サンプリングレート・ビット深度・ビットレートの意味と関係性

このページでは、

• サンプリングレート
• ビット深度
• ビットレート

の3つの意味・関係性について紹介します。

サンプリングレートとは？

例えば、「あ～」と1秒喋るとします。

この「あ～」という音を、パソコンで録音する場合、「あ～」という音声を1秒に何万分割にもして、それを1つ1つ、

• 「この区間の高さは音の高さはこれくらいだった」
• 「この区間の長さはこれくらいだった」

みたいな感じでデータとして記録します。

パソコンは、この分割された1つ1つのデータを連続で読み込んで「あ～」という「音声」として出力します。

このとき、「1秒当り、何万分割して音を採取するか」というのを「サンプリングレート」と呼びます。（「サンプリング周波数」とも言います）

▲サンプリングレートのイメージ 分割数を多くすればするほど、「滑らかな音」になるので、結果的に「音質が良くなった！」と感じます。

ビット深度とは？

サンプリングレートは「1秒当り、何万分割して音を採取するか」の事ですが、

「分割した1つ1つのデータ（サンプリング）にどれだけの容量を与えるか」という事を「ビット深度」と呼びます。

▲ビット深度のイメージ 他にも「量子化ビット数」「サンプルビット数」「ビットデパス」などと呼んだりもします。

例えば、ビット深度が「16bit」だとすると、サンプリング1つに対して2の16乗（65536）の情報量となります。

ビット深度を大きくすればするほど、音の細かさ・大小などの表現力が上がるので、結果「音質が良くなった！」と感じます。

ビットレートとは？

ビットレートとは、「1秒あたりのデータ量」のことです。

参考：ビットレートとは？画質･音質･コーデックとの関係【映像･音声】

先ほど紹介した「サンプリングレート」と「ビット深度」は、

• サンプリングレート：1秒当り、何万分割して音を採取するか
• ビット深度：分割した1つ当りのデータにどれだけ要領を与えるか

なので、この2つの値を掛けあわせたものが「ビットレート」となります。

式で表すと、

サンプリングレート（Hz）×　ビット深度（bit）＝　ビットレート（bps）

となります。

例えば、

• サンプリングレート：44100Hz
• ビット深度：16bit
• ステレオ

な音楽ファイルの場合、

44100(Hz)　✕　16(bit)　✕　2(ステレオ)　＝　1411200(bps)　≒　1411(kbps)

となります。

非圧縮のwavのビットレートは1400kbpsくらいなので、合ってますよね。

Youtube動画の音声ビットレートは最高でも「192kbps」なので、非圧縮wavとは7倍近くも情報量に差があることがわかります。

参考：Youtubeに高音質な動画をアップロード･ダウンロード＝無理という話

つまり、「ビットレートを上げる」と言う事は、

「サンプリングレート」「ビット深度」のどちらかかを上げる

という事を指しています。

まとめ

・サンプリングレート：「1秒当り、何万分割して音を採取するか」ということ

・ビット深度：「分割した1つ当りのデータにどれだけ容量を与えるか」ということ

・ビットレート：「サンプリングレート」と「ビット深度」を掛けたもの

このページの情報は以上です。

関連：【違いが分からない】64kbps,96kbps,128kbps,192kbps,320kbps,非圧縮音源(WAV)の音質比較【MP3】