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音声ファイルの種類と特徴覚書

平成27年 3月31日:初稿
○「桐を利用した英語学習システム考案中-今度こそ長続きしたいのですが2」に音声ファイル形式としてmp3とwav形式があると述べました。動画ファイル形式については「動画ファイルの種類と特徴等覚書」に備忘録を記載していましたが、音声ファイル形式は全く不勉強でした。

○そこで、以下、ネットで調べた音声ファイル形式についての備忘録です。
・パソコンファイルとしての音声ファイルはアナログ信号をデジタルデータに変換して保存したもの
・デジタル変換とは、音の波形(アナログデータ)を一定間隔で測定(記録)する「標本化」作業
・標本化の周期のことを、サンプリング周波数(サンプリングレート)と言う
・サンプリング周波数は、1秒間にサンプリングする回数を表し、単位は「Hz」になる
・「Hz」は1秒間に何回音を測定して記録するかを表した単位で、値が高いほど原音に忠実になり、高音質となるが、データ量も比例して増大
・通常の音楽CDのサンプリング周波数は、44.1KHz
・音質に影響を与えるのは、サンプリングレートだけではなく、音の強弱(音量)を表す「サンプリングビット」「チャンネル数」でいずれも値が高いほど高音質
・音質に大きく影響を与えるのが、1秒あたりに記録(処理)するデータ量である「ビットレート」 で単位は「bps」
・ビットレートが大きいほど多くの情報を格納でき、高音質になる、ファイル形式mp3では、128Kbpsが聴くに耐えうる最低限度のビットレート
・デジタル化したデータを任意のファイル形式に保存し、その形式に対応するメディア機器・アプリケーションソフトで利用
・データの保存形式をファイルフォーマットといい、そのフォーマットに合わせてデータ変換すること符号化といい、符号化プログラムを「コーデック(CODEC)」と言う


ファイル形式概要
・非圧縮音声フォーマット

圧縮されていないオリジナルのデジタル音声 
例としては、WAV、AIFF
ファイルサイズは大聞く、音質はオリジナル

・可逆圧縮を伴うフォーマット
圧縮前のデータと、圧縮・展開の処理を経たデータが完全に等しくなるデータ圧縮を施した音声ファイル。
例としては、FLAC、Monkey's Audio(拡張子 APE)、TTA
ファイルサイズはやや大(オリジナルの50%から60%)、音質はオリジナル

・非可逆圧縮を伴うフォーマット
データの欠落・改変を伴う圧縮であるが、人間の聴覚特性を利用して劣化を目立たなくしている
例としてはMP3、WMA
ファイルサイズは小(オリジナルの5%から20%)音質は、オリジナルより劣化

代表的な音声ファイル形式の特徴
・WAV(ウェーブ / ウェブ)

主としてWindowsで使われる非圧縮ファイル形式。リニアPCM対応のICレコーダーなどから生成されるファイル。

・AIFF(エーアイエフエフ / エーアイエフ)
アップルコンピュータにより開発された音声ファイル形式であり、主に、マッキントッシュコンピューターなどで利用される。通常は非圧縮、リニアPCMデータ用のフォーマットであるが、圧縮データ用のフォーマットも存在する。

・WMA(ウィンドウズ・メディア・オーディオ)
マイクロソフトが権利を保有する非可逆圧縮フォーマット。 デジタル著作権管理機能が含まれている。

・MP3(エムピースリー)
音楽ダウンロードで最も一般的なフォーマット。圧縮により、同じ音源のPCMファイルの10分の1のサイズになる。MP3 は音楽には適しているが、話し声には適していないとされている。
以上:1,469文字

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