デジタルオーディオとは？ これは、私たちの多くが一度自問したことがある質問であり、簡単な答えではありません。
デジタル オーディオは、サウンドをデジタル形式で表現したものです。 これは、オーディオ信号をアナログ形式ではなくデジタル形式で保存、操作、および送信する方法です。 これは、オーディオ技術の大きな進歩です。
この記事では、デジタル オーディオとは何か、アナログ オーディオとの違い、オーディオの録音、保存、視聴の方法がどのように変革されたかについて説明します。
概要
デジタルオーディオとは？
デジタル オーディオとは、デジタル形式でのサウンドの表現を指します。 これは、音波が一連の数値に変換され、デジタル技術を使用して保存、操作、および送信できることを意味します。
デジタルオーディオはどのように生成されますか?
デジタル オーディオは、一定の間隔でアナログ サウンド ウェーブの個別のサンプルを取得することによって生成されます。 これらのサンプルは一連の数値として表され、デジタル技術を使用して保存および操作できます。
デジタルオーディオの利点は何ですか?
最新のテクノロジーが利用できるようになったことで、音楽の録音と配信に関連するコストが大幅に削減されました。 これにより、独立したアーティストが自分の音楽を世界中と簡単に共有できるようになりました。 デジタル オーディオ録音はファイルとして配布および販売できるため、レコードやカセットなどの物理的なコピーは必要ありません。 消費者は、Apple Music や Spotify などの人気のあるストリーミング サービスを利用して、何百万もの曲の表現に一時的にアクセスできます。
デジタルオーディオの進化: 簡単な歴史
メカニカルウェーブからデジタル署名まで
- デジタル オーディオの歴史は 19 世紀にまでさかのぼることができます。当時は、ブリキやワックス シリンダーなどの機械装置が音の録音と再生に使用されていました。
- これらのシリンダーには、空気圧の変化を機械的な波の形で収集して処理する溝が慎重に刻まれています。
- 蓄音機とその後のカセットテープの登場により、リスナーはライブに行かなくても音楽を楽しむことができるようになりました。
- ただし、これらの録音の品質は限られており、時間の経過とともに音が歪んだり失われたりすることがよくありました。
BBC の実験とデジタル オーディオの誕生
- 1960 年代、BBC は放送センターを遠隔地にリンクする新しい伝送システムの実験を開始しました。
- これには、よりシンプルかつ効率的な方法でサウンドを処理できる新しいデバイスの開発が必要でした。
- 解決策は、時間の経過に伴う気圧の変化を表すために離散数を使用するデジタル オーディオの実装で見つかりました。
- これにより、特に低レベルで、以前は得られなかった元の状態のサウンドを永久に保存することができました。
- BBC のデジタル オーディオ システムは、毎秒 XNUMX 回の速度でサンプリングされ、固有のバイナリ コードが割り当てられた波形の分析に基づいていました。
- この音の記録により、技術者はバイナリ コードを読み取って解釈できるデバイスを構築することで、元の音を再現することができました。
デジタルオーディオの進歩と革新
- 1980 年代に市販されたデジタル オーディオ レコーダーの発売は、デジタル オーディオの分野に大きな前進をもたらしました。
- このアナログからデジタルへのコンバーターは、コンピューターで保存および操作できるデジタル形式でサウンドを保存しました。
- その後、VHS テープ形式がこの傾向を継続し、デジタル オーディオは音楽制作、映画、テレビで広く使用されるようになりました。
- デジタル オーディオにおける絶え間ない技術の進歩と絶え間ない革新により、サウンド処理および保存技術の明確な波が生まれました。
- 今日では、デジタル オーディオ署名を使用して、かつては得られなかった方法で音を保存および分析し、これまで達成できなかった比類のない音質を楽しむことができます。
デジタルオーディオ技術
記録および保存技術
デジタル オーディオ技術は、オーディオの録音と保存の方法に革命をもたらしました。 最も一般的なテクノロジーには次のものがあります。
- ハードディスク録音: オーディオはハード ドライブに録音および保存されるため、オーディオ ファイルを簡単に編集および操作できます。
- デジタル オーディオ テープ (DAT): 磁気テープを使用してオーディオ データを保存するデジタル録音形式。
- CD、DVD、および Blu-ray ディスク: これらの光ディスクは、大量のデジタル オーディオ データを保存でき、一般的に音楽やビデオの配信に使用されます。
