MP3ファイルのしくみ

Apr 01 2000
CDは音楽をデジタルで保存し、MP3ファイルはそれを次のレベルに引き上げ、オーディオデータを管理可能なファイルサイズに圧縮します-音質を損なうことはありません!MP3の奇跡について学びましょう。

MP3ムーブメントは、音楽業界がこれまでに見た中で最も驚くべき現象の1つです。他のムーブメント(カセットテープCDの導入など)とは異なり、MP3ムーブメントは業界自体ではなく、インターネット上の音楽愛好家の大勢の聴衆から始まりました。デジタル音楽用のMP3形式は、人々が音楽を収集、聴取、配信する方法に大きな影響を与えてきました。

MP3フォーマットの人気の高まりに誰もが満足しているわけではありません。一部のオーディオ愛好家は、ほとんどのMP3ファイルは同じ曲のCDまたはビニールアルバムバージョンと比較できないと言います。サウンドエンジニアが音楽をミックスする方法はMP3のおかげで変化しており、必ずしも良い方法ではないと主張する人もいます。

MP3ファイルがどのように機能するのか疑問に思ったことがある場合、またはMP3ファイルについて聞いたことがあり、自分でそれらを使用する方法を疑問に思っている場合は、この記事が役に立ちます。この記事では、MP3ファイル形式と、MP3ファイルのダウンロード、再生、およびCDへの保存を開始する方法について学習します。

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コンテンツ
  1. MP3フォーマット
  2. MP3ビットレート
  3. MP3と音楽
  4. 音楽のダウンロードとリスニング
  5. ファイルをMP3に変換する
  6. オリジナル音楽の配信

MP3フォーマット

CDのしくみを読んだことがあれば、CDが音楽を保存する方法について何か知っているはずです。CDには、曲がデジタル情報として保存されます。CDのデータは、非圧縮の高解像度形式を使用しています。CDが作成されると、次のようになります。

  • 音楽は1秒間に44,100回サンプリングされます。サンプルの長さは2バイト(16ビット)です。
  • ステレオシステムの左右のスピーカー用に別々のサンプルが取得されます。

したがって、CDには、音楽の1秒ごとに膨大な数のビットが格納されます。

それを分解してみましょう。140万ビット/秒は176,000バイト/秒に相当します。平均的な曲の長さが3分の場合、CDの平均的な曲は約3,200万バイト(または32メガバイト)のスペースを消費します。高速ケーブルやDSLモデムを使用している場合でも、1曲だけをダウンロードするのに数分かかる場合があります。56Kダイヤルアップモデムでは、2時間近くかかります。

MP3形式は音楽の圧縮システムです。MP3を使用する目的は、CD品質のサウンドに目立った影響を与えることなく、CD品質の曲を10〜14倍に圧縮することです。MP3を使用すると、CDの32メガバイトの曲は約3MBに圧縮されます。これにより、曲をはるかにすばやくダウンロードし、コンピュータのハードディスクに何百もの曲を保存できます。

品質を損なうことなく曲を圧縮することは可能ですか?画像には常に圧縮アルゴリズムを使用しています。たとえば、.gifファイルは圧縮された画像です。.jpgファイルもそうです。テキストを圧縮するために.zipファイルを作成します。そのため、画像や単語の圧縮アルゴリズムに精通しており、それらが機能することはわかっています。音の優れた圧縮アルゴリズムを作成するために、知覚ノイズシェーピングと呼ばれる手法が使用されます。MP3形式が人間の耳の特性を使用して圧縮アルゴリズムを設計していることもあり、これは「知覚的」です。例えば:

  • 人間の耳には聞こえない音があります。
  • 人間の耳が他よりもはるかによく聞こえる特定の音があります。
  • 2つの音が同時に再生されている場合、大きい方の音は聞こえますが、小さい方の音は聞こえません。

このような事実を使用すると、リスナーの曲の品質を大幅に損なうことなく、曲の特定の部分を削除できます。よく知られている圧縮技術を使用して曲の残りの部分を圧縮すると、曲が大幅に縮小されます(少なくとも10倍)。MP3ファイルの作成が完了すると、「CDに近い品質」の曲ができあがります。曲のMP3バージョンは、一部が削除されているため、元のCD曲とまったく同じようには聞こえません。

すべてのMP3ファイルが等しいわけではありません。次のセクションでは、MP3スペクトルのさまざまな端を見てみましょう。

MP3ビットレート

MP3圧縮形式は、元の録音とまったく同じように聞こえないファイルを作成します。これは不可逆形式です。ファイルのサイズを大幅に減らすために、MP3エンコーダーはオーディオ情報を失う必要があります。可逆圧縮形式は、オーディオ情報を犠牲にすることはありません。しかし、それはまた、可逆圧縮ファイルが非可逆圧縮ファイルよりも大きいことを意味します。

