ハイレゾ音源とMP3、SACD、PCMの音質の違い

タイトルに「ハイレゾ音源とMP3、SACD、PCMの違い」と書きましたが、実はハイレゾ音源もPCM方式でデジタル化された音のデータの一つです。

MP3もPCM方式で録音された音の一つであるCDの音を、圧縮して記録する方式です。

以下ではこれらの用語について少しまとめてみます。

PCM

PCMは、Pulse Code Modulationの頭文字を取ったもので、日本語としては「パルス複合変調」と翻訳されます。

音や音楽だけに限らず、アナログの波形をデジタルデータ化する手法の一つです。

音をPCM方式でデジタル化する場合の具体的な方法としては、ある時点での音の大きさを数字の大きさとして測定します。

これを1秒間に多数回繰り返すことで、音の波形を数字の羅列で表します。

デジタル化して表しやすくするために、音の大きさの数字の最大値は2のべき乗で表しやすい数が取られます。

例えばCDは音の大きさを0から65535までの数字で表しますが、これは0～2の16乗マイナス1となり、2進数16桁で表すことが出来ます。

つまりコンピュータで言うところのビット数だと、16ビットである瞬間の音の大きさを表すことが出来ます。

また、CDではこの音の大きさを測る(サンプリング)ことを1秒間に44,100回繰り返しています。

この回数のことをサンプリングレートと呼び、周波数で表します。

CDの場合にはサンプリングレートは44.1kHz、ということになります。

この二つを合わせてCDに記録されている音のデータは、16bit/44.1kHzでサンプリングされたデータ、と言うことが出来ます。

このような方式でアナログデータをデジタル化する方式をPCMと呼んでいます。

MP3

MP3は主にCDに記録されている音を圧縮してデータ量を小さくするための手法です。

MP3では、おおまかには人間の耳が聞き取りにくいとされる音を削ってしまうことで情報量を落として、データ量を小さくしています。

このためMP3化されたデータを展開しても、元のCDの音には戻りません。

このような圧縮の方法を非可逆圧縮と呼びます。

以前は、パソコンのハードディスクや携帯音楽プレイヤーの内蔵ストレージの容量が大変限られていたため、音質よりもデータの小ささを優先してこのような圧縮の方法が利用されました。

しっかりした再生機器を使って元の音と比べると、MP3方式で録音された音は音質が劣化しているのが分かります。

SACD

SACDはSuper Audio CDの略で、CDの音質をはるかに超える高音質が得られる音源の一つです。

CDのような光ディスクとして販売されています。

SACDに記録されている音のデータは、PCM方式とは全く違うDSD(Direct Stream Digital)方式でデジタルデータ化されているため、一概にPCM方式で作成されたCDやハイレゾ音源などとは比較は難しくなっています。

ですが非常に高音質で、一般的なハイレゾ音源よりも更に高音質であると言われています。

ただ、デジタル化するための方式が複雑なため、再生には大変大きな処理能力が必要となります。

ハイレゾ音源

今、一般にハイレゾ音源と呼ばれている音源は、すべてPCM方式でデジタル化されたものです。(ただ、SACDと同じ方式で作られた音源もハイレゾ音源に含む流れにはあります。)

CDに比べるとより大きなビット数、サンプリングレートでデジタル化されています。

一般的には24bit/48kHz以上でサンプリングされた音のデータをハイレゾ音源と呼ぶことが多くなっています。

PCM方式での音のデジタル化を行う際には一つ法則があって、サンプリングレートの半分までの周波数の音しか記録できません。

このためCDには22.05kHz以上の音は記録されません。

これに対してハイレゾ音源では、例えば24bit/96kHzのサンプリングだと、最高48kHzの耳に聞こえない音まで記録可能です。

また、音の大小に関してCDが65536とおりで表現しているのに対して、24bitのハイレゾ音源だと、16,777,216通り、約1600万段階で表すことが出来ます。

音の一番大きなところは再生するスピーカーやアンプで決まってしまいますので、ハイレゾ音源では一番大きな音から一番小さな音まで、とてもきめ細やかに表すことが出来ると言うことになります。

音の違い

CD、24bit/96kHzのハイレゾ音源、SACDの音ですと、一番音がいいのは恐らくSACDだと思います。

SACDの音はとても滑らかでアナログ的に聞こえるとされています。

ハイレゾ音源もCDに比べるととても滑らかで角の取れたような音に聞こえます。

きちんとした再生機器で同じ音をCDとハイレゾの品質で録音した音源を聞き比べてみると、びっくりするぐらいの違いがあります。

ただ、CDの音が悪いというわけではなく、CDはとても音の粒立ちがよく、元気な音に聞こえやすいとされています。

このため、再生する機器の性能がいまひとつだと、ハイレゾの音は繊細なだけで線の細い音に聞こえる可能性もあります。