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音風景ブログ

目隠しテストによるエンコーダの音質評価などを行うブログです。

Bluetoothで使われるAAC、SBC、LC3コーデックの音質比較

概要

Bluetoothに登場する新しいコーデック、LC3の音質を、従来からあるAAC、SBCと二重盲検法で比較した。
Bluetooth 5.2からのLC3の採用により、音声の遅延を抑えた自然な音声再生と、バッテリ消費の軽減が将来的に期待されている。
このLC3コーデックの音質を、Bluetoothイヤホン等で現在広く使われているAACコーデック、SBCコーデックと比較した。

結果

AAC、SBC、LC3共に一般的な設定で使う限り、どれも高音質であり、平均オピニオン評点が4点以上と、原音を忠実に再現した。

評価

Bluetoothで使えるAAC、SBC、LC3コーデックの音質比較、一般的な設定の場合
ビットレートを低くした結果を含む全結果
テストに使われた27音源と評点一覧


テストに利用した音源を試聴したい方、ダウンロードしたい方、ログを見たい方はこちらへ。
http://zak.s206.xrea.com/bitratetest/main.htm
https://drive.google.com/file/d/0ByvUr-pp6BuUSnlwUG1WNkZzeDA/view?usp=sharing

方法

銘柄に対する先入観が影響しないように、PSP ABC/HR v2.4とAKG K712を利用して、6個のエンコードされた圧縮音源をランダムに並び替えて、銘柄を伏せて採点した。採点基準は、「音質劣化が非常に気になる」が1点 「気になる」が2点 「わずかに気になる」が3点 「原音からの音質変化が分かるが、気にならない」が4点 「音質変化がわからない、区別できない」が5点。4.9点以下の評点をつける場合は、ABXYテストを15回行い、12回以上(これ以上の成績をまぐれで出す確率は約2%)正解して、違いを聞き取れることを確認してからそうした。27種の多様なジャンルを含むテスト用の非圧縮音源が使われた。このテストでの採点は、27(音源)×6(エンコーダ)×1(回)=162(回)。

使用したオプション

AAC

Androidで使われているFraunhofer社製のAACエンコーダ、fdk-aacが使われた。これはFAAC (libfaac) とは別物。
mstorsjo氏がメンテナンスし2023年2月にrarewaresで配布されていた、当時としては最新のfdkaac-1.0.4 built against fdk-aac 2.0.2, x64のバイナリが使われた。2023年6月時点では最新のバージョンではない。一般的な設定として192kbpsで、ビットレートを低くした設定として128kbpsでエンコードされた。

fdkaac -b 192000 -o 出力.mp4 原音.48kHz.16bit2ch.wavfdkaac -b 128000 -o 出力.mp4 原音.48kHz.16bit2ch.wav

SBC

FFmpegに内蔵されているSBCエンコーダが使われた。利用されたバージョンは、2023年2月時点で最新だったFFmpeg N-109823-g385ec46424.
一般的な設定として345kbpsで、ビットレートを低くした設定として237kbpsでエンコードされた。

ffmpeg -y -i 原音.48kHz.16bit2ch.wav -c:a sbc -b:a 345k 出力.sbcffmpeg -y -i 原音.48kHz.16bit2ch.wav -c:a sbc -b:a 237k 出力.sbc

LC3(Googleの開発するGoogle/liblc3

2023年2月時点で配布されていたバージョン liblc3 v1.0.1が使われた。
一般的な設定として192kbpsで、ビットレートを低くした設定として128kbpsでエンコードされた。
遅延の長短に関連するフレーム長はデフォルトのまま(10ms)とした。

elc3 -b 192000 原音.48kHz.16bit2ch.wav 出力.lc3elc3 -b 128000 原音.48kHz.16bit2ch.wav 出力.lc3

詳細な優劣の分析

FRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Blocked ANOVA analysisNumber of listeners: 27Critical significance:  0.05Significance of data: 0.00E+000 (highly significant)---------------------------------------------------------------ANOVA Table for Randomized Block Designs Using RatingsSource of         Degrees     Sum of    Meanvariation         of Freedom  squares   Square    F      pTotal              161          69.27Testers (blocks)    26           9.59Codecs eval'd        5          37.25    7.45   43.18  0.00E+000Error              130          22.43    0.17---------------------------------------------------------------Fisher's protected LSD for ANOVA:   0.224Means:FDK-AAC1 SBC345kb liblc319 FDK-AAC1 SBC237kb liblc312   4.72     4.65     4.13     4.12     3.62     3.42   ---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         SBC345kb liblc319 FDK-AAC1 SBC237kb liblc312 FDK-AAC1 0.578    0.000*   0.000*   0.000*   0.000*   SBC345kb          0.000*   0.000*   0.000*   0.000*   liblc319                   0.961    0.000*   0.000*   FDK-AAC1                            0.000*   0.000*   SBC237kb                                     0.079    -----------------------------------------------------------------------FDK-AAC192kbps is better than liblc3192kbps, FDK-AAC128kbps, SBC237kbps, liblc3128kbpsSBC345kbps is better than liblc3192kbps, FDK-AAC128kbps, SBC237kbps, liblc3128kbpsliblc3192kbps is better than SBC237kbps, liblc3128kbpsFDK-AAC128kbps is better than SBC237kbps, liblc3128kbpsFRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Friedman AnalysisNumber of listeners: 27Critical significance:  0.05Significance of data: 0.00E+000 (highly significant)Fisher's protected LSD for rank sums:  26.945Ranksums:FDK-AAC1 SBC345kb FDK-AAC1 liblc319 SBC237kb liblc312 139.00   139.00    91.50    91.00    64.50    42.00   ---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         SBC345kb FDK-AAC1 liblc319 SBC237kb liblc312 FDK-AAC1 1.000    0.001*   0.000*   0.000*   0.000*   SBC345kb          0.001*   0.000*   0.000*   0.000*   FDK-AAC1                   0.971    0.050*   0.000*   liblc319                            0.054    0.000*   SBC237kb                                     0.102    -----------------------------------------------------------------------FDK-AAC192kbps is better than FDK-AAC128kbps, liblc3192kbps, SBC237kbps, liblc3128kbpsSBC345kbps is better than FDK-AAC128kbps, liblc3192kbps, SBC237kbps, liblc3128kbpsFDK-AAC128kbps is better than SBC237kbps, liblc3128kbpsliblc3192kbps is better than liblc3128kbps

