オーディオのディザリングとは何ですか

ディザリングは、一部のデータが削除された場合でも、デジタル オーディオのサウンドを良好に保つのに役立ちます

おそらく、特にデジタル オーディオ ワークステーション (DAW) からトラックをエクスポートしたことがある場合は、「ディザー」の概念に遭遇したことがあるでしょう。 「このプロセスは何ですか?さまざまな状況で本当に必要ですか?」という疑問が生じるかもしれません。 ディザリングの秘密を明らかにし、その本質と動作原理を知り、その使用が正当化されるケースを判断し、デジタルオーディオの操作の特徴にも触れてみましょう。

ディザリングとは何ですか?

一言で言えば、ディザリングは、オーディオ、画像、さらにはビデオを含む高品質のデジタル メディア ファイルを維持する上で重要な役割を果たす処理プロセスです。 興味深いことに、これはファイル全体に少量のノイズを追加するという一見直感に反する方法で実現されています。

なぜそのようなアクションが必要なのでしょうか? ディザリングの価値を完全に理解するには、デジタル オーディオの仕組みの基本を理解する必要があります。

デジタルオーディオの仕組み

コンピュータまたはその他のデジタル デバイスでオーディオ信号をキャプチャすると、アナログ オーディオは一連の数値に変換され、サンプリングされます。 アナログ デジタル変換 (ADC) として知られるこのプロセスにより、元のオーディオ信号を適度な精度でキャプチャできるようになります。

オーディオ データが保存されるファイルのサイズは、主に 2 つの主要なパラメータによって決まります。 1 つ目はサンプリング レートで、音波の振幅レベルを 1 秒あたりに記録する頻度を示します。 2 番目に重要なパラメータはビット深度で、各振幅測定値を記録するために使用できる値の数を決定します。 これは、量子化と呼ばれる各測定で入力オーディオ信号を再生できる精度に影響します。

これらのパラメータのレベルを上げると、デジタル録音の品質が向上し、ダイナミック レンジが広がります。 同時に、将来的にビット深度を減らすと、情報が失われ、量子化エラーが発生する可能性があります。

ディザの仕組み

32 ビットまたは 24 ビット品質でオーディオをキャプチャしたが、より低いビット深度でエクスポートする必要があると想像してください。 この場合、デジタル オーディオ ワークステーション (DAW) は最終ファイルの作成時に再量子化します。 しかし今、彼女はかなり限られた価値観を持って仕事をしなければなりません。

結果として、このプロセスは数値の切り上げまたは切り捨てに似ており、ビット深度が減少するにつれて丸めはより粗くなります。 これにより、量子化エラーが発生し、場合によっては、スピーカーで再生したときにサウンドに顕著な歪みが発生することがあります。

ディザリングは 2 つの間違いのうち小さい方です

ここでディザリングが魔法を発揮します。 録音全体にランダムなノイズの変動を多く導入することで、量子化エラーの望ましくない影響を最小限に抑え、耳に知覚されにくくすることができます。

「ランダム」とは、真のランダムを意味します。量子化信号に対するノイズの予測不可能性が、それを非常に効果的にします。 この相関のないノイズを適切な量で使用すると、歪みがさらに目立つことになる激しい丸めのエッジが滑らかになります。 たとえ小さな一定レベルのノイズを加えても、ディザリングを行わない量子化プロセスから生じる潜在的な歪みよりも、私たちの耳にはそれほど気にならないものとして知覚されます。

画像処理におけるディザリング

ディザを理解するのが難しい場合は、視覚化におけるディザの応用を見てください。 画像ディザリングに関する Lifewire のこの記事では、このプロセスによりスムーズなグラデーション遷移がどのように生成されるかを示しています。 画像全体に均一に分散された薄いノイズ層は、明るい部分と暗い部分の間の厳しい差を効果的に和らげます。

サウンドをディザリングするタイミング

一般に、オーディオをより低いビット深度の形式でレンダリングする場合 (たとえば、32 ビットから 24 ビット、または 24 ビットから 16 ビットに変換する場合)、ディザリングをお勧めします。 32 ビットなどの高ビット形式でオーディオをエクスポートする場合、プロセス中に重大なデータ損失がないため、通常はディザリングは必要ありません。

プロのマスタリングを目的とした最終ミックスまたはプリマスターについて話している場合、多くの場合、ディザはスキップできます。 これは、マスタリング エンジニアが最終製品の仕様に基づいてディザリングを自分で行うことを選択する場合があるためです。 このような状況では、エンジニアとコミュニケーションをとり、ディザリングに関するすべての詳細と要望を明確にすることが重要です。

最後に、.mp3 や AAC などの圧縮オーディオ形式に変換する場合、ディザリングは推奨されません。これらの形式では、ディザリングでは修正できない独自の歪みが発生するためです。

結論: オーディオのディザリングとは何ですか?

ディザの概念は物議を醸しており、十分に理解されていないこともありますが、ノイズを使用して量子化エラーの悪影響を軽減するこのオーディオ エクスポート技術は、オーディオ処理において重要な役割を果たします。 ディザリングが必要かどうかという質問には普遍的な答えはなく、目的とプロセスからの期待によって異なります。

さらに、ディザの種類を選択する必要がある場合もあります。 利用可能なさまざまなオプションにより、ノイズを追加するさまざまな方法が提供され、驚くほど微妙なレベルで作品の最終的なサウンドに影響を与えます。 違いを聞き分けることにまだ慣れていない場合は、さまざまなタイプのディザーを自由に試して、自分の作品に最適なものを見つけてください。

このガイドが、ディザリングの本質、そのメカニズム、創造性への応用原理をより深く理解するのに役立つことを願っています。