- Minidisc: 1990 年代から 2000 年代初頭にかけて普及した小型のポータブル ディスク形式。
- Super Audio CD (SACD): 特殊なディスクとプレーヤーを使用して、標準の CD よりも優れた音質を実現するハイレゾ オーディオ フォーマット。
再生技術
デジタル オーディオ ファイルは、次のようなさまざまなテクノロジを使用して再生できます。
- コンピュータ: デジタル オーディオ ファイルは、メディア プレーヤー ソフトウェアを使用してコンピュータで再生できます。
- デジタル オーディオ プレーヤー: iPod やスマートフォンなどのポータブル デバイスは、デジタル オーディオ ファイルを再生できます。
- Workstationデジタル オーディオ ワークステーション: デジタル オーディオの録音、編集、およびミキシングに使用されるプロフェッショナル オーディオ ソフトウェア。
- 標準の CD プレーヤー: これらのプレーヤーは、デジタル オーディオ技術を使用する標準のオーディオ CD を再生できます。
放送および無線技術
デジタルオーディオ技術は、放送やラジオにも大きな影響を与えました。 最も一般的なテクノロジーには次のものがあります。
- HD ラジオ: より高品質のサウンドと、曲やアーティスト情報などの追加機能を可能にするデジタル ラジオ技術。
- Mondiale: ヨーロッパおよび世界の他の地域で使用されているデジタル ラジオ放送規格。
- デジタル ラジオ放送: 現在、多くのラジオ局がデジタル形式で放送されているため、音質が向上し、曲やアーティストの情報などの機能が追加されています。
オーディオ形式と品質
デジタル オーディオ ファイルは、次のようなさまざまな形式で保存できます。
- MP3: 音楽配信に広く使用されている圧縮オーディオ形式。
- WAV: プロのオーディオ アプリケーションで一般的に使用される非圧縮オーディオ形式。
- FLAC: ファイル サイズを犠牲にすることなく高品質のサウンドを提供するロスレス オーディオ形式。
デジタルオーディオの品質は、解像度と深さによって測定されます。 解像度と奥行きが高ければ高いほど、音質は良くなります。 一般的な解像度と深さには、次のものがあります。
- 16 ビット/44.1kHz: CD 品質のオーディオ。
- 24 ビット/96kHz: ハイレゾ オーディオ。
- 32 ビット/192kHz: スタジオ品質のオーディオ。
デジタルオーディオ技術の応用
デジタル オーディオ技術には、次のような幅広い用途があります。
- 完璧なコンサート サウンドの作成: デジタル オーディオ技術により、サウンド レベルと品質を正確に制御できるため、ライブ コンサートの設定で完璧なサウンドを実現できます。
- インディペンデント アーティスト: デジタル オーディオ技術により、インディーズ アーティストは、レコード レーベルを必要とせずに音楽を録音して配信できるようになりました。
- ラジオと放送: デジタル オーディオ技術により、ラジオと放送の音質が向上し、機能が追加されました。
- 映画とビデオの制作: デジタル オーディオ技術は、映画とビデオの制作でオーディオ トラックの録音と編集に一般的に使用されています。
- 個人使用: デジタル オーディオ技術により、人々は自分の音楽やオーディオ録音を簡単に作成して共有できるようになりました。
デジタルサンプリング
サンプリングとは何ですか？
サンプリングとは、音楽やその他の音波をデジタル形式に変換するプロセスです。 このプロセスでは、特定の時点で定期的に音波のスナップショットを撮り、それらをデジタル データに変換します。 これらのスナップショットの長さによって、結果として得られるデジタル オーディオの品質が決まります。
サンプリングの仕組み
サンプリングには、アナログ音波をデジタル形式に変換する特別なソフトウェアが含まれます。 ソフトウェアは特定の時点での音波のスナップショットを撮り、これらのスナップショットはデジタル データに変換されます。 生成されたデジタル オーディオは、ディスク、ハード ドライブなどのさまざまなメディアに保存したり、インターネットからダウンロードしたりすることもできます。
サンプリングレートと品質
サンプリングされたオーディオの品質は、XNUMX 秒あたりに取得されるスナップショットの数であるサンプリング レートによって異なります。 サンプリング レートが高いほど、生成されるデジタル オーディオの品質が高くなります。 ただし、サンプリング レートが高いということは、ストレージ メディア上でより多くのスペースが占有されることも意味します。
