あなたの楽曲はノイズまみれかも知れない【#3】 

最終回となる今回は、浮動小数点のお話です。DAWの設定画面とかで「〇〇bit(float)」とか書いてあるあの”float”ってヤツですね。DTMやるなら、あれが何なのかを知っておく必要があります。

浮動って?

小数点はわかっても「浮動って何?」と思われる方も多いと思います。浮動とは”浮いて動く”つまりあちこち移動するという意味です。小数点が特定の場所ではなく、あちこちに移動しますよ、ということですね。それで、この浮動小数点を用いることで情報量が飛躍的に増えるんです。デジタルのオーディオ・データは2進法で記録されますが、ここではわかりやすいように10進法で説明しますね。

情報量が倍増

あるスポーツのチームがあり、”背番号を3ケタで付ける”というルールがあったとします。その場合何人に背番号を付けられるかというと、一番小さな背番号000から一番大きな背番号999まで、1000人の選手にしか背番号を付けることができません(まぁこれで十分そうですがw)

これに対して、「好きなところに小数点を使ってもいいよ」というお許しが出たら、000の次は0.01、次は0.02…といった具合に細かく背番号が付けられます。整数の場合000の次はすぐ001になってしまうのに対して、小数点を使うと000から0.99(001 に達する直前)までで既に100人に背番号が付けられます。同様に001から1.99(002のに達する直前)までも100人…こうしていった場合、010未満でどれくらいの人に背番号が付けられるかと言うと、整数の場合は000から009までのたった10人ですが、小数点を使用すると000から9.99までで、既に1000人に背番号が付けられてしまいます。つまり同じ桁数(データ容量)なのに情報量がとんでもなく増えるわけですね。

デジタル・オーディオでどんな利点が?

この情報量の多さが何に繋がってくるのかを説明すると、デジタル・オーディオの世界の最大音量は0dBで、整数のビット深度では、この0dB以下の値しか扱ったり記録したりすることはできません。ひとつ前の記事『あなたの楽曲はノイズまみれかも知れない【#2】』でも説明したように、無音から最大音量0dBまでの間をどれくらいの解像度で記録するか、がビット深度でした。でもこの浮動小数点というヤツを用いると、なんと0dBを超えた音まで扱うこと、記録することができるのです。

理論上は0dBを超えて750dBまでオーバーしても波形が崩れることは無く、マイナス方向へも750dB下げても元の波形に復元できるという驚異的なものです(ひとつ前の【#2】の実験では、整数の16bitではマイナス60dBしただけでノイズが出てきて、マイナス90dBした場合には原型を留めないというか超絶ヤバイことになってます)。

では、整数の32bitと浮動小数点の32bitで、オーバーフロー実験をしてみましょう。

録音時は録音デバイスのビット深度がネックとなる

しかし気を付けないといけない点があります。「DAWの設定を32bit-floatにしてあるから、録音の時にどんだけレベル・オーバーしても大丈夫だぜ!」と思ってしまわないことです。録音時にマイクや外部から入ってきたアナログのオーディオ信号をデジタルに変換するのはDAWではなく、オーディオ・インターフェイスだということ。ほとんどのオーディオ・インターフェイスがそうであるように録音時のビット深度は整数なので、この段階でレベル・オーバーしてしまったら、0dBを超えた部分をデジタル情報にはできない=歪む、ということです。既に歪んだ(0dB以上の情報が欠落した)オーディオ信号を、DAWがいくら32bit-floatで受け取っても歪んだまま記録されるので注意しましょう。

しかしながら録音時にDAW側を32bit-floatにしておくメリットが無いわけではありません。録音時にDAWの入力バスのフェーダーを0dB以外のところへ動かしたり、パンを振ったり、エフェクトをかけたり、つまりオーディオ・インターフェイスから受け取った信号を何かしら変化させて記録する場合には32bit-floatの恩恵を授かることができます。また、一部のブログやDTM教室では「録音デバイスが整数なら受け取るDAWをfloatにしていても意味がないので…」という解説が散見されますが、「録音の時は24bt整数で録音。レンダリング、独立ファイルの作成、トラックのフリーズの時は32bit-floatにして、楽器や歌を録る時にまた24bit整数にして…」などは、ナンセンスな話です。

常時32bit-floatで困る人いる!?

4万円のノートとか12年前のMacとかを使ってる人なら困るかも知れませんが、そういう人はまずパソコン自体の買い替えをオススメします(※)。HDDに比べて圧倒的に読み込みスピードの速いSSDが主流の今では、DTMをするにあたってHDD時代のように読み込みスピードがネックになることもありません。容量の大きなSSDも手頃な価格で入手できるようになりました。ストレージの容量を少々節約するためにちょこまかと切り替えて、そのうちに”切り替え忘れて大失敗”…などするくらいなら、”浮動小数点が必要か・そうでないか”をいちいち考えて切り替えるより、32bit-float(もしくは64bit-float)をデフォルトとしておくのが正解でしょう。

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