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MP3・AAC・Opusの音質を比較してみた

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今回は、非可逆圧縮音源である「MP3・AAC・Opus」の音質を比較検証してみました。

【検証方法】
CD音源を以下の方法で各形式に変換し、それを.wav形式に再変換して「WaveSpectra」に取り込みカットオフ周波数を調べている。

※MP3は正規のエンコーダーを使用したため、異なるソフトウェアでエンコードしています。また、全てCBR（固定ビットレート）でエンコードしています。

最初に、CD音源の波形を掲載します。
CD音源はPCM 16bit/44.1kHz（サンプリング周波数）なので、カットオフ周波数はサンプリング周波数の2分の1である22.05kHzとなっている。なお、48kHzサンプリングなら24kHzカットとなる。

この画像を参考に以下の圧縮音源と比較してみてください。

MP3

MP3は、1990年代に音声の容量を圧縮するためにできた形式で、正式名称は「MPEG-1 Audio Layer-3」という。対応機器の多さゆえに一番普及している形式でもある。音質はAACやOpusと比べると悪いが、大体の人は192Kbps以上あれば納得のいく音質になると思われる。

64Kbps=10.0kHzカット

96Kbps=12.9kHzカット

128Kbps=15.5kHzカット

160Kbps=16.0kHzカット

192Kbps=20.3kHzカット

256Kbps・320Kbps=21.0kHzカット

MP3（VEGAS Pro13）

ビットレートカットオフ周波数
64Kbps10.0kHz
96Kbps12.9kHz
128Kbps15.5kHz
160Kbps16.0kHz
192Kbps20.3kHz
256Kbps以上21.0kHz

AAC

AACは、1997年にISO規格にて規格化された音声圧縮方式である。正式名称は「Advanced Audio Coding」といい、AppleがiPodで急速に普及させた形式でもある。MP3よりも圧縮効率が良く、同じビットレートではより高音質になるとされている。

64Kbps=13.1kHzカット

96Kbps=14.2kHzカット

128Kbps=15.4kHzカット

160Kbps=16.1kHzカット

192Kbps以上=17.0kHzカット

AAC-LC（Fraunhofer FDK AAC）

ビットレートカットオフ周波数
64Kbps13.1kHz
96Kbps14.2kHz
128Kbps15.4kHz
160Kbps16.1kHz
192Kbps以上17.0kHz

※Apple AACはもう少し高い周波数が出ることを確認しています。

Opus

Opusは、2012年9月11日に登場した最後発の音声圧縮コーデックである。元々はVoIP通話向きに作られたコーデックのため、低遅延なのが特徴となっている。また、MP3やAACよりも全体的に高音質である。

YouTubeでも採用されており、対応動画は高音質で視聴することができます。詳しくは下記の記事をご覧ください。

16Kbps=7.4kHzカット

32Kbps=20.0kHzカット

64Kbps=20.0kHzカット

96Kbps=20.0kHzカット

128Kbps以上=20.0kHzカット

参考：448Kbps=20.0kHzカット

Opus（libopus）

ビットレートカットオフ周波数
16Kbps7.4kHz
32Kbps20.0kHz
64Kbps20.0kHz
96Kbps20.0kHz
128Kbps以上20.0kHz
（参考）448Kbps20.0kHz

ビットレート別にカットオフ周波数をまとめるとこのようになります。

ビットレートカットオフ周波数（左の方が高い）
64KbpsOpus>>AAC-LC>MP3
96KbpsOpus>>AAC-LC>MP3
128KbpsOpus>>AAC-LC=MP3
160KbpsOpus>>AAC-LC=MP3
192Kbps以上MP3>Opus>AAC-LC

64Kbpsや96Kbpsの低ビットレートでは、Opus→AAC-LC→MP3となっていますが、128Kbpsや160Kbpsは、Opus→AAC-LCとMP3がほぼ同じとなっており、192Kbps以上の高ビットレートではMP3→Opus→AAC-LCとなっています。

これは、AACは低ビットレートを得意としており、MP3は高ビットレートを得意としているために起こっています。Opusは最も圧縮効率に優れているものの、20kHzカットとなっており192Kbps以上ではMP3に逆転されています。

よって、なるべく高音質で聞きたいならMP3、容量を抑えつつ高音質にしたいならAAC、対応機器がある場合はOpusを選択すると良いです。

今回は以上になります。