圧縮と変換
大きなオーディオ ファイルをポータブル メディアに収めたり、インターネットからダウンロードしたりするために、圧縮がよく使用されます。 圧縮には、特定の選択が含まれます 周波数 ハーモニクスはサンプリングされた音波を再現し、実際のサウンドを再現するための十分なゆらぎの余地を残しています。 このプロセスは完全ではなく、圧縮プロセスで一部の情報が失われます。
サンプリングの使用
サンプリングは、音楽、効果音、さらにはビデオ制作など、さまざまな方法で使用されます。 また、FM ラジオ、ビデオカメラ、さらには特定のキヤノン カメラ バージョンのデジタル オーディオの作成にも使用されます。 サンプリングはカジュアルな使用に推奨されますが、クリティカルな使用にはより高いサンプリング レートが推奨されます。
インターフェース
オーディオインターフェースとは？
オーディオ インターフェイスは、マイクや楽器からのアナログ オーディオ信号を、コンピューター上のソフトウェアで処理できるデジタル信号に変換するデバイスです。 また、コンピューターからのデジタル オーディオ信号をヘッドフォン、スタジオ モニター、およびその他の周辺機器にルーティングします。 オーディオインターフェースにはさまざまな種類がありますが、最も一般的で普遍的なタイプは USB (ユニバーサル シリアル バス) インターフェイス。
なぜオーディオインターフェースが必要なのですか？
コンピュータでオーディオ ソフトウェアを実行していて、高品質のオーディオを録音または再生したい場合は、オーディオ インターフェイスが必要です。 ほとんどのコンピュータにはオーディオ インターフェイスが組み込まれていますが、これらは非常に基本的なものであり、最高の品質を提供するものではありません。 外部オーディオ インターフェイスを使用すると、音質が向上し、入力と出力が増え、オーディオをより細かく制御できます。
オーディオインターフェースの最新バージョンは？
最新バージョンのオーディオ インターフェイスは、音楽機器の販売店で入手できます。 最近はかなり安く、古い株をすぐに押し出すことができます。 明らかに、買い物をするのが早ければ早いほど、オーディオインターフェイスの最新バージョンを見つけるのが早くなります。
デジタルオーディオ品質
概要
デジタルオーディオに関して言えば、品質は重要な要素です。 オーディオ信号のデジタル表現は、連続したアナログ信号を数値に変換するサンプリングと呼ばれるプロセスによって実現されます。 このプロセスは、サウンドのキャプチャ、操作、再生の方法に革命をもたらしましたが、オーディオ品質に関する新たな課題と考慮事項ももたらします。
サンプリングと周波数
デジタル オーディオの基本原理は、ソフトウェア アプリケーションを使用して操作および処理できる一連の数値としてサウンドをキャプチャして表現することです。 デジタル オーディオの品質は、これらの値が原音をどれだけ正確に表しているかにかかっています。 これは、アナログ信号が測定されてデジタル信号に変換される XNUMX 秒あたりの回数であるサンプリング レートによって決まります。
現代の音楽では通常、44.1 kHz のサンプリング レートが使用されます。これは、アナログ信号が 44,100 秒間に 96 回取得されることを意味します。 これは、デジタル オーディオを配布するための一般的なメディアである CD に使用されるのと同じサンプリング レートです。 192 kHz や XNUMX kHz などのより高いサンプリング レートも利用でき、より良い品質を提供できますが、より多くのストレージ スペースと処理能力も必要になります。
デジタル信号の符号化
アナログ信号がサンプリングされると、パルス符号変調 (PCM) と呼ばれるプロセスを使用してデジタル信号にエンコードされます。 PCM は、各サンプリング ポイントでのアナログ信号の振幅を数値として表し、一連の XNUMX 進数 (ビット) として格納されます。 各サンプルを表すために使用されるビット数によってビット深度が決まり、デジタル オーディオのダイナミック レンジと解像度に影響します。
たとえば、CD は 16 ビットのビット深度を使用し、65,536 の異なる振幅レベルを表すことができます。 これにより、約 96 dB のダイナミック レンジが提供されます。これは、ほとんどのリスニング環境で十分です。 24 ビットや 32 ビットなどのより高いビット深度は、さらに優れた品質とダイナミック レンジを提供できますが、より多くのストレージ スペースと処理能力も必要とします。
