2016.02.16 音楽&サウンドエフェクト

動画制作で必要な音の原則「サンプルレートとビット深度」

Hiroki KamadaHiroki Kamada

音質はサンプルレートとビット深度によって決まります。

ネットでサンプルレートやビットレートの話を読んでいると間違った情報が氾濫しています。
周波数はどちらが良いかなど、主観で考えている人もいるくらいです。周波数(サンプルレート)やビットレートにはちゃんとした定義と物理が存在します。
どちらが良いかが、カンで当てるような内容ではありません(笑)
せっかくなので音質の仕組みについて、動画の質に置き換えながら勉強しませんか?

turntable-1109588_1920
参照元:https://pixabay.com/en/turntable-top-view-audio-equipment-1109588/

サンプルレートとは?

音の世界にもフレームレートと似たような物があります。
それがサンプルレートです。
サンプルレートは、音をアナログ信号からデジタル信号にする時、一秒間に何回変換されているかを表す指数です。
動画で言うと、24fpsは1秒間の動画の中に写真が24枚並んでいます。
音声で言うと、44,100Hzは1秒間の音の中に44,100回のデジタル音サンプリングが並んでいる、という意味です。
単位はHz。

equalizer-255396_1280
参照元:https://pixabay.com/en/equalizer-eq-sound-level-digital-255396/

ちなみに変換のことはAD変換と言います(アナログ→デジタル変換の略語です)。
この意味が分かりにくくて情報が錯綜しているんだと思います。

1秒間に44,100回もアナログをデジタル信号に変換してやっと初めて標準と言われるから、人間の耳は半端ねーっ!ってなるわけっすね。

ところで、「サンプルレート」は映像で言うところの「フレームレート」です。
サンプルレートの理解を深めるために、映像に置き換えて話を進めます。

映像のFrame Rate (フレームレート)は、fps(Frame per Second)と言って、一秒間に何枚の写真が映されるかの単位を使って表します。
そして映像も、24fpsよりも30fpsや60fpsの方が滑らかになるんです。

つまり、サンプルレートが高ければ高いほど音も滑らかになります。
音も同じで44,100Hzよりも48,000Hzの方が滑らかってことです。

どっちの音が好みかっていう話の前に、どちらの音が定義的に見て音質が高いのか、ということをまずは理解すること。
これが大事です。
ちなみに、映像を作る上で44,100Hzと48,000Hzの違いを理解しておくことは重要です。

Vooook記事リンク「知って得する44,100 Hz(音楽業界)と48,000 Hz(映像業界)の違い

サンプルレートは分かりましたか?
 

ビット深度、ビットレートとは?

もう2つだけ用語を覚えてください。
それが「ビット深度」と「ビットレート」です。
名前が似てるけど一緒じゃ無いんで気をつけて。

この3つの単語は簡単に表現するとこういう感じです。

サンプルレート(Hz) x ビット深度 (Bit) x チャンネル数 = ビットレート (Bps)

最も知られているCDのビットレートは、44,100 Hz x 16bit x 2 channel (ステレオサウンド)= 1411200 bit = 1411.2 kbps

となります。

Screen Shot 2016-02-10 at 12.52.34 PM

「ビットレート」は1秒間のトータルでの情報量。
ビット深度はサンプリングされた音データ一つ一つの情報量です。

ビット深度の単位はbitで、8bit, 16bit, 24bit, 32bitというのが一般的です。
8bitというのは2の8乗=2x2x2x2x2x2x2x2=256。

これが映像でいうところのダイナミックレンジにつながってきます。
映像の一番明るい色から一番暗い色まで、どれだけ滑らかに表現出来るか、それががビット深度にかかっています。
音も同じです。どれだけ大きな音から小さな音まで滑らかに表せるか、これが音のビット深度です。

つまり、8bitの音楽の場合、最小の音量から最大の音量を全部で256段階で表現出来るということです。
ちなみに16bitは65536段階の音量の表現が出来ます。
8bitと16bitの音質は明確に分かりますが、16bitと24bitの音質を見極められる人はかなり少ないそうです。
(ただ低音で音楽を聴いた時には違いが分かるそうです)

まとめるとサンプルレートが上がっても、ビット深度が上がっても音質が上がります。なので高いビットレートは高い音質を意味するのです。

以上、音質について話しました。ビットレートについて更に知りたい人は以下のリンク先で更に学べます。

ビットレートとは? (Vooookサイト外リンクです)

オーディオは何かを正しく理解する by GENX BEATS (Vooookサイト外リンクです)

サンプリングレートが何故44,100Hzになったのか? (Vooookサイト外リンクです)

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Hiroki Kamada

Hiroki Kamada

南カルフォルニア大学卒業 Hollywoodで2011年、Prodigium Picturesという制作会社を設立し、以来自社で映像ディレクターをやっています。アメリカの最先端の情報に詳しい。

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南カルフォルニア大学卒業 Hollywoodで2011年、Prodigium Picturesという制作会社を設立し、以来自社で映像ディレクターをやっています。アメリカの最先端の情報に詳しい。

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