整形済みデータ

%FDK-AAC 128kbpsFDK-AAC 192kbpsliblc3 128kbpsliblc3 192kbpsSBC 237kbpsSBC 345kbpsFDK-AAC128kbpsFDK-AAC192kbpsliblc3128kbpsliblc3192kbpsSBC237kbpsSBC345kbps%genre 15個のテスト音源3.7004.5003.2004.2003.5005.0004.8004.7003.3004.1003.1004.5003.9005.0003.1003.5003.7005.0004.1005.0003.5004.4003.7005.0003.9005.0003.3004.5004.2005.0004.2005.0003.3003.9002.8004.4004.9005.0003.4004.5003.7004.7004.2005.0003.4004.1003.1004.3003.1003.8003.5004.1003.3004.2003.9005.0003.1003.8002.7005.0003.8004.5003.5004.2004.3004.4003.7005.0003.4004.1003.5004.6004.3005.0003.4003.9003.1004.5004.2004.8003.3004.1002.7005.0005.0004.7002.9003.7002.6003.800%genre IgorC氏による12個のテスト音源4.4004.7003.4003.9004.6005.0004.2004.5003.9004.4005.0005.0004.3004.5003.5003.9004.8005.0004.0004.8003.2004.1502.8004.4504.0004.7503.2504.2003.4504.0004.2004.3003.2003.8002.5003.9003.8004.1003.4004.3005.0004.4003.7005.0003.6004.2003.9005.0003.4004.1003.7004.2004.3004.5004.3004.6003.2004.2003.9005.0005.0005.0005.0005.0003.7005.0004.3005.0003.4004.1003.8005.000%samples41_30secPerc.%samplesfinalfantasyStrings%samplesATrainJazz%samplesBigYellowPops%samplesFloorEssenceTechno%samplesmacabreClassic%samplesmybloodrustsGuitar%samplesQuizasLatin%samplesVelvetRealmTechno%samplesAmefuribanaPops%samplesTrustGospel%samplesWaitingRock%samplesExperienciaLatin%samplesHeart to HeartPops%samplesTom's DinerAcappella%samples01 castanetsinst.%samples02 fatboy_30secTechno%samples03 eigTechno%samples04 Bachpsichordinst.%samples05 EnolaTechno%samples06 trumpetinst.%samples07 applaudLive%samples08 velvetperc.%samples09 LinchpinRock%samples10 spill_the_bloodguitar%samples11 female_speechSpeech%samples12 French_AdSpeech%bitrate%FDK-AAC 128kbpsFDK-AAC 192kbpsliblc3 128kbpsliblc3 192kbpsSBC 237kbpsSBC 345kbps130216194306129655193679240012348018130143194211129669193701240012348018130544194658129658193684240019348028130269194365129649193671240015348022130464194528129665193693240018348026130447194538129718193773240021348030130472194591129689193729240018348026130247194287129661193689240013348019131536195818129784193867240035348051130358194439129686193725240014348021130114194223129662193691240013348018130429194528129651193673240018348026130446194495129647193667240018348027130248194322129633193647240013348019130511194600129708193758240018348026131858196051129808193900240055348080130174194253129632193646240013348018130895195069129709193758240024348035130265194356129665193695240015348021130250194253129652193675240013348019131374195543129772193849240036348052131676195902129788193872240044348064131075195226129767193844240031348045130805194946129711193762240023348034130125194202129651193674240012348018130456194562129640193656240019348028130795194951129723193778240031348044


注:公開試聴試験での多人数の平均評点と管理人の評点が似たような傾向になることは確認しているので言えるが、ある個人がある再生環境で、ある価値観のもとに聞いたときの評価が、ここに書いた管理人の評価に似るかどうかまでは何とも言えない。また、今回利用した音源とは傾向の異なる音を多くエンコードした場合、結果や順位が異なる可能性があります。

Bluetoothに登場するLC3コーデックと、AACの比較

概要

Bluetoothに登場する新しいコーデック、LC3を、従来からあるAAC二重盲検法で比較した。
2022年以降、Bluetooth 5.2という新しい規格がリリースされ、イヤホンやスピーカーと無線で接続するための新しい方法が準備される。以降のBluetooth規格では、LC3のサポートが必須となる見込み。
LC3の採用により、音声の遅延を抑えた自然な音声再生と、バッテリ消費の軽減が見込まれている。
このLC3コーデックを、Bluetoothイヤホン等で現在広く使われているAACコーデックと比較した。
LC3コーデックのエンコーダとして、欧州電気通信標準化機構(ETSI)が配布している最新版のLC3plusと、GoogleAndroid用に開発しているliblc3の2銘柄が使われた。
AACコーデックのエンコーダとして、Apple製品で採用されているCoreAudioと、Androidで採用されているFDK-AACの2銘柄が使われた。
今回はストリーミングによる音楽聴取環境を想定して、ロスレスの原音をOpusの128kbpsでエンコードし、デコードしてからLC3かAACの160kbps CBRでエンコードし、この再エンコードされた音を原音と比較した。
あくまで参考として、MP3も比較対象に加えられた。MP3は再エンコードではなく、原音から直接エンコードされた。