デジタルオーディオ操作
デジタル オーディオの利点の XNUMX つは、ソフトウェア アプリケーションを使用して信号を操作および処理できることです。 これには、編集、ミキシング、エフェクトの適用、さまざまな環境のシミュレーションが含まれます。 ただし、これらのプロセスは、デジタル オーディオの品質にも影響を与える可能性があります。
たとえば、オーディオ信号に特定のエフェクトや変更を適用すると、品質が低下したり、アーティファクトが発生したりする可能性があります。 使用するソフトウェアの制限と機能、およびオーディオ プロジェクトの特定の要件を理解することが重要です。
デジタル オーディオを使用した独立した音楽制作
分厚いデッキから手頃な価格の機器まで
プロとして音楽を録音するということは、分厚いデッキや高価な機器に投資することを意味していた時代は終わりました。 デジタル オーディオの出現により、世界中のインディペンデント アーティストが自宅のスタジオで毎日音楽を制作できるようになりました。 手頃な価格の機器が利用できるようになったことで、音楽業界は劇的に変化し、破産することなく自分の音楽を制作できるようになったミュージシャンにプラスの影響を与えています。
デジタルオーディオ品質について
デジタルオーディオは、音波をデジタルデータとして記録する方法です。 デジタル オーディオの解像度とサンプル レートは、音質に影響します。 ここでは、デジタル オーディオ品質が何年にもわたってどのように進化してきたかを簡単に説明します。
- デジタル オーディオの黎明期には、サンプル レートが低く、音質が低下していました。
- 技術が向上するにつれて、サンプルレートが向上し、音質が向上しました。
- 今日、デジタル オーディオの品質は信じられないほど高く、サンプル レートとビット深度により、音波を正確に捉えることができます。
デジタルオーディオの録音と処理
デジタル オーディオを録音するために、ミュージシャンはスタンドアロン キーボード、仮想楽器、ソフトウェア シンセサイザー、および FX プラグインを使用します。 録音プロセスでは、アナログ デジタル コンバーターを使用してアナログ信号をデジタル データに変換します。 その後、デジタルデータはファイルとしてコンピュータに保存されます。 ファイルのサイズは、録音の解像度とサンプル レートによって異なります。
レイテンシーとプロダクション
レイテンシーは、サウンドの入力とその処理の間の遅延です。 の 音楽制作、マルチトラックまたはステムを録音するときにレイテンシーが問題になる可能性があります。 レイテンシを回避するために、ミュージシャンは低レイテンシのオーディオ インターフェイスとプロセッサに依存しています。 デジタルデータ信号は、音の波形イメージを生成する回路を介して処理されます。 この波形イメージは、再生装置によって音に再構成されます。
歪みとダイナミックレンジ
デジタル オーディオはダイナミック レンジが高いため、サウンドの全範囲を正確にキャプチャできます。 ただし、デジタル オーディオには、クリッピングや量子化の歪みなどの歪みが生じることもあります。 入力信号がデジタル システムのヘッドルームを超えるとクリッピングが発生し、歪みが発生します。 量子化の歪みは、デジタル システムが信号を四捨五入して厳密なセグメントに適合させるときに発生し、特定の時点で不正確さを刻み込みます。
ソーシャル配信プラットフォーム
ソーシャル配信プラットフォームの台頭により、独立したミュージシャンは、レコード レーベルを必要とせずに世界中の視聴者に音楽を配信できるようになりました。 これらのプラットフォームを使用すると、ミュージシャンは自分の音楽をアップロードして、フォロワーと共有できます。 音楽配信の民主化は真の技術革命をもたらし、ミュージシャンは自由に音楽を作成して世界中と共有できるようになりました。
まとめ
これで、デジタル オーディオについて知っておく必要のあるすべてのことを簡単に説明できました。 デジタル オーディオは、連続した物理的な波としてではなく、個別の数値としてサウンドを表現したものです。
デジタル オーディオは、音楽の録音、保存、操作、視聴の方法に革命をもたらしました。 ですから、恐れずに飛び込んで、この素晴らしいテクノロジーのメリットを享受してください!
私はNeaeraの創設者でありコンテンツマーケティング担当者であるJoostNusselderであり、私の情熱の中心にあるギターを使って新しい機器を試すのが大好きです。私のチームと一緒に、2020年から詳細なブログ記事を作成しています。録音とギターのヒントで忠実な読者を助けるために。
