音楽の非可逆圧縮に付いて

音楽の非可逆圧縮に付いて


例えば金属楽器を鳴らした時に、音が減衰していく様子は

連続性、規則性が有ると思うんですが

MP3などの非可逆圧縮でwaveファイルを圧縮した場合どのくらいの劣化が有るんでしょう

また
その様な階調表現に優れた圧縮方は有りますか

教えてください

No.5 回答者： iBook-2001 回答日時： 2010/11/15 22:51

はじめまして♪

「MP3などの非可逆圧縮でwaveファイルを圧縮した場合どのくらいの劣化が有るんでしょう」
ご自身でどの程度劣化したか聞き比べてみましたか？？

私も中学生の頃に吹奏楽部で金管楽器担当でしたよ。　もっとも、中学に進学する前の小学生で自作スピーカーで夏休みの工作大賞を貰った事が有るので、音楽より音が出る機械が好きだ多野かな（苦笑）

SONYのMDが発売された当時、いち早く購入した頃は平べたくて躍動感も何も無い音で期待を裏切られた感じでした。（ADPCMの８ビットを採用したシャープのパソコンの方が良いくらい、、）

その後、MD用だったアトラックもMP3もどんどん進化して実用的になって、聞き比べたら「劣化」が明らかですが、「比べなければ」それほど違和感無く音楽が楽しめるようになっていますね。（個人的には未だにAAC派ですけれど、ネットから入手はほとんど全てmp３ですし、問題なく。。。。）

さて、金管楽器の演奏でどの部分が削除されちゃうか？　
余韻部分に関しては周囲のノイズ（暗騒音）に埋もれる寸前まで再現してます。
演奏中の持続音でも音質的特徴を失わないように偶数次の倍音を大きく減衰、奇数次の倍音を少し減衰しカットする様な高度なアルゴリズムが実用化されています。
一番削除率が大きいのは息を貯めて舌を離す瞬間に出る炸裂音ですね、瞬間的に音楽的な音程では無い部分の「雑音」に近い音は周波数的にもランダム過ぎますので未処理だとデータ量が大きい部分なのに楽曲としての音符上では重要度が低い部分です。


いろんな部分を切り捨ててしまいますが、聞いたときに違和感が感じにくい部分を優先的に切り捨てます。

オーディオと言う機器の考え方、記録された音楽と言う文化の保存、今の私たちが便利な音楽プレーヤー、それぞれの立場で便利なフォーマットを利用しましょう。

余談ですが、絵画の「モナリザ」を最高レベルのハイビジョンカメラで撮影し、作成当時の顔料を検証した結果のCGが、もしかすると当時のオリジナルかもしれません。　しかし、当時のオリジナルを再現したファイルが有るからと言って、実物の絵を廃棄したりって事はなしですよね。
最近は保管の経費の為、フィルムやテープ等の当時の最先端アナログ記録が失われそうな環境です。どうなのかなぁ、、、

あ、ごめんなさい。ご質問者様も質問趣旨から脱線してました。

私よりも他の方々がそれぞれの回答を書き込んでおられますので、ご質問者様はどのように感じておられるでしょうか？（わぁ、これも質問に対する回答では無いですね。ごめんなさい。）

No.4 回答者： u-bot 回答日時： 2010/10/25 23:03

データ圧縮に利用されるLZHやZIPの圧縮とMP3のような音楽の圧縮は考え方が全く異なります。

そのため音の連続性や規則性でなく周波数で考えて下さい。

人間の耳は一般的に20Hzから20KHzまで聞こえるとされていますが、
・周波数の高い音は聞こえにくい
・突出している周波数に近い音は聞こえにくい
という特徴があります。
MP3のような非可逆圧縮はこの特徴をうまく利用してデータを減らしています。

こちらのサイトの解説が判りやすいと思います。
http://markun.cs.shinshu-u.ac.jp/kiso/events/stu …

http://bb.watch.impress.co.jp/cda/bbword/16152.h …

MP3形式で128kbpsのサンプリングをすると16KHz以上の高周波が再現できません。
ポータブルプレーヤーで聞く分にはそれで十分ですが、人によっては音の広がりが無いと感じると思います。
なので音の再現性をよくするには
・エンコードの良いソフトを利用する（MP3だとLAMEが有名）
・サンプリングレートを上げる（256kbps以上）
・MP3は圧縮アルゴリズムが古いので他のフォーマットにする（例えばAAC）

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私はiPodを利用しているのでiTunesを利用して圧縮しています。
iTunesだとMP3形式で256kbpsのサンプリングレートにしても16KHzの音は出ません。
そのためAAC形式で圧縮しています。

あと参考に自分がどれくらいの高周波が聞こえるかはこちらで確認してみて下さい。
http://itsd210.s24.xrea.com/ja/mosquito_sound/
私の耳では16KHzは聞こえましたが、18KHzは駄目でした。

No.3 回答者： jklm324 回答日時： 2010/10/25 22:27

> 連続性、規則性が有ると思うんですが

金属楽器って、金属で出来た楽器ということでしょうか。木でできていようが金属でできていようが、楽器の音には規則性があります。それを活かして、より効率的な圧縮ができるかということであれば、YESだと思います。しかし、楽器ごとに特性が異なるので、それぞれの楽器のために圧縮方法を最適化する必要があります。

実際に録音される音楽は複数の楽器の奏でる音をミックスしたのもので、そこから各楽器の音を取り出して別々に圧縮する必要があります。一旦ミキシングされた音を楽器ごとに分離するのはほぼ不可能と言っていいでしょう。

ということで、圧縮方法はいろいろと考えられると思いますがオーディオ圧縮ということでは応用は不可能ということで開発する意味がないとういうことだと思います。

電子キーボードの音源などでしたら、連続性や規則性を使ったものがあると思います。でも、今はメモリが凄く安くなってので、あまり頑張って圧縮する必要ないかもしれませんが。

No.2 回答者： nqc18545 回答日時： 2010/10/25 13:28

理論的には劣化しますが大して変わりませんよ。

でもさすがに
128kbpsとWAVEじゃ違いますけど。

No.1 回答者： gunma1948 回答日時： 2010/10/25 11:09

御自身の耳で確かめるのが、一番です。

「良い音」とは？そんな定義は存在しないのです。
誠に曖昧な表現で個人々で違うからです。

WMP,iTunse 他変換出来る、フリーソフトが沢山有ります。
検索欄に打ち込むとズラーと出てきます。
MP3の他にもWMA,AACなど圧縮方式は有ります。
それらの音の違いを聴いて楽しみましょう。