結果

現在Bluetoothイヤホンで広く採用されている、AACエンコーダの方がむしろ原音に近い結果となった。
AACは、再エンコードにもかかわらず両者とも平均オピニオン評点4.3点以上と高い忠実度となった。
LC3の平均オピニオン評点は4点を下回った。
AACについては、CBRを強制したAppleのCoreAudioと、FDK-AACに大きな違いは無かった。これは前回の48kHz, 144kbpsで行ったテストと同様の結果。
LC3については、欧州電気通信標準化機構(ETSI)版とGoogle版に大きな違いは無かった。
AAC, LC3のいずれも、Opusからの再エンコードにも関わらず、MP3 128kbps(CBR)よりも高い忠実度となった。

評価

全結果
テストに使われた27音源と評点一覧

テストに利用した音源を試聴したい方、ダウンロードしたい方、ログを見たい方はこちらへ。
http://zak.s206.xrea.com/bitratetest/main.htm
https://drive.google.com/file/d/0ByvUr-pp6BuUSnlwUG1WNkZzeDA/view?usp=sharing

方法

銘柄に対する先入観が影響しないように、PSP ABC/HR v2.4とRP-HJE150を利用して、6個のエンコードされた圧縮音源をランダムに並び替えて、銘柄を伏せて採点した。採点基準は、「音質劣化が非常に気になる」が1点 「気になる」が2点 「わずかに気になる」が3点 「原音からの音質変化が分かるが、気にならない」が4点 「音質変化がわからない、区別できない」が5点。4.9点以下の評点をつける場合は、ABXYテストを15回行い、12回以上(これ以上の成績をまぐれで出す確率は約2%)正解して、違いを聞き取れることを確認してからそうした。27種の多様なジャンルを含むテスト用の非圧縮音源が使われた。このテストでの採点は、27(音源)×6(エンコーダ)×1(回)=162(回)。

使用したオプション

サンプリング周波数が44.1kHzのロスレス音源からOpusへの変換(ストリーミングによる音楽聴取環境を再現するために使用)

Opusエンコードとデコードには、最新版のopus-tools-0.2-opus-1.3が使われた。
Opusをデコードした一時ファイルについては、ビット深度とサンプリング周波数を各LC3エンコーダが対応する16bitと48kHz, 44.1kHzに変換するため、qaac に同梱されているrefalac の64bit版が使われた。

opusenc --bitrate 128 原音.wav 一時ファイル.opusopusdec --float --quiet 一時ファイル.opus 一時ファイル.wavrefalac64 一時ファイル.wav --rate 48000 -D -b 16 -o 一時ファイル48kHz.wavrefalac64 一時ファイル.wav --rate 44100 -D -b 16 -o 一時ファイル44kHz.wav

AAC (Appleのエンジン)

Appleが使うエンジン CoreAudioToolbox 7.10.9.0 がqaac 2.73 (x64 version) 経由で使われた。
Bluetoothでの伝送環境を再現するため、CBRを指定して強制させた。

qaac64 --cbr 160 -o 出力.mp4 一時ファイル44kHz.wav

AAC (Androidのエンジン)

Androidで使われているFraunhofer社製のAACエンコーダ、fdk-aacが使われた。これはFAAC (libfaac) とは別物。
mstorsjo氏がメンテナンスしている、バージョン fdk-aac v2.0.2 をFFmpeg N-102573-g9d4c018497 に組み込んだ状態で使われた。このコマンドラインだけで、CBRで出力される。

ffmpeg -y -i 一時ファイル44kHz.wav -c:a libfdk_aac -b:a 160k 出力.mp4

LC3(欧州電気通信標準化機構の配布するLC3plus)

2022年4月19日時点でFraunhoferのページで紹介され、欧州電気通信標準化機構(ETSI)から配布されていた最新の、
LC3plus Floating Point Software V1.6.3ETSI, ETSI TS 103 634 V1.3.1. が使われた。
配布されていたソースコードのfloating_point版をMSYS環境でビルドしエンコードさせた。
なお2022年6月29日現時点でも同バージョンが配布されている。

LC3plus -E -q -v 一時ファイル44kHz.wav 出力.lc3 160000

LC3(Googleの開発するGoogle/liblc3 、Zephyr上ではliblc3codec表記)

2022年4月19日時点で配布されていたバージョンを使用。
以降、2022年6月28日までに高速化やAPIの24bit深度対応、外部モジュール化などが行われたため最新版ではない。
このGoogle/liblc3は、2022年6月29日現在もサンプリング周波数44.1kHzのwavファイルを直接入力できない。
そのため、これのみOpus-toolsのサンプリング周波数48kHz出力を44.1kHzに変換せずに48kHzのまま使った。