エンコードおよび圧縮プロセス中にMP3ファイルが保持または失う情報の量を選択できます。同じデータソースから、音質とファイルサイズが異なる2つの異なるMP3ファイルを作成することができます。重要なのはビットレート、つまりMP3ファイルにエンコードされた1秒あたりのビット数です。

ほとんどのMP3エンコーディングソフトウェアでは、ファイルをMP3形式に変換するときにユーザーがビットレートを選択できます。ビットレートが低いほど、ファイルを圧縮するときにエンコーダが破棄する情報が多くなります。ビットレートの範囲は96〜320キロビット/秒(Kbps)です。 128 Kbpsのビットレートを使用すると、通常、ラジオで聞こえるのと同等の音質が得られます。多くの音楽サイトやブログでは、MP3ファイルの音質をCDと同じにする場合は、160Kbps以上のビットレートを使用するように求めています。

一部のオーディオファン(音楽を体験するための最良の方法を模索している人々)は、MP3形式を軽蔑しています。彼らは、最高のビットレート設定でも、MP3ファイルはCDやビニールレコードより劣っていると主張しています。しかし、他の人々は、圧縮されていないCDファイルと320KbpsのビットレートでエンコードされたMP3の違いを人間の耳が検出することは不可能であると主張しています。

品質の問題はさておき、MP3フォーマットが音楽を変えていることは否定できません。アマゾンやイーミュージックなどの音楽サービスでは、顧客は曲ごとに音楽を購入できます。ある意味で、音楽業界はそのルーツに戻りつつあります。音楽シングルは、CD時代にほぼ消滅した後、人気を博しています。

さらに、一部のミュージシャンやオーディオエンジニアは、MP3形式が音楽スタジオが録音をミックスする方法を変えていると言います。彼らは、MP3フォーマットが曲のダイナミクス(ピッチとボリュームの違い)を「フラット化」すると言います。その結果、業界から出てくる新しい音楽の多くは同様のサウンドを持っており、ダイナミックなリスニング体験を作成することにそれほど重点が置かれていません。誰もそれを検出できないのに、なぜ複雑な音を作るのにそんなに一生懸命働くのですか[出典:Levine ]?

この説明から、MP3は魔法のようなものではないことがわかります。これは、曲を小さいサイズに圧縮するファイル形式であるため、移動して自宅のコンピューター(またはポータブルミュージックプレーヤー)に簡単に保存できます。

名前

MPEGは、Moving Picture ExpertsGroupの頭字語です。このグループは、ビデオデータに使用される圧縮システムを開発しました。たとえば、DVDムービー、HDTVブロードキャスト、およびDSS衛星システムは、MPEG圧縮を使用して、ビデオおよびムービーデータをより小さなスペースに収めます。MPEG圧縮システムには、MPEGオーディオレイヤー3と呼ばれるサウンドを圧縮するサブシステムが含まれています。私たちはその略語であるMP3でそれを知っています。

MP3と音楽

テクノロジーにより、お気に入りの音楽を簡単にダウンロードして再生できるようになりました。

MP3形式について知ることは、それを使用することの半分ほど興味深いものではありません。MP3ムーブメント(MP3形式とMP3ファイルをアドバタイズおよび配布するWebの機能で構成されています)は、音楽に対していくつかのことを行いました。

  • これにより、誰でも簡単に音楽をほぼ無料で(または無料で)配布できるようになりました。
  • 誰でも簡単に音楽を見つけてすぐにアクセスできるようになりました。
  • それは人々にコンピュータで音を操作することについて多くを教えました。

その3つ目は偶然でしたが、重要でした。MP3ムーブメントの大部分は、デスクトップコンピュータに信じられないほど多くの強力なツールをもたらし、それらがどのように機能するかを学ぶ理由を人々に与えたという事実です。これらのツールにより、次のことが非常に簡単になりました。

  • WebサイトからMP3ファイルをダウンロードして再生します
  • 音楽CDから曲をリッピングして直接再生するか、MP3ファイルとしてエンコードします
  • 自分で曲を録音し、MP3ファイルに変換して、世界中で利用できるようにします
  • MP3ファイルをCDファイルに変換し、Web上のMP3ファイルから独自のオーディオCDを作成します
  • さまざまな音楽CDから曲をリッピングし、独自のカスタムCDに再結合します
  • 何百ものMP3ファイルをデータCDに保存する
  • 小さなポータブルプレーヤーにMP3ファイルをロードし、どこにいてもそれらを聞く

