今日は、　iPodスピーカーの音質　について考えてみたいと思います。

iPodスピーカーの音質を向上させるテクニック

現在のところ、ノーマル状態で音のバランスが良いと思える　iPod専用スピーカー　はあまりないと思います。
全体的に、高音域が出ずバランスがいまいちな　iPodスピーカー　が多いです。

問1　なぜ、iPodスピーカーは低音重視で高音をおろそかにするのか？

以下は私の主観です。

そもそも、iPodなどで使われる圧縮音源（MP3やAACファイル）は、容量を減らすために音楽ファイルのデータをカットします。

検証例）

Dream Theater 「The Glass Prison」　13:53

WAV　　　　　　　　　　　　　　　　　　1411kbps　（145636KB）　可逆
Apple　ロス･レス　エンコーダー　　　937kbps　（93562KB）　　可逆
MP3　 　　　　　　　　　　　　　　　　　320kbps　（32568KB）　　非可逆
MP3　 　　　　　　　　　　　　　　　　　128kbps　（13046KB）　　非可逆
AAC　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 320kbps　（33252KB）　　非可逆

圧縮音源は最高音質の320kbps　でさえ、WAV（CDの原音）ファイルの約1/3の容量になります。
つまり、2/3は原音からデータを無くしています。
スタンダードと言われる128kbpsなどは、約1/10の情報量しかありません。

一旦、MP3にしてしまうと、元の原音ファイルには戻せません。
このような状態ですから、どうしても音は悪くならざるを得ません。

圧縮音源は高音域がそもそもカットされているので、再現性が悪く、またMP3ファイルもエンコーダーや圧縮サイズにもいろいろなパターンが存在するので高音に対するアクションが難しいため。
低音領域のデータは安定して存在しているので、比較的バランスよく調整しやすいのではないかと思います。


問2　圧縮音源（MP3など）は音質に差が無く聴こえるのか？

音質差は確実にあります。
128kbpsファイルと320kbpsファイルを聴き比べてください。
この差は歴然です。
128kbpsは音がぺらぺらになります。
いろいろな周波数領域を間引いているわけですが、特に高音領域は完全にシャットアウトします。





では、WAVファイルと320kbpsファイルはどうでしょうか？
私は、あまり差は感じません。
これはデータからも検証できています。




ただ、圧縮音源なので音の間引きは確実に行われています。
以前も言いましたが、モスキート周波数以上の領域は人間は基本的には聴く事ができません。

音質向上とCDリッピング最適化　（前編　周波数について）

10kHz（１万ヘルツ）以上は超高音域ですが、128kbpsでも14kHzまでは音はあります。
だから、理論上128kbpsでも大丈夫なはずですが各周波数の間引きの度合い（バランス）が差になっているのでしょう。

音の臨場感などを感じる各個人の感覚は、データで表現できるものではありません。

周囲の環境、気圧、天気などでも音に対する感じは変わります。
なので、音を比較する時は最低限、耳掃除と体調は完璧にしておきましょう。
これだけで高音に対する感度は確実に上がります。


iPodレビュー　おすすめイヤホン比較
iPodレビュー　おすすめスピーカー比較

BOSE　QC3 購入レビュー

今回は、現在の音楽CDの次世代規格にあたるSACDについてです。
音楽CDの次世代規格は現在のところ、SACDとDVD-Audioの2種類あります。
当然、音質などは現在のCDよりも良くなっており、データ量も多いです。

SACDとは？

ソニーとPhilips社が提唱している音楽CDの次世代規格です。
SACDの音声信号のデジタルデータへの変換は、独自技術のDSD(Direct Stream Digital)という方式を採用しています。

特徴は、　

120dBのダイナミックレンジと100kHz以上の周波数特性の実現　

です。

以前、　「音質向上とCDリッピング最適化（前編　周波数について）」　で言いましたが、現在のCDは最大22kHz位（サンプリング周波数は44.1kHz）です。
なお、コウモリの発する超音波が48kHzです。

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※サンプリング周波数とは？
アナログ信号からデジタル信号への変換(AD変換)を1秒間に何回行なうかを表す数値。
音を正確に記録し、再現するにはその音の周波数の倍程度の周波数でサンプリングする必要があるので、CDでは22kHz位が限界。

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SACDは100kHzも再現できますが、まず人間には聴こえません。
といっても、超高音質であることは明らかです。
また、音圧も高いので再生機器の負荷が減り本体ノイズの影響を減らせるので音質は良くなります。

また、SACDは二層記録が可能で、音楽が入っている層とは違う別の層にプロテクト層があります。
つまり、音質には一切影響を与えません。
CCCDとは別物です。
SACDは本当のプロテクト技術を持っています。

