iTunesをご利用の方、あるいはデジタル音楽を購入してダウンロードされる方は、デジタルオーディオファイルを表す様々な用語や略語を目にしたことがあるでしょう。このアルファベットの羅列は、なかなか分かりにくいものです。コーデックやオーディオファイル形式とは何でしょうか？ビットレートとは何でしょうか？サンプルレートとは何でしょうか？音楽が「ハイレゾ」とはどういう意味でしょうか？
この記事では、デジタルオーディオファイルについて知っておくべきことを網羅しています。ロスレスファイルとロスレスファイルの違い、ビットレートが重要（または重要でない）理由、そして様々なファイル形式について解説します。
圧縮：非可逆圧縮と可逆圧縮
CDを購入すると、ディスク上の音声は圧縮されていません。iTunesなどのソフトウェアを使ってCDをリッピング（またはインポート）することで、CDの音声をデジタルオーディオファイルに変換し、コンピュータやポータブルデバイスで使用することができます。iTunesでは、WAVとAIFFという2つの非圧縮形式でリッピングできます（他のソフトウェアでは他の形式もサポートされています）。どちらの形式も、CDに保存されているPCM（パルス符号変調）データをカプセル化してコンピュータで音声ファイルとして読み取れるようにするだけのもので、ビットレート（ビットレートについては後述します）は1,411 kbpsです。
WAVファイルとAIFFファイルはサイズがかなり大きくなることがあります。そのため、デジタルオーディオファイルは容量を節約するために圧縮されます。圧縮には、ロスレスとロッシーの2種類があります。ロスレスには、Apple LosslessやFLAC（Free Lossless Audio Codec）などの形式（コーデック、コーダ・デコーダーアルゴリズムの略）が含まれます。ロッシーには、広く普及しているMP3やAAC形式が含まれます。（AACはAdvanced Audio Codingの略で、実際にはMP4形式で、旧MP3の後継です。AppleはiTunesで初期から採用していましたが、Appleは開発には関与しておらず、この形式の所有権も持っていません。）
他のオーディオ形式も見かけることがあります。ただし、あまり一般的ではありません。Ogg Vorbis、Monkey's Audio、Shorten などが挙げられます。これらのコーデックには、非可逆圧縮と可逆圧縮があります。ただし、iTunes や Apple のハードウェアを使用する場合、少なくとも音楽に関しては、WAV、AIFF、MP3、AAC、Apple Lossless しか見かけないでしょう。
iTunesはこれらの形式のオーディオファイルをリッピングまたはインポートできます。iTunes > 環境設定 > 一般 > インポート設定で使用する形式を選択してください。
非圧縮オーディオファイルをロスレス形式にリッピングまたは変換し、再生すると、元のファイルのビットパーフェクトなコピーになります（データがCDから正しく読み込まれたと仮定）。そのため、ロスレス形式から別の形式に変換しても、品質を損なうことはありません。
ただし、非可逆形式でリッピングした場合、後でファイルを別の形式に変換すると、品質が多少低下します。これは、コピーのコピーが元のファイルほど鮮明に見えないのと同じです。
CDの音をそのまま再現するため、ロスレス形式を好む人もいます。非可逆圧縮は、容量を節約するために用いられる妥協策であり、ポータブルデバイスやハードディスクに多くの音楽を保存し、ダウンロード速度を速めます。しかし、ほとんどの人はCDと高ビットレートの非可逆ファイルの違いを区別できないため、iPhoneに同期するために音楽をリッピングする場合、ロスレスファイルは過剰です。
ロスレスリッピングは、音質を損なうことなく他のフォーマットに変換できるため、ファイルのアーカイブコピーを作成するのに最適です。また、iTunesと同期する際に、自動的にAACファイルに変換することも可能です。この自動変換の詳細や、ロスレスファイルに関するその他の質問については、こちらの記事をご覧ください。
ビットレート
オーディオファイルの音質を判断する最良の方法は、音楽的または技術的な品質ではなく、元のファイルと比較して、ビットレートを確認することです。オーディオファイルのビットレートは、1秒あたりのビット数（kbps）で表されます。先ほど述べたように、CDには1,411kbpsのオーディオが収録されていますが、このオーディオを非可逆ファイルに変換すると、ビットレートははるかに低くなります。
ビットレートが高いほど良いため、256 kbpsのMP3またはAACファイルは128 kbpsのファイルよりも優れています。しかし、ロスレスファイルの場合はそうではありません。ロスレスファイルのビットレートは、音楽の密度と音量に依存します。同じアルバムの2つのトラックをロスレス形式にリッピングした場合、ビットレートは例えば400 kbpsと900 kbpsになることがあります。しかし、再生すると、どちらもCDの元の音声と同じ品質で再現されます。ロスレス圧縮では、必要なビット数だけを使用し、それ以上のビット数を使用することはありません。