MP3ファイルとそれを可能にするソフトウェアでできるさまざまなことを見てみましょう。

音楽のダウンロードとリスニング

コンピューターにMP3ファイルをダウンロードして聴きたい場合は、次のものが必要です。

  • コンピュータ
  • サウンドカードスピーカーコンピュータのための(コンピュータにスピーカーを持っている場合、それはサウンドカードを持っています。)
  • インターネット接続(あなたがこの記事を読むためにウェブを閲覧している場合は、インターネットに接続しているし、それが正常に動作しています。)
  • MP3プレーヤー(あなたは10分で、Webからダウンロードできるソフトウェアアプリケーション)

最近新しいコンピューターを購入した場合は、ハードディスクにMP3ファイルを再生できるソフトウェアが既にインストールされている可能性があります。すでにMP3プレーヤーがインストールされているかどうかを確認する最も簡単な方法は、MP3ファイルをダウンロードしてダブルクリックすることです。それが再生される場合、あなたは設定されています。そうでない場合は、プレーヤーをダウンロードする必要があります。これは非常に簡単です。

Web上には文字通り何千ものMP3ファイルをダウンロードできるサイトがあります。これらのサイトの1つにアクセスし、曲を見つけてハードディスクにダウンロードします。ほとんどのMP3サイトでは、ストリーミングファイルとして曲を聴くか、ダウンロードすることができます。後で使用するためにコピーを保存する場合は、ダウンロードすることをお勧めします。ほとんどの曲は2〜4 MBの範囲であるため、高速インターネット接続がない限り、10〜15分かかります。曲のダウンロードが完了したら、ファイルをダブルクリックして、何が起こるかを確認してください。あなたのコンピュータがそれを再生するなら、あなたは準備ができています。

再生できない場合は、MP3プレーヤーをダウンロードする必要があります。利用可能なプレーヤーは数十あり、それらのほとんどは無料またはシェアウェアです。シェアウェアは非常に安価です。

これで、MP3ファイルの収集とコンピューターへの保存を開始する準備が整いました。多くの人が何百もの曲を集めており、コンピューターで1日中再生できるように、ジュークボックスのようなプレイリストを作成しています。

MP3ファイルの収集を開始する多くの人々は、あらゆる場所でそれらを聴きたいと思っています。小型のポータブルMP3プレーヤーがこのニーズに応えます。これらのプレーヤーは、小さいことを除けば、ポータブルカセットプレーヤーに似ています。

これらのプレーヤーは、データを転送するためにコンピューターのFireWireまたはUSBポート接続します。ソフトウェアアプリケーションを使用すると、ファイルをドラッグするだけでMP3をプレーヤーに転送できます。詳細については、MP3プレーヤーのしくみを参照してください。

ファイルをMP3に変換する

CDコレクションがあり、CDの曲をMP3ファイルに変換したい場合は、リッパーおよびエンコーダーソフトウェアを使用してそれを行うことができます。リッパーは、曲のファイルをCDからハードディスクにコピーします。エンコーダーは曲をMP3形式に圧縮します。曲をエンコードすることで、コンピューターで再生したり、MP3プレーヤーで持ち運んだりできます。

コンピュータに書き込み可能なCDドライブがある場合、MP3ファイルをCDに保存する方法は2つあります。

  • MP3ファイル自体をデータCDに書き込んで、それらを保存し、ハードディスクの空き容量を増やすことができます。その後、任意のコンピューターでファイルを聞くことができます。一部のカーステレオやDVDプレーヤーでは、データエンコードされたMP3も再生できます。ファイルサイズはCDファイルよりもはるかに小さいため、MP3ファイル形式を使用すると、より多くの曲をCDに収めることができます。
  • MP3ファイルをフルサイズのCDトラックに変換(デコード)してから、オーディオCDに保存できます。これにより、任意のCDプレーヤーでMP3ファイルを聴くことができます。ただし、MP3ファイルをCDトラックに変換すると、CDに収めることができるファイルの数が制限されることに注意してください。また、MP3をより大きなファイル形式に変換しても、元のMP3エンコード中に失われた情報は置き換えられません。言い換えれば、音楽ファイルはMP3ファイルよりも良い音にはなりません。

多くのMP3エンコーダーには、MP3ファイルからフルサイズのWAVファイルを作成するプラグインがあり、一部のエンコーダーもデコードします。フルサイズのCDトラックを入手したら、CD-Rドライブに付属のソフトウェアを使用してオーディオCDを簡単に作成できます。他のMP3エンコーダーとプレーヤーにも同様の機能があります。MP3アプリケーションを選択する前に、少し調べておくとよいでしょう。信頼性の高いものもあります。