CCCDについては、iPod裏技　「CCCDをリッピングして　iPodで聴く方法」　を参照してください。

ただ、SACDは専用の再生機器が必要になるものもあります。
用途が限られますが、

完全にMP3などの圧縮音源とは次元が違います。


音は、耳で聴く音と身体で聴く音の2種類があります。
SACDは身体で聴く音です。
SACDのように、ここまで音質にこだわるなら、高価な機器と最終的には雑音がない専用オーディオルームが必要でしょう。

iPod使いなら必要は全く無いのですが、知識として持っておくのが大事だと思います。
私がMP3のリッピングにこだわるのもこういう理由があるからです。


なお、SACDは通常のCDより音質が良いので、名盤とかクラシックで使われることが多いです。
ピンクフロイドの世界的名盤　「The Dark Side of the moon」　はSACDで発売されています。
興味がありましたらどうぞ。
（このSACDはCDとのハイブリッド・シリーズで、通常のCDプレイヤー、SACDプレイヤーどちらでも再生可能です。）

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管理人も好きな　Pink Floyd（ピンク・フロイド）　の詳細はこちら
Pulse: 驚異  Pink Floyd

私がiPodを購入して間もない頃の話です。
CDを購入してCDで音を聞く前に、iTunesの128kbps MP3でリッピングして、その音だけをiPodでしばらく聴いていました。
ある時CDをそのまま聴いてみたら、余りの音の違いに愕然としたことがあります。
CDのリッピングはきちんと最適化する必要があったのです。
今回は、私がその時に行った調査結果を公表したいと思います。


０．人間が聴くことが出来る限界は？

人間が聴こえる周波数は20～20kHzが限界とされています。
このうち生活するのに支障がない高音域（聴力検査で問題ないという範囲）は10kHzです。
人間が単音で聴こえる限界は20kHz位で、年とともに高音が聴き取りにくくなります。

10kHzまで聴こえれば生活に支障はない

と言うことになります。

CDは20kHzでフィルターをかけているようで、20kHz以上の音はあてにならないと思います。
MDとか、MP3とかの圧縮音源は、この人間の高音に対するいい加減さを利用してできたものと考えられます。
ただ、音に対する感性は個人差があり、コウモリの発する音も聞こえるのではないかというくらい敏感な人もいます。

なお、超音波と言うのは20kHz以上のことを言います。物理的には人間には聴こえないはずです。
コウモリは48kHzもの高周波で気配を感じます。

10kHz（１万ヘルツ）以上は超高音域と言って良いでしょう。
これは、臨場感や気配のような感覚、生々しさなどを伝える音域で原音そのものを聴く音域ではありません。
つまり、普通に聴くにはCDの周波数20kHzもいらないということになります。
でも実際のところはどうなのでしょうか？

後編では、実際調査した波形と比較して音質を検証します。

「後編　リッピング後の波形比較」

音質向上とCDリッピング最適化（後編）です。

今回は音を波形で表示させ、目で分析してみましょう。

以下の図は、Wave SpectraというフリーソフトでWAVの波形を見てみたものです。
Wave Spectraの絶対値波形はあまり当てにならないという報告もあるので、以下の波形は

「相対比較」

でお願いします。

横軸　周波数（kHz）　　目盛りは0～22kHz　大きくなるほど高音が聴こえます。
縦軸（dB）　　　　　　 　音の強さ、音圧

縦軸が振れるのは、音の再現性が悪いです。
音圧と周波数には、ラウドネス曲線のような相関関係があります。
かなり小さな音（dB）でも高音等が聴き取れる人はいい耳を持っています。
これは、個人差等もあるのでここでは検証しません。

上から、
WAV（CD原音）
MP3（LAME　CDex）
MP3（iTunes）
AAC（iTunes）
です。

１．圧縮音源の波形比較（128kbps）

まず、128kbpsでリッピングした波形です。




WAV　　20kHzまで綺麗に波形が出る。
LAME 　14kHz以上の高音域を切る（カットオフ周波数と言います）。それより下の音（人間の耳に聴こえる重要な音）の再現性を良くする傾向あり。
MP3　　再現性の悪い高音域が20kHzまでだらだらと続く。
AAC　　LAMEと同じで高音域（16kHz位）を切る。ただし、カットオフ周波数はLAMEより高い。