elc3 -b 160000 一時ファイル48kHz.wav 出力.lc3

MP3

あくまでLC3,AACとの比較参考のために使用。最新版のLAMELAME 3.100.1(64bit版)がCBRで使われた。

lame -b 128 原音.wav 出力.mp3lame -b 64 原音.wav 出力.mp3

詳細な優劣の分析

FRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Blocked ANOVA analysisNumber of listeners: 27Critical significance:  0.05Significance of data: 0.00E+000 (highly significant)---------------------------------------------------------------ANOVA Table for Randomized Block Designs Using RatingsSource of         Degrees     Sum of    Meanvariation         of Freedom  squares   Square    F      pTotal              161         132.90Testers (blocks)    26           7.81Codecs eval'd        5         114.05   22.81   268.52  0.00E+000Error              130          11.04    0.08---------------------------------------------------------------Fisher's protected LSD for ANOVA:   0.157Means:AAC(FDK) AAC(Appl LC3plus  liblc3   LAMECBR1 LAMECBR6  4.36     4.35     3.99     3.89     3.56     1.90  ---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         AAC(Appl LC3plus  liblc3   LAMECBR1 LAMECBR6AAC(FDK) 0.926    0.000*   0.000*   0.000*   0.000*  AAC(Appl          0.000*   0.000*   0.000*   0.000*  LC3plus                    0.227    0.000*   0.000*  liblc3                              0.000*   0.000*  LAMECBR1                                     0.000*  -----------------------------------------------------------------------AAC(FDK) is better than LC3plus, liblc3, LAMECBR128kbps, LAMECBR64kbpsAAC(Apple) is better than LC3plus, liblc3, LAMECBR128kbps, LAMECBR64kbpsLC3plus is better than LAMECBR128kbps, LAMECBR64kbpsliblc3 is better than LAMECBR128kbps, LAMECBR64kbpsLAMECBR128kbps is better than LAMECBR64kbpsFRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Friedman AnalysisNumber of listeners: 27Critical significance:  0.05Significance of data: 0.00E+000 (highly significant)Fisher's protected LSD for rank sums:  26.945Ranksums:AAC(Appl AAC(FDK) LC3plus  liblc3   LAMECBR1 LAMECBR6143.00   141.00    98.00    87.00    71.00    27.00  ---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         AAC(FDK) LC3plus  liblc3   LAMECBR1 LAMECBR6AAC(Appl 0.884    0.001*   0.000*   0.000*   0.000*  AAC(FDK)          0.002*   0.000*   0.000*   0.000*  LC3plus                    0.424    0.050*   0.000*  liblc3                              0.244    0.000*  LAMECBR1                                     0.001*  -----------------------------------------------------------------------AAC(Apple) is better than LC3plus, liblc3, LAMECBR128kbps, LAMECBR64kbpsAAC(FDK) is better than LC3plus, liblc3, LAMECBR128kbps, LAMECBR64kbpsLC3plus is better than LAMECBR128kbps, LAMECBR64kbpsliblc3 is better than LAMECBR64kbpsLAMECBR128kbps is better than LAMECBR64kbps

整形済みデータ

CoreAudioFDK-AACLC3plusGoogle / liblc3LAMELAME%feature5Opus ⇒ AACOpus ⇒ AACOpus ⇒ LC3Opus ⇒ LC3%feature7       MP3MP3%feature10CoreAudioToolbox 7.10.9.0, via qaac 2.73FDK-AAC v2.0.2V1.6.3 ETSI (floating point ver.)liblc3 Apr 19, 2022LAME 3.100.1-x64LAME 3.100.1-x64%feature11--cbr 160-c:a libfdk_aac -b:a 160k160000-b 160000-b 128 (CBR 128kbps)-b 64 (CBR 64kbps)%feature12Opus 128kbpsから再エンコードOpus 128kbpsから再エンコードOpus 128kbpsから再エンコードOpus 128kbpsから再エンコード原音から直接エンコード原音から直接エンコード%genre 15個のテスト音源4.3004.4004.1003.7003.2001.8004.7004.5004.2003.7004.1001.7004.5004.3003.9004.1004.4001.6004.5004.4004.1003.9003.7002.1003.8004.1003.5003.6002.5001.7004.3004.2003.7003.4003.8001.7004.4004.5004.1003.9002.9002.4004.4004.5003.6004.1003.9001.7003.9003.8004.3004.4004.1002.7004.5004.4003.9003.5003.6001.8004.4004.3004.1004.2003.1001.6004.2004.1003.9003.7003.3002.2004.4004.5003.8003.7003.6001.7004.2004.4003.9003.8003.6001.6004.4004.3003.6003.7004.1001.800%genre IgorC氏による12個のテスト音源4.4004.5004.1004.0002.7001.8004.1004.4004.6004.5003.6001.6004.6004.5004.1004.2003.2001.7004.3004.4003.9003.8003.6001.9004.5004.2004.4003.8003.6001.9004.3004.2003.8003.7003.2002.1003.9003.7003.4003.5002.8001.6004.1004.4003.9004.3002.6001.9004.5004.6003.9003.7004.1002.1004.2004.3003.8003.5004.1002.2005.0004.8004.7004.4004.5002.3004.7005.0004.4004.3004.1002.200%samples41_30secPerc.%samplesfinalfantasyStrings%samplesATrainJazz%samplesBigYellowPops%samplesFloorEssenceTechno%samplesmacabreClassic%samplesmybloodrustsGuitar%samplesQuizasLatin%samplesVelvetRealmTechno%samplesAmefuribanaPops%samplesTrustGospel%samplesWaitingRock%samplesExperienciaLatin%samplesHeart to HeartPops%samplesTom's DinerAcappella%samples01 castanetsinst.%samples02 fatboy_30secTechno%samples03 eigTechno%samples04 Bachpsichordinst.%samples05 EnolaTechno%samples06 trumpetinst.%samples07 applaudLive%samples08 velvetperc.%samples09 LinchpinRock%samples10 spill_the_bloodguitar%samples11 female_speechSpeech%samples12 French_AdSpeech%bitrate162387161978161014161659128285641541625621620201609791616671282306419616287916236516098416165512837264266162679162084161015161646128319642141627491623401609811616521283686426716298916233816098716171912844064278162974162222161016161679128458642861623311620111609891616581282716420216393216318016114116177312882764534162628162092160980161683128295641991623271618971610241616671282446420516303716239116118216183412855364319162736162244161050161634128353642601623911621001609831616281283046418516283216234316101916170212847064276165547163738161116161762129023648271623111619761610091616241283366416116348216261716107016170912861364406162476162136160979161669128396642041623171620271610151616481283006420316459016309516105116175912866664466165505163638161164161773128851645891641161629661610751617681286396439616321316263216103616169612858864332162477162004161025161649128264641951628421622431609881616301284326428216365716268916104716171612866364396