CDレコーダブルよくある質問は、 CDにデータや音楽を取得に関する情報の優れた供給源です。

古代の遺物

あなたのMP3ファイルはそれらを作成したエンコーダーと同じくらい良いだけです。低ビットレートを使用する劣ったエンコーダは、アーティファクトと呼ばれるエラーを生成する可能性があります。曲全体にポップしたり、他の奇妙な音がこぼれたりしたMP3ファイルを聞いたことがありますか?ベックのアルバムを聴いていたか、アーティファクトの存在を検出しました。

オリジナル音楽の配信

自宅や小さなスタジオで音楽を録音しているアーティストの場合は、MP3ファイルとWebを使用して、より多くの聴衆に音楽を配布できます。最初のステップは、カセットテープミニディスク、またはCDのいずれかで曲を作成することです。CDに収録されている場合は、前のセクションで説明したリッパーおよびエンコーダーツールを使用してMP3ファイルを作成できます。カセットまたはその他のソースにある場合は、オーディオソースの出力をサウンドカードのライン入力またはマイクジャックに接続して、音楽をコンピューターにデジタルで録音できます。次に、そのファイルをエンコードしてMP3を作成できます。

MP3ファイルを入手したら、次の2つの配布オプションがあります。

  • MP3配信サイトにアクセスして、音楽を配信させることができます。このアプローチの利点は、大規模なMP3配信サイトには毎月数百万人の訪問者がいるため、潜在的なオーディエンスが非常に多いことです。
  • あなたはあなたの音楽やバンドのためにあなた自身のウェブサイトを作りそしてあなた自身でそのサイトを宣伝することができます。これにより、より多くの制御と個性が得られますが、自分で言葉を広める必要があります。参照してくださいどのようにWebページの作業を作成し、独自のWebサイトをホスティングの詳細については。

一部のミュージシャンは、ブログを通じて音楽を配布しています。コメディックなフォークソングで知られるジョナサン・コールトンは、ブログを使用して、ファンに彼の人生で何が起こっているのかを知らせています。また、彼の音楽を購入したり、彼の曲のいくつかを無料で聴いたりするためのリンクを見つけることもできます。この非伝統的なアプローチでのコールトンの成功は、他のミュージシャンに追随するように促すかもしれません。

1つの良いオプションは、MP3ファイルを大規模なWebサイトで利用できるようにしてから、バンドのWebサイトからダウンロード領域にリンクすることです。これにより、両方の長所を活かすことができ、それらの大きなMP3ファイル用に大規模なサイトのサーバーを利用できます。

MP3形式、MP3サイト、および関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。

そのバンドのライセンスはありますか?

あなたの音楽をウェブ上に出すことは素晴らしい宣伝ツールになることができます、しかしそれはあなたがあなたの努力を無料で与えることをあなたに要求するかもしれません。作業の管理を維持したい場合は、クリエイティブコモンズライセンスを調べることをお勧めします。これらのライセンスは無料であり、他の人が利用できるようにしながら、作業のある程度の制御を維持することができます。

多くの詳細情報

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その他のすばらしいリンク

  • クリエイティブコモンズ
  • eMusic
  • MP3.com
  • MPEG.ORG

ソース

  • デッカー、ローガン。「より高いMP3ビットレートは報われますか?」最大PC。2007年4月19日。(2008年8月15日)http://www.maximumpc.com/article/do_higher_mp3_bit_rates_pay_off
  • デジタルオーディオシステム。「MP3エンコーディング」。(2008年8月15日)http://www.digital-audio.net/technical_enc.shtml
  • フラウンホーファーIIS。「MP3:MPEGオーディオレイヤーIII」。(2008年8月15日)http://www.iis.fraunhofer.de/EN/bf/amm/projects/mp3/index.jsp
  • レバイン、ロバート。「ハイファイの死」。ローリングストーンマガジン。2007年12月27日。(2008年8月14日)http://www.rollingstone.com/news/story/17777619/the_death_of_high_fidelity/print
  • ルーキデス、マイク。「高ビットレートMP3:それらは必要ですか?」オライリーメディア。2000年3月1日。(2008年8月14日)http://www.oreillynet.com/pub/a/oreilly/web/news/high_bit_rate_0300.html
  • MP3-Converter.com。「ビットレートと音質」。(2008年8月15日)http://www.mp3-converter.com/bitrates.htm
  • MPEG.org。(2008年8月15日)http://www.mpeg.org/MPEG/mpeg-pointers-and-resources/