波形を見ても分かるようにLAME MP3とAACは比較的安定したように聴こえると思います。
ただし、高音域がかなりカットされます。
殆ど聴こえないはずですが、臨場感などに差がでます。
特にiTunesのMP3では、容量が少ないのに、余り重要ではない超高音域にもメモリーをたくさん使ってしまうため、10kHz以下の重要な音の再現性が悪くなっているようです。
そのため、原音とかなり違うように聴こえます。

２．圧縮音源の波形比較（160kbps）




LAME　 16kHzまで再現？
MP3　　16kHz近くまで再現？　ただし、再現性の悪い高音域が20kHzまで続く。
AAC　　18kHz以上はなし。

160kbpsになると、比較的安定してきます。

３．圧縮音源の波形比較（192kbps）




LAME　 18kHzまで再現？
MP3　　相変わらず、再現性の悪い高音域が20kHzまで続いている。
AAC　　18kHz以上はなし。波形が安定したように見える。

192kbpsになると、実際に聴いてみても殆ど差は分からなくなってきます。

４．圧縮音源の波形比較（320kbps）




LAME　 原音の波形に近く、ほぼ20kHzまで再現？
MP3　　十分再現性があるように見える。
AAC　　320kbpsにしても、18kHz以上はなし。波形はより安定か？

320kbpsでは、どの形式でも差はあまりなく波形は安定します。

５．まとめ

・　低ビットレート（128kbps以下）の場合、10kHzの音を再現良く出来るかが重要。
その点、LAMEやAACは性能が良い。（比較的高音域もカバーしているAACが優勢か？）
・　ただし、AACは192kbps以上になると殆ど差はない。
・　最高ビットレート（320kbps）になると、AACよりもMP3が優勢。

以上のことから、低ビットレートはAAC、高ビットレートはMP3が良いでしょう。

「AACは128kbps以上」　あれば、カットオフ周波数（16～18kHz位）は余り変わらないので、128kbpsのパフォーマンスが最も良いと言われています。
しかし、AACは192kbps以上の波形はあまり変わりません。

一方、LAME MP3　は、ビットレートを上げれば上げるほど、原音の波形にどんどん近づいていきます。

そこで、「iPod　レビュー」での最も高音質な最適リッピングは、

AAC　iTunes　192kbps
MP3　LAME　　320kbps

と結論します。

私は、LAMEの320kbpsを使っています。
理由はMP3なので汎用性があることと、LAMEはファイルサイズが最大の場合最も原音に近い波形が再現良く得られるためです。

私もそこそこ音楽を聴く方ですが、本当にお気に入りの曲は（iTunesのレート★★★★★）2000曲位です。
LAMEの320kbpsでも2000曲で20GB（一曲当たり10M程度）ですから、HDDタイプなら殆ど問題はないのではないでしょうか？

携帯目的なら、ファイルサイズが大きいとバッテリー低下の原因になるので、もっとレートを下げてもいいと思います。
ここは用途次第でしょう。

ちなみにiTunes Storeで音楽をダウンロードした場合の形式は、128kbpsのAACです。
AACは、前述のとおり128kbpsでも比較的カットオフ領域が高く、MP3よりも音質が良いです。

私は、iTunesのMP3（特に128kbps）は音質が劣ると感じました。
iTunesを使うなら、AACの192kbpsでリッピングすることをおすすめします。

音には好みもあるので、実際に聴いて確認してみるのも面白いですよ。


また、当ブログでは、iPod用スピーカーの（購入）レビューをしています。
音質向上のためには、BOSE　Quiet Comfort 3のようなノイズキャンセリングのヘッドホンを使うというのも手です。

iPod　スピーカー比較
BOSE　Quiet Comfort 3（ボーズ　クワイアットコンフォート３）購入レビュー

私は、　iPod　で音楽を聴いている訳ですが、
音質を良くする　ためには、以下の方法をお勧めします。


1.　PCからの曲管理を簡単にしたい人向け

iTunes 　でリッピング（CDを変換すること　インポートともいいます）するときは、

1.　iTunes AAC 256Kbps
2.　アルバムジャケット登録
3.　（歌詞の編集などはお好みで）

iTunes登録も自動にできますし、音質とパフォーマンスのバランスが最も良いです。

これが最も簡単な王道パターンです。

AAC形式でリッピングするなら、iTunesが最も優れています。
新規iPodユーザーならAAC形式を使うのが何かと便利かと思います。


後は、iTunesの
編集→再生→サウンドチェックをONすれば良いです。

iPod　側もサウンドチェックを　ON　してください。


長所

・　曲管理が簡単。他のソフトを使う必要がなく、iTunesだけで管理可能。
・　AACのリッピング技術は優秀なので、簡単なわりにはなかなかの音質が手に入れられる。