注:公開試聴試験での多人数の平均評点と管理人の評点が似たような傾向になることは確認しているので言えるが、ある個人がある再生環境で、ある価値観のもとに聞いたときの評価が、ここに書いた管理人の評価に似るかどうかまでは何とも言えない。また、今回利用した音源とは傾向の異なる音を多くエンコードした場合、結果や順位が異なる可能性があります。

Bluetoothで使われるLC3とAACの比較

概要

Bluetoothで使われる、LC3コーデックとAACコーデックの二重盲検法による比較。
2022年以降、Bluetooth 5.2という新しい規格がリリースされ、イヤホンやスピーカーと無線で接続するための新しい方法が準備される見込み。
新しい LE Audio を採用するデバイスでは、LC3というコーデックのサポートが必須となっている。
LC3は、音声の遅延を抑えた自然な音声再生と、バッテリ消費の軽減を狙って近年設計されたコーデックである。
このLC3コーデックを、現在Bluetoothで広く使われているAACコーデックと比較。
LC3コーデックのエンコーダとしては、欧州電気通信標準化機構(ETSI)が配布している最新版のLC3plusが使われた。
AACコーデックのエンコーダとしては、Apple製品で採用されている CoreAudioと、Androidで採用されているFDK-AACが使われた。

結果

ETSIが配布するLC3エンコーダよりも、現在のイヤホンやヘッドホンへの接続に広く使われているAACエンコーダの方がむしろ原音に忠実だった。
Appleが採用するエンコーダとAndroidが採用するエンコーダは大差ない結果となった。

評価

f:id:kamedo2:20220315030714p:plain
全結果
f:id:kamedo2:20220315030752p:plain
テストに使われた27音源と評点一覧

テストに利用した音源を試聴したい方、ダウンロードしたい方、ログを見たい方はこちらへ。
http://zak.s206.xrea.com/bitratetest/main.htm
https://drive.google.com/file/d/0ByvUr-pp6BuUSnlwUG1WNkZzeDA/view?usp=sharing

方法

銘柄に対する先入観が影響しないように、PSP ABC/HR v2.4とAKG K712を利用して、3個のエンコードされた圧縮音源をランダムに並び替えて、銘柄を伏せて採点した。採点基準は、「音質劣化が非常に気になる」が1点 「気になる」が2点 「わずかに気になる」が3点 「原音からの音質変化が分かるが、気にならない」が4点 「音質変化がわからない、区別できない」が5点。4.9点以下の評点をつける場合は、ABXYテストを15回行い、12回以上(これ以上の成績をまぐれで出す確率は約2%)正解して、違いを聞き取れることを確認してからそうした。15種の多様なジャンルを含むテスト用の非圧縮音源が使われた。このテストでの採点は、27(音源)×3(エンコーダ)×1(回)=81(回)。

使用したオプション

サンプリング周波数が44.1kHzのロスレス音源から48kHzへの変換

qaac に同梱されているrefalac が使われた。

refalac64 原音.44kHz.wav --rate 48000 -D -b 24 -o 原音.48kHz.wav

AAC (Appleのエンジン)

Appleが使うエンジン CoreAudioToolbox 7.10.9.0 が qaac 2.72 (x64 version) 経由で使われた。

qaac64 --cbr 144 -o 出力.mp4 原音.48kHz.wav

AAC (Androidのエンジン)

Androidで使われているFraunhofer社製のAACエンコーダ、fdk-aacが使われた。FAAC (libfaac) とは別物。
mstorsjo氏がメンテナンスしている、最新版のバージョン fdk-aac v2.0.2 をFFmpeg N-102573-g9d4c018497 に組み込んで使われた。

ffmpeg -y -i 原音.48kHz.wav -c:a libfdk_aac -b:a 144k 出力.mp4

LC3

2021年11月17日時点で欧州電気通信標準化機構(ETSI)から配布されていた最新の、
LC3plus Floating Point Software V1.6.3ETSI, ETSI TS 103 634 V1.3.1. が使われた。
配布されていたソースコードのfloating_point版をMSYS環境でビルドしエンコードさせた。
なお2022年3月15日時点でも同バージョンが配布されている。

LC3plus -E -q -v 原音.48kHz.wav 出力.lc3 144000

詳細な優劣の分析

FRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Blocked ANOVA analysisNumber of listeners: 27Critical significance:  0.05Significance of data: 2.56E-012 (highly significant)---------------------------------------------------------------ANOVA Table for Randomized Block Designs Using RatingsSource of         Degrees     Sum of    Meanvariation         of Freedom  squares   Square    F      pTotal               80          19.52Testers (blocks)    26           7.06Codecs eval'd        2           8.00    4.00   46.58  2.56E-012Error               52           4.47    0.09---------------------------------------------------------------Fisher's protected LSD for ANOVA:   0.160Means:AndroidA AppleAAC LC3plus   4.41     4.40     3.74  ---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         AppleAAC LC3plus AndroidA 0.926    0.000*  AppleAAC          0.000*  -----------------------------------------------------------------------AndroidAAC is better than LC3plusAppleAAC is better than LC3plus

