bitの話
32bit float について解説します。
まずは、いろんなサイトなどで同じような解説はたくさん出ていますが、そもそもbitって何ということについて、解説を入れておきますね。
bitは音量の解像度で、数値が大きくなるほど、より大きなダイナミクスを表現することができます。
具体的には、
16bitは2の16乗で65,536段階
24bitは2の24乗で16,777,216段階
32bitは2の32乗で4,294,967,296段階
となり、32bitの表現力は桁違いです。
bit数に応じたそれぞれのダイナミックレンジは、1ビットあたりおよそ6dbとされ、16bitが96dB、24bitが144dB、32bitが192dBとなっています。この違いにより、ボーカルの消え際の息遣いや、ホールの微細な残響などをより細かいディテールを表現することが出来ます。
32bitには、32bit integer（整数）と32bit float （不動小数点）があり、32bit 整数は上記の通りですが、32bit float の場合24ビット分の情報は常に保持し、残りのビットでプラスなのかマイナスなのかと、保持している24ビットの情報をどのくらい大きくするのかとかどのくらい小さくするのかの情報を演算するための情報を格納しています。
そのため、演算処理のために8bitを使うので、ダイナミックレンジは実質24bitと同じになります。
では、32bit float にどういったメリットがあるのか、ということが気になるところですよね。
その前に、２つのbitについて話をしていきます。
DAWのセットアップには、bit解像度に16bit、24bit、32bit floatを選ぶことが出来るようになっていますが、このbit 解像度の32bit floatと、もう一つ、各メーカーから、32bit float 内部処理 又内部演算処理、（或いは、64bit 浮動小数点演算処理というのもある）といった言葉を聞いたことがあると思います。
実はこの２つは別物ですので、一緒くたに考えてはいけません。
内部処理（内部演算処理）というのは、16bitでも、24bitでもDAWの中では常に行われていています。私たちが使う側が設定することはなく、DAWの内部処理という観点ではDAWに音が取り込まれた時点でそのDAWの仕様で32bit float又は64bit float （ほとんどは64bit float） に変換され内部処理されています。従って何も意識しなくてもすでに恩恵を受けてるわけです。
32bit floatは何が良いのか、ということですが、一つは、それぞれのトラックでレベルオーバーを起こしていても最後のマスターバスでレベルオーバーしなければクリップを回避出来るという点です。
もう一つは各トラックのフェーダーを下げて音量を下げていっても音質が劣化しない、ということです。
一般的な16ビットや24ビットの場合、フェーダーを６db下げると1ビット分の情報が捨てられます。24db下げた場合は4ビット分の情報が捨てられます。16ビットの場合だと12ビットの音になってしまい、これを再度あげると音の劣化を肌で感じることになります。
32ビットfloatの場合はフェーダーを何db下げようと、何db上げようと元の24ビットのデータは保持したままなので音の劣化や歪みの心配がないというわけです。
そうは言っても、オーディオインターフェースでクリップしてしまったものは元には戻りませんのでここでのクリップには十分気をつけなければならないです。
では、DAWのセットアップで決めているbit解像度は何かというと録音されるAudioファイルのbit解像度ということになります。
ここで bit解像度を32bit float にして録音する際のメリットとしては、例えば、フェーダー操作でチャンネルボリュームを操作したり、エフェクトのかけ録りをするような音質の変化を伴う場合には、32bit float処理が入るので32bit floatのメリットがあるということになります。
そして、こういった音量の変化が起こらない場合には、24bit でも良く、むしろ32bit float だとファイル容量が大きくなるので、節約のためにも24bit の方が良い、、、、、といった話も聞きますが、
実際に24bit と32bit floatを聴き比べると音の細かなディテールは32bit floatの方がしっかりと現れていて音質的にも良いと感じていますので32bit floatを使うメリットは大きいと思います。
以下は、仮に、元の音源が32bit floatのある音源をチャンネルフェーダーを思いっきり下げてから16bit 、24bit、32bit floatの3種類でそれぞれ書き出しをしてみた実験です。これらの音源を読み込んでノーマライズをかけて音量を上げてみると、16bitは「サーッ」といったノイズが酷く、音質の劣化がはっきりと分かります。24bitは、それほどはっきりとした音質の劣化は分かりにくい感じでしたが、やはりディテールが損なわれているな、と思いました。
32bit floatは、しっかりと元の音質、ディテールを維持しています。
最近は32bit で録音出来る機器、インターフェースも出てきましたが、多くのオーディオインターフェースは24bitのDAですね。
それでも、こういったことからDAWで32bit floatを使うメリットは大きいと思っています。マスタリングでは、最終マスターでは、CDなら16bit、配信用のマスターなどでは、24bitに落としますが、DAW内のオーディオファイルの中間処理は最後まで32bit floatで行っています。
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