短所

・　他のMP3プレーヤーではAAC形式は使えない（再生できない、汎用性がない）。
・　サウンドチェックは万能ではないので、曲のバランスがおかしくなることがある。

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リッピング形式とは？

iTunesで変換できる代表的なファイル形式と特徴を説明します。

リッピングの形式	説明	ファイル容量	音質	曲数（約60GBの場合）
WAV	圧縮なし	大　 1411kbps	◎　最良	1000曲
Appleロスレス	可逆性の圧縮	自動圧縮　900kbps程度	◎	約1500曲
MP3	非可逆性の圧縮	可変　最大320kbps	×～○	320kbpsで約5000曲
AAC	非可逆性の圧縮	可変　最大320kbps	×～○	320kbpsで約5000曲
AAC 128kbps	iTunes形式	固定　128kbps	×	約10000曲
AAC 256kbps	iTunesプラス形式	固定　256kbps	△	約7500曲

WAV、Apple ロスレスについて

WAV、Apple ロスレスは容量が大きいです。
WAV（ビットレート1411kbps）形式
CD1枚、10曲　600MBとして、1000曲で60GBになります。CD-Rで音楽用として焼くことが可能な形式です。

Apple ロスレスは40%位圧縮され音質はWAVと同等とされていますが、アップルの独自技術なのでiPod以外は利用できません。
60GBのiPodでも、1500曲くらいが限度でしょう。

私は、CD-Rでも書き込めるWAV形式を強くお勧めします。
ロスレスよりもWAVやMP3のように汎用性が高いファイル形式にしておいたほうが後悔しないと思います。


MP3,AACについて

MP3,AACは最高音質でも（320kbps）で、78%の圧縮になり、60GBで5000曲は可能です。
ちなみに128kbpsなら、91%も圧縮されます。

下記は、リッピング後の波形を比較したものです。
圧縮率が高くなるほど波形はWAV形式からかけ離れていきます（高圧縮128kbps　⇒　音質劣化）。






iTunesで購入できるファイル形式について

iTunes Music Store　で曲を　ダウンロード　する場合はAAC 128kbpsです。
これは、 MP3の160kbps の音質に相当する というのが一般的ですが、お世辞にも音質がいいとはいえないと思います。
なお、最近導入された　iTunes plus（プラス）　という形式は　AACの256kbps　です。
AACの256kbpsの音質は圧縮音源としては満足いくレベルと思います。

まだ、殆どの日本の曲が対応していないのは残念ですが…。


下記リンクも参考にお願いします。
音質向上とCDリッピング最適化　（後編　リッピング後の波形比較）

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また、　高音域　に関しては、　AACの方が音質が良いのは　確かです。

ただし、これは低ビットレート（192kbps以下）の話です。
（高ビットレートでは、　LAME_MP3　の方が綺麗に様々な周波数をカバーします。）



2.　iPodで最高の音質を引き出したい人向け

iPod（圧縮ファイル使用）で最高の音質を実現させたい人向けです。
実際のところ、WAV形式の音質が一番いいのですが、容量が大きく実用的ではないのでここでは圧縮ファイルを使った場合を検証します。

曲の形式はMP3です。
ロスレスやAACでもいいのですが、汎用性が無いので私はおすすめしません。


汎用性が高い　MP3には、たくさんの音楽リッピングソフトが存在します。

iTunesでもMP3形式で変換は可能です。
確かに、iTunesでリッピングすると早くて登録も簡単なのですが、独自のエンコーダーは速度優先でオリジナル音源と異なる波形になっていたのは気になります。
また、MP3エンコーダーはiTunesではあまり改善していないようです。
iTunesでリッピングするなら、AAC形式をおすすめします。


MP3のリッピングには、外部のフリーソフト　「CDex」　を使用しましょう。
それが、圧縮音源の最高音質で最も有名な形式

「LAME MP3」

になります。

LAME （LAME Ain't MP3 Encorder）　は、低圧縮でもAACに匹敵する高音質が実現できるMP3エンコーダーです。
Ain'tと言っていますが、LAMEは、MP3です。
他のMP3プレーヤーとの互換性もあるので、LAME MP3はお勧めです。