Apple Lossless に変換した2枚のアルバムをご紹介します。ビットレートが353 kbpsから845 kbpsまで変化しているのがお分かりいただけると思います。1枚目のアルバムは室内楽アンサンブル、2枚目はピアノソロです。楽曲の複雑さと音量によって、ロスレス圧縮に必要な最終的なビットレートは異なります。
音楽をロスレスフォーマットでリッピングする場合は、大量の音楽をポータブルデバイスに詰め込む必要がない限り、iTunesのデフォルトである256kbpsを選択することをお勧めします。オーディオブックやその他の音声録音をリッピングする場合は、人間の声の音域が非常に狭いため、はるかに低いビットレートを使用できます。オーディオブックは32kbpsでリッピングされることが多く、音質も良好です。
ハイレゾオーディオとは何ですか？
かつてはニッチなフォーマットだったハイレゾオーディオが、最近になって大きく取り上げられるようになりました。ニール・ヤングの苦境に立たされたPonoPlayerは、このタイプのデジタルオーディオへの認知度を高めました。厳密に言えば、ハイレゾオーディオはCD音質よりも「優れた」ファイルで配信されます。ハイレゾオーディオは、ファイルのビット深度とサンプルレートという特定の数値によって定義されます。
CDには16ビットのオーディオが収録されており、サンプルレートは44,100Hzです。そのため、ハイレゾオーディオはCD規格（レッドブック規格）を超えるビット深度またはサンプルレートを持ちます。多くのハイレゾオーディオは24ビット、96kHzで、24/96と略されることが多いです。一部の企業は24/192や24/384のファイルを販売しています。また、異なる録音方式を使用するDSD（ダイレクトストリームデジタル）ファイルもいくつかあります。DSDは、ソニーとフィリップスが開発したフォーマットであるSACD（スーパーオーディオCD）で使用されていますが、現在はほぼ廃止されています。
iTunesでハイレゾオーディオファイルの情報が表示されています。ビットレートが標準的なロスレスファイルよりもはるかに高いことがわかります。iTunesで「サンプルサイズ」と表示されているのは、ビット深度です。
ハイレゾオーディオのビット数について話すとき、上で説明したビットレートではなく、ビット深度に注目します。これは各サンプルのビット数であり、主にダイナミックレンジ、つまり音楽の最も弱い部分と最も強い部分の差に影響します。（ただし、下のスクリーンショットでわかるように、ハイレゾオーディオファイルの実際のビットレートは、CDやロスレス形式でリッピングされたファイルのビットレートよりもはるかに高くなります。）
非常に広いダイナミックレンジを持つ音楽の良い例として、マーラーの交響曲第3番が挙げられます。最終楽章を聴くと、非常に柔らかな音と非常に大きなクレッシェンドが同時に聴こえてきます。あるいは、レッド・ツェッペリンの「天国への階段」を聴いてみてください。柔らかなアコースティックギターで始まり、ファズボックスのフィナーレへと盛り上がっていきます。
ビット深度が高いほど、音楽は最も小さな音から最も大きな音まで、より広い音量範囲を持つことができます。しかし、多くの現代音楽では、音量を大きくするために音量が「圧縮」されています。（これはダイナミックレンジ圧縮であり、ファイルサイズを小さくするための圧縮ではありません。）そのため、この種のオーディオでは、ビット深度が高くてもあまり違いが感じられません。
サンプルレートとは、1秒間に作成されるオーディオの「スライス」の数で、Hz（ヘルツ）で測定されます。44,100Hzは、音楽が1秒間に44,100回サンプリングされることを意味します。96kHzは、1秒間に96,000回サンプリングされることを意味します。サンプルレートは音楽の全体的な忠実度だけでなく、再生可能な周波数範囲にも影響します。44,100Hzでサンプリングされたファイルは、約20kHz、つまり人間が聞き取れる最高周波数まで再生できます。高解像度ファイルは、それを超える周波数、つまり人間には全く聞こえない音まで再生できます。（192kHzなどの非常に高いサンプルレートでは、音が歪むこともあります。）
数値が優れているからといって、必ずしも音楽の音質が良いとは限りません。多くの人にとって、ハイレゾオーディオは単なるマーケティング戦略であり、リスナーにお気に入りの音楽を別のフォーマットで購入させるための手段です。高価なステレオを、高音質に整えられた部屋で聴いている人が違いを聞き取れる可能性はありますが、そうした1%のリスナーが、音質に差がない音楽を買わせるなど、他のリスナーを惑わすべきではありません。また、ポータブルデバイスで音楽を聴いている場合、ヘッドフォンの品質と周囲の騒音によって、違いが全く聞こえないのは確実です。
音楽を聴く
こう書くと、音楽を聴くのは数字に左右されるべきだと思われるかもしれません。しかし、そうではありません。好きな音楽を、一番使いやすいフォーマットで、再生したいデバイスで聴くべきです。良いヘッドフォンやスピーカーを持っているのは素晴らしいことですが、素晴らしい音楽はどんな高価なハードウェアも凌駕し、どんな聴き方をしても心を揺さぶります。