整形済みデータ

Apple AACAndroid AACLC3plus%feature5AACAACLC3%feature10CoreAudioToolbox 7.10.9.0, via qaac 2.72FDK-AAC 2.0.2V1.6.3 ETSI (floating point ver.)%feature11--cbr 144-c:a libfdk_aac -b:a 144k144000%genre Kamedo2's 15 sample4.7004.5004.2004.5005.0003.3004.4004.6003.2004.7004.5004.2004.1004.4003.5004.5004.3003.7005.0005.0004.4004.4004.6003.9003.9003.5004.2004.4004.5003.3004.3004.2003.6004.2003.9003.5005.0004.6003.6004.3004.6003.5005.0005.0003.600%genre IgorC's 12 sample4.4004.2003.7003.8004.1003.6004.2004.1003.3004.5004.4003.7004.4004.5003.5003.9004.2003.3004.1003.4003.7004.3004.4004.1004.4004.2003.8004.1004.4003.7005.0005.0005.0004.4005.0003.900%samples41_30secPerc.%samplesfinalfantasyStrings%samplesATrainJazz%samplesBigYellowPops%samplesFloorEssenceTechno%samplesmacabreClassic%samplesmybloodrustsGuitar%samplesQuizasLatin%samplesVelvetRealmTechno%samplesAmefuribanaPops%samplesTrustGospel%samplesWaitingRock%samplesExperienciaLatin%samplesHeart to HeartPops%samplesTom's DinerAcappella%samples01 castanetsinst.%samples02 fatboy_30secTechno%samples03 eigTechno%samples04 Bachpsichordinst.%samples05 EnolaTechno%samples06 trumpetinst.%samples07 applaudLive%samples08 velvetperc.%samples09 LinchpinRock%samples10 spill_the_bloodguitar%samples11 female_speechSpeech%samples12 French_AdSpeech%bitrate146469146146145654146500146046145613146974146453145651146778146180145642146777146356145649146921146302145626147158146361145673146681146144145653148366147429145617146607146261145618146446146024145611146748146341145645146744146334145632146687146168145627146773146411145621149514147559145751146462146076145622147719146806145700146732146184145664146422146178145644148665147225145747


注:公開試聴試験での多人数の平均評点と管理人の評点が似たような傾向になることは確認しているので言えるが、ある個人がある再生環境で、ある価値観のもとに聞いたときの評価が、ここに書いた管理人の評価に似るかどうかまでは何とも言えない。また、今回利用した音源とは傾向の異なる音を多くエンコードした場合、結果や順位が異なる可能性があります。

最新LAME3.100 コマンドライン指南 2021年版

2017年10月にリリースされた、最新版のLAME3.100で使えるコマンドラインを指南。

基本中の基本

lame [オプション] 入力ファイル [出力ファイル]

これがLAMEの基本。

lame -b 192 sample.wav sample.mp3

固定ビットレート(CBR):-b 192 または--preset cbr 192のように指定。数値部分には、192の他にも64 80 96 112 128 160 192 224 256 320などが有効。

lame --abr 192 sample.wav sample.mp3

可変ビットレート(ABR):--abr 192 or--preset 192のように指定。有効な数値はCBRと同じ。

lame -V2 sample.wav sample.mp3

可変ビットレート(VBR):-V2のように指定。有効な数値は0〜9.999で、数字は小さいほど高音質でファイルサイズも大きい。小数(例:-V2.3)も可。

最高音質のオプション

-V0 可変ビットレートのV0が、一般的なMP3フォーマットの最強設定。音の欠陥が生じるリスクは最小となる。
ビットレートは約256kbpsであり、1GBガバイトのメモリに約8時間の音楽を格納できる。
※2011年10月に可変ビットレートの改良が入り、また2021年9月に、CBR 320kよりV0の方が良いという結果が公表された*1ため、V0を最高音質のオプションに移動させました。

高音質のオプション

ハイファイ、静かな環境でのリスニング用。-V1(約224kbps)、-V2(約192kbps)
このオプションを使うと、多くの人には、圧縮前のオリジナルと圧縮後のMP3の区別がつかない。聞き分けられる音質の違いが存在することはあるが、まれ。

持ち運び用のオプション

うるさい環境でのリスニングや低いビットレート用。ファイルサイズは小さい。-V4(約160kbps)、-V5(約128kbps)、-V6(約112kbps)
-V6は「許容できるレベル」くらいのMP3を出力する。-V6では1GBガバイトのメモリに約20時間の音楽を格納できる。

超低ビットレート

--abr 80(ステレオ出力)、--abr 56 -m m(モノラル出力)
超低ビットレート(100kbps未満)では、ABRが最良。

変換に時間がかかるけど高音質なオプション

-q 0

CBR,VBR,ABRの違い

CBRはMP3の中で最も基礎的なエンコードモードで、どんな音が鳴っていようが(あるいは無音だろうが)それぞれのフレームに同じ数のビットが割り当てられる。利点は、エンコードする前からファイルサイズが予想できること、どのフレームも同じサイズなので、AVI動画に埋め込めるということ。開発はもう十年も前にストップしている。


VBRでは、ビットレート指定の代わりに、品質を示す数値指定でエンコードを行う。VBRは、いきなり難しくて複雑な音が出現した場合でも急激にビットレートを上昇させて対応できるので、CBRよりも合理的に音質を向上させることができ、全体のファイルサイズもCBRほど膨らさずにすむ。


ABRは、CBRとVBRの中間のモード。VBRとは違い、CBRと同じビットレート指定を行うが、必ずしもそれぞれのフレームに全く同じ数のビットを割り当てるわけではなく、音の複雑さによってビットレートを変動させることをある程度許す方式である。CBRよりも高音質。ファイルサイズは、音の内容によって若干ゆらぐ。

Opus, HE-AAC v2, xHE-AACの音質比較

概要

2006年~2012年に規格が策定された比較的新しいコーデックである、Opus、HE-AAC v2、xHE-AACの、40kbps付近での音質を、MP3の131kbps付近での音質と、二重盲検法により比較した。
全てのコーデックは48kHzの設定で比較した。

結果

40kbps前後だと、Opus、HE-AAC v2、xHE-AACの平均オピニオン評点は3.0を下回る低い評点となった。
40kbpsの最新のコーデックよりも、LAMEエンコードした131kbpsのMP3の方が高い忠実度となった。
MP3を除く最新コーデック3種は、40kbpsでは平均オピニオン評点に大きな差がなかった。
2種のハードウェアがテストに利用されたが、平均オピニオン評点に大きな差はなかった。

