの基礎知識】その2
色々あるインターフェイス
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