これは、　　「CDex」　に搭載されています。
（LAMEでリッピングできるソフトは他にもありますが、私はこれが最も優秀と思います）

CDexのダウンロードはこちら

ちなみに、　CDex　は　2009/11/18　の　Ver1.70b4　が最終Versionですが、私はちょっと前の　Ver1.70b2　を使っています。


フリーソフト　「CDex」　の最良の設定は？

マニュアルを見ると、設定はデフォルトのまま変更しないことを薦めていますが、私は

320kbps CBR q2

の項目だけ変更しています。
q2　はクオリティです。

私がCDexで設定している　「エンコーダ」　の例を載せます（あくまで一例です。参考程度にどうぞ）。



「オプション」　→　「設定」　でこの画面になります。
「エンコーダ」　以外には、以下の２つの設定をしておくと便利です。

１．　「リモートCDDB」　の　「E-mail アドレス」　をいれると、CDタイトル検索ができるようになります。
２．　「ファイル名」　の　「ファイル名形式」　は　「％1￥％2￥％4」　にします。
　　　　この場合、アーティスト、タイトル、トラック名の順にフォルダ階層ができ、管理しやすくなります。
　　　　ファイルの保存先は自分の管理しやすい任意の場所　（例　「C:￥ipod￥」）　などに変更するといいでしょう。

また、最初のメイン画面に戻って　「編集」　→　「ジャンルの追加／編集」　を行うことで音楽のジャンルを追加することもできます。
CDexは自分でいろいろと調整できるので、お好みで変更するといいと思います。


LAMEは　VBR 192kbps　が最もパフォーマンスが良いとされています。
私はパフォーマンスより音質を優先したいので　320kbpsに変更　しています。
さらに、音楽をMP3に変換している時にパソコンはさわりません。
今どきのパソコンなら処理能力が落ち、変換を失敗することもないとは思うのですが、一応念のためです。

また、320kbpsで、　VBR　は意味がないような気がするので　CBR　にしています。
（これは、ちゃんと検証したわけではありませんが、自分なりの理由があります。下記参照）　

---

VBRとCBRの違いとは？

VBRとは、可変ビットレート のことです。

音が少なく情報が必要ないところはメモリーを減らし、 情報が多いところはメモリーを多くとり音質を向上させる方式です。全体的なファイルサイズも基本的には減ります。ただし、一説にはバグも報告されていますし、リッピングに時間がかかる時もある（こういうところが非常に怪しいです）ので私は使いません。

それに対して、メモリーを一定量とるものを　CBR　といいます。
ファイルサイズは大きくなりますが、変換時に大きな問題が起きることはほとんどありません。
高ビットレート（320kbps）なら　CBR　で良いと思います。

それでも、78%の圧縮になるので十分です。

---

私は、このリッピング形式と設定で音楽を管理しています。
今のところ、何の不具合もありません。
しかし、iTunesの登録などは自分でしなければなりませんので管理は面倒になります。
面倒くさがらずに、ずっと同じ管理をできる人向けの方法です。

さらに、MP3ファイルは　MP3Gain　で音圧レベルの調整をしましょう。
MP3ファイルなら、MP3Gain　でファイル全体の音を直接、一定にできます。


＜注意＞

MP3Gain　で録音レベルの低いものを無理やり上げると、音割れの原因になりますので、気をつけてください。
そのときは、録音レベルを設定を下げて変換し直しましょう。
（同様の理由でiPodのサウンドチェックでは音割れしてしまうことがあります。）

MP3 Gainの設定は、少し低めの　93dB　が良いと思います。

またMP3Gainを使ったときは、iTunes、iPodのサウンドチェックは　OFF　してください。
MP3 Gainで調整済みなので、サウンドチェックがONだと　音質　低下の要因になります。



MP3Gain　については、さらに詳しく解析していますので、下記リンクを参照願います。

MP3GainとAACGainの使い方



長所

・　MP3ファイル中では最高の音質！

短所

・　容量が増える
・　曲変換の手間が面倒
・　リッピングに時間がかかる

欠点が多いですが、最高音質を得るためにはこれくらいは必要になります。
慣れてくれば、比較的簡単にできるようになります。


あと、音質を改善したいのであれば元ファイル（リッピング形式）が最も大事です。

いくらいいスピーカーを使っても、元のファイルが悪ければいい音にはなりません。

このことは、しっかり覚えておいてください。
私の検証した結果が一番とは言いませんが、デフォルトと比べるとそれに見合っただけの効果はありますので、いろいろ試すことをおすすめします。


私の場合、

・　CDは音質の良い　LAME MP3（CDex等)　などでリッピングした後、MP3 Gainで音圧調整。
・　ちょっと試しに聴いてみたいものは、　iTunes Music Storeでダウンロード。

のように使い分けをしています。


音楽はその字のとおり、音を楽しむものです。
負荷にならない程度に自由に楽しみましょう。




iTunes Store

MP3GainとAACGainの使い方　
iPodレビュー　おすすめイヤホン比較