評価

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全結果
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テストに使われた15音源と評点一覧
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全結果(ハードウェア別) 1回目がPanasonic RP-HT560、2回目がAKG K712
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テストに使われた15音源と評点一覧(ハードウェア別) 1回目がPanasonic RP-HT560、2回目がAKG K712
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ビットレートの平均と分布 FDK-AACのみがCBR。他はVBRでありエンコードが難しい音声に多くのビットを割り当てる。

テストに利用した音源を試聴したい方、ダウンロードしたい方、ログを見たい方はこちらへ。
http://zak.s206.xrea.com/bitratetest/main.htm
https://drive.google.com/file/d/0ByvUr-pp6BuUSnlwUG1WNkZzeDA/view?usp=sharing

方法

銘柄に対する先入観が影響しないように、PSP ABC/HR v2.4とRP-HT560(1回目)、AKG K712(2回目)を利用して、4個のエンコードされた圧縮音源をランダムに並び替えて、銘柄を伏せて採点した。採点基準は、「音質劣化が非常に気になる」が1点 「気になる」が2点 「わずかに気になる」が3点 「原音からの音質変化が分かるが、気にならない」が4点 「音質変化がわからない、区別できない」が5点。4.9点以下の評点をつける場合は、ABXYテストを15回行い、12回以上(これ以上の成績をまぐれで出す確率は約2%)正解して、違いを聞き取れることを確認してからそうした。15種の多様なジャンルを含むテスト用の非圧縮音源が使われた。このテストでの採点は、15(音源)×4(エンコーダ)×2(回)=120(回)。

使用したオプション

サンプリング周波数が44.1kHzのロスレス音源から48kHzへの変換

qaac に同梱されているrefalac が使われた。

refalac64 原音.wav --rate 48000 -D -b 32 -o 原音.48kHz.wav

Opus

YoutubeやDiscord等、ウェブで広く使われているフリーな音声コーデック Opus。
2021年5月現在最新の公式ビルド opus-tools-0.2-opus-1.3 が使われた。

opusenc --bitrate 39 原音.48kHz.wav 出力.mp3

HE-AAC v2

HE-AAC v2 は、AAC-LCなどの後継として2006年に策定された音声コーデック。SBR(スペクトル帯域複製)やパラメトリックステレオなどの技術が使われる。
fdk-aacは、Androidで使われているFraunhofer社製のAACエンコーダ。FAAC (libfaac) とは別物です。
mstorsjo氏がメンテナンスしている、2021年5月現在最新版のバージョン fdk-aac v2.0.2 をFFmpeg r.102573 に組み込んで(MSYSMinGW 64bitを使って自分でビルドして)使われた。

ffmpeg -i 原音.48kHz.wav -c:a libfdk_aac -profile:a aac_he_v2 -b:a 42k 出力.mp4

xHE-AAC

xHE-AACは、HE-AAC v2の後継として2012年に策定された音声コーデック。Netflixデジタルラジオモンディエールで使われる。
今回はxHE-AACエンコーダとして、ドイツのコンピュータ技術者であるChristian R. Helmrich氏が開発したxHE-AACエンコーダで、2021年5月時点ではまだ最新版だったバージョン、exhale-V1.1.5-1592b40c_x64 が使われた。
なお、2021年6月現在の最新版であるV1.1.6 では音質面の調整も入っている。
設定「a」は40kbps前後にエンコードされる、exhaleで選択できる最低のビットレートSBRが使われる。

exhale a 原音.48kHz.wav 出力.mp4

MP3

定番のMP3エンコーダ、LAMEの最新版 3.100.1 が使われた。

lame -V 5 原音.48kHz.wav 出力.mp3

詳細な優劣の分析

FRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Blocked ANOVA analysisNumber of listeners: 15Critical significance:  0.05Significance of data: 7.34E-007 (highly significant)---------------------------------------------------------------ANOVA Table for Randomized Block Designs Using RatingsSource of         Degrees     Sum of    Meanvariation         of Freedom  squares   Square    F      pTotal               59          20.71Testers (blocks)    14           4.55Codecs eval'd        3           8.43    2.81   15.26  7.34E-007Error               42           7.73    0.18---------------------------------------------------------------Fisher's protected LSD for ANOVA:   0.316Means:mp3128   exh36k   opu36k   fdk36k    3.75     2.97     2.90     2.81  ---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         exh36k   opu36k   fdk36k  mp3128   0.000*   0.000*   0.000*  exh36k            0.673    0.313   opu36k                     0.555   -----------------------------------------------------------------------mp3128 is better than exh36k, opu36k, fdk36k

整形済みデータ

Opus 1.3FDK-AAC 2.0.2exhale 1.1.5LAME 3.100.1%feature0OpusHE-AAC v2xHE-AAC(USAC)MP3%feature7≒40kbps≒40kbps≒40kbps≒131kbps%feature10--bitrate 39-c:a libfdk_aac -profile:a aac_he_v2 -b:a 42ka-V 5%feature11アルバム平均:~40kbpsアルバム平均:~43kbpsアルバム平均:~40kbpsアルバム平均:~131kbps%feature12テスト音源平均:~46kbpsテスト音源平均:~43kbpsテスト音源平均:~45kbpsテスト音源平均:~143kbps2.2502.2002.8003.7003.2003.9003.3002.9002.7002.2002.9503.8002.7502.4002.9503.9003.8003.0002.8004.1502.0001.8003.0503.7503.9503.4503.6003.2503.4003.2002.7504.1003.0502.6502.8004.0002.1002.9002.5503.7502.0002.5502.6003.9503.1002.7502.9003.7003.4503.4003.0503.7002.6002.7503.1503.9003.2003.0003.3003.700%samples41_30secPerc.%samplesfinalfantasyStrings%samplesATrainJazz%samplesBigYellowPops%samplesFloorEssenceTechno%samplesmacabreClassic%samplesmybloodrustsGuitar%samplesQuizasLatin%samplesVelvetRealmTechno%samplesAmefuribanaPops%samplesTrustGospel%samplesWaitingRock%samplesExperienciaLatin%samplesHeart to HeartPops%samplesTom's DinerAcappella%bitrate463314328255803159545565524327742408113421444654359345380141851426084338746175152219538984355944766174336413184358846528137064443024354239861135788462424330346629148985471254429552523157022457434336743348129806367644322442329153864467544349544439141483432114351544221143500426594332343100138090470664348142887119125

