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SOUND Encorder周波数特性比較

最終更新日 2004/01/05
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各種 Sound Encorderの周波数特性を同一条件で比較しています。
現在の所、mp2,mp3,ogg,AC3の比較を行っています。

オリジナルとなる音源のソース、及び周波数分析を行うソフトは、efuさんの WaveGene、WaveSpectramを使わさせていただきました。
有用なソフト、どうもありがとうございます。

使用したソフト　エンコーダー設定　聞いて比較　波形で比較

こちらが色々な音を作る事が出来る WaveGeneです。
今回の周波数分析には、左の絵の設定で作られる矩形波を使用しました。
矩形波 サンプリングレート 48kHz 16bit ステレオ -10dB 500Hz

周波数の伸びを調べるだけならホワイトノイズが見た目簡単で良いのですが、AC3はレートを下げていくと周波数が下がらず、ダイナミックレンジを減らすエンコーダーのようで、レートによる違いが出なかったので今回は矩形波を使って比較することにしました。

この絵は再生させているだけですが、ストップボタンの右側のアイコンにて waveファイルを作ることが出来ます。

こちらが、周波数を視覚的に見ることの出来るスペクトラムアナライザーソフトです。
これも efuさん作の WaveSpectramというソフトです。

この写真は、Volume Controlにて SOUND BOARDの外部入力を全てミュート設定したときの PCの雑音です。
-110dB程度なんで、こんなもんでしょう。

各種サウンドを再生するのに使用したアプリケーションです。
残念ながら作者の方が開発をやめてしまわれたソフトです。

oggだけは再生できなかったので、Winampにて再生しています。

WaveSpectraの設定画面です。
MME / DirectSound / ASIOと選択できるのですが、ASIOは使えず。
MMEと DirectSoundは違いが分からなかったので MMEで実験することにしました。

GatherStationにて再生させながら、WaveSpectraにて録音を行えば、このように波形が表示されます。
ファイルに同時に書き出す。に×を付けなければ、画面上の確認だけを行えます。


WaveGeneにて作成した矩形波は、以下のエンコーダーにてそれぞれの音声フォーマットに変換して比較しました。

午後のコーダ mp3へのエンコードは、午後のコーダを利用させていただいてます。
エンコーダーの設定は CBR 高音質 エンファシス無し で mp3エンコードしました。

mp2へのエンコードは、TMPGEnc+ 2.521.58.169を使いました。
mp2エンコードの設定は、この写真のようにしました。

AC3エンコードは、きちんとしたライセンス品？の TMPGEncDVDの AC3オプションを使えば良かったのですが、残念ながら私は AC3の必要性を感じていないので、オプション購入していません。
と言うことで、フリーの BeSweetを使って AC3エンコードしました。

GUIで簡単エンコード。って方法もあるようですが、私は CMDプロンプトから以下のようなオプションで実行し AC3エンコードを行いました。

besweet -core( -input 入力.wav -output 出力.ac3 ) -ac3enc( -b レート )

左の写真は、ho.WAVを 64.ac3へ 64kbpsの AC3エンコードを行っている所です。

AC3は、GratherStationにて再生が行えなかった為、TMPGEncDVDにて一度 DVDオーソライズ。
出来上がった VOBを DVD2AVIにて waveデコードしてから再生しています。

oggは、コマンドライン版？ Ver1.0.1を使用しました。
Oggは何も指定しないと VBRになり、出来上がりのサイズが他のファイルと同一条件にならないので、Minと Max bitrateの値を指定し、ほぼ CBRでエンコードされるように指定しエンコードさせました。


まず、これは WaveGeneで作成した waveファイルを再生した波形です。
私の PCではこの波形に近ければ近いほど最高音質、原音に忠実な音となります。

波形比較の前に、耳で聞いた感じを書くと以下のように感じました。
再生環境は ONKYO SE120PCI SPDIF出力 => YAMAHAの AVアンプへ入力 => AUDIO用スピーカーです

AC3
384〜224kbpsは原音のままに聞こえる
192kbps以下、ピーにブーが混じりだし
128kbps以下、音量にも変化が出てきて(小さくなる)
96kbps以下、ピーでなくブーと聞こえる。

mp2
384から320kbpsは少し高音域が少ないかな？と感じるがほぼ原音のままに聞こえる
256kbps以下、高音域の低下を感じる
160kbps以下、明らかに高音域の不足を感じる
96kbps以下、もはや違う音。

mp3
320から120kbpsまでは原音のままに聞こえる
112kbps以下、高音がこもったように感じるがまだ行ける
64kbpsよく頑張った

ogg
384から112kbpsまでは原音のままに聞こえる
96kでほんの少しノイズが載ったように感じ
64kbpsではピーというよりジーと聞こえます

MP3.vs.Ogg対決は、耳で聞いた感じからすると、MP3の 128kbpsと Oggの 96kbpsで同じ音質です。
MP3の 112kbpsと Oggの 96kbpsでは、明らかに Oggの方が原音に近いです。ピーに、少しジーが混じっている感じ。

皆さんも、自分の耳で確認してみましょう。AC3,mp2,mp3,Ogg,元wave そんな容量ではありません。
ただ AC3の WAVE変換後の物は、容量大きくデリられそうなので AC3元を添付します。


それでは、エンコードレートを変えてどのような周波数特性になっているかの波形一覧です。

それぞれエンコーダーごとにレートによる違いが激しく、へーこんなになってたんだ。
と改めて知りました。

AC3 周波数レンジを落としていく訳ではなく、レートを下げていくとダイナミックレンジが下がってくる。(下側のノイズ成分が上がってくる)
mp2 元から 14kHz以上を捨てているのがいかにも TV用。しかし、高レートの時にもピークの本数多くないかい？
Ogg 文句の付けようがない。あえて言うなら、下の方でノイズがチラチラしているかな？
mp3 文句の付けようがない。あえて言うなら、低レートで高域もう少し踏ん張って欲しかった？


左上　元のオリジナル波形
右上　mp3
左下　mp2
右下　Ogg
3列目　AC3

そのレートでエンコードできない物はブランクとなっています。


384kbpsでの比較





320kbpsでの比較





256kbpsでの比較





224kbpsでの比較





192kbpsでの比較





160kbpsでの比較





128kbpsでの比較





112kbpsでの比較





96kbpsでの比較





64kbpsでの比較








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