整形済みデータ(ハードウェア別)

opus-1stopus-2ndhe-aac-v2-1sthe-aac-v2-2ndxhe-aac-1stxhe-aac-2ndmp3-1stmp3-2nd%feature 7 1回目 2回目 1回目 2回目 1回目 2回目 1回目 2回目%feature8≒40kbps≒40kbps≒40kbps≒40kbps≒40kbps≒40kbps≒131kbps≒131kbps2.1 2.4 2.3 2.1 2.7 2.9 3.8 3.62.9 3.5 3.9 3.9 3.4 3.2 3.3 2.52.9 2.5 2.1 2.3 3.2 2.7 3.9 3.72.8 2.7 2.3 2.5 3.1 2.8 4.1 3.73.7 3.9 2.9 3.1 2.7 2.9 4.2 4.11.9 2.1 1.7 1.9 3.2 2.9 3.7 3.84.1 3.8 3.9 3.0 3.7 3.5 3.3 3.23.5 3.3 3.2 3.2 3.0 2.5 4.1 4.13.2 2.9 2.1 3.2 2.9 2.7 3.9 4.12.1 2.1 3.1 2.7 2.7 2.4 3.9 3.61.9 2.1 2.5 2.6 2.7 2.5 4.1 3.82.9 3.3 2.7 2.8 2.9 2.9 3.7 3.73.5 3.4 3.3 3.5 2.9 3.2 3.8 3.62.7 2.5 2.6 2.9 3.5 2.8 4.1 3.73.3 3.1 3.1 2.9 3.4 3.2 3.7 3.7

注:公開試聴試験での多人数の平均評点と管理人の評点が似たような傾向になることは確認しているので言えるが、ある個人がある再生環境で、ある価値観のもとに聞いたときの評価が、ここに書いた管理人の評価に似るかどうかまでは何とも言えない。また、今回利用した音源とは傾向の異なる音を多くエンコードした場合、結果や順位が異なる可能性があります。

Bluetoothで使えるコーデックの音質比較

概要

Bluetoothで使えるコーデックである、SBC、AAC、aptXの、二重盲検法による音質比較。

結果

一般的な設定で使う限り、SBCもAACもaptXも高音質であり、原音を忠実に再現した。
AACは、他より41%~45%低いビットレートで、SBCやaptXと同等の忠実度が得られた。

評価

f:id:kamedo2:20210323231720p:plain
Bluetoothで使えるコーデックの音質比較、一般的な設定の場合

f:id:kamedo2:20210323231747p:plain
Bluetoothで使えるコーデックの音質比較、全結果

f:id:kamedo2:20210323235400p:plain
Bluetoothで使えるコーデックの音質比較、テストに使われた27音源と評点一覧

テストに利用した音源を試聴したい方、ダウンロードしたい方、ログを見たい方はこちらへ。
http://zak.s206.xrea.com/bitratetest/main.htm
https://drive.google.com/file/d/0ByvUr-pp6BuUSnlwUG1WNkZzeDA/view?usp=sharing

方法

銘柄に対する先入観が影響しないように、PSP ABC/HR v2.4とRP-HT560を利用して、7個のエンコードされた圧縮音源をランダムに並び替えて、銘柄を伏せて採点した。採点基準は、「音質劣化が非常に気になる」が1点 「気になる」が2点 「わずかに気になる」が3点 「原音からの音質変化が分かるが、気にならない」が4点 「音質変化がわからない、区別できない」が5点。4.9点以下の評点をつける場合は、ABXYテストを15回行い、12回以上(これ以上の成績をまぐれで出す確率は約2%)正解して、違いを聞き取れることを確認してからそうした。27種の多様なジャンルを含むテスト用の非圧縮音源が使われた。このテストでの採点は、27(音源)×(3+2+2)(エンコーダ)×1(回)=189(回)。

使用したオプション

SBC

2020年10月時点で最新の、FFmpegに内蔵のSBCエンコーダとデコーダが使われた。

ffmpeg -i 原音.wav -c:a sbc -b:a 237k 出力.sbcffmpeg -i 原音.wav -c:a sbc -b:a 280k 出力.sbcffmpeg -i 原音.wav -c:a sbc -b:a 328k 出力.sbc (一般的なBluetoothの設定)
AAC

2020年10月時点で最新の、アンドロイドで使われている、Fraunhofer FDKAAC Codec Library がこのテストでもAAC-LCエンコーダとして使われた。

ffmpeg -i 原音.wav -c:a libfdk_aac -b:a 128k 出力.mp4ffmpeg -i 原音.wav -c:a libfdk_aac -b:a 192k 出力.mp4 (一般的なBluetoothの設定)
aptX

2020年10月時点で最新の、FFmpegに内蔵のaptXエンコーダとデコーダが使われた。このテストでは、aptX LLやaptX HDではなく、通常のaptXがテストされた。

ffmpeg -i 原音.wav -c:a aptx -ar 32000 出力.aptXffmpeg -i 原音.wav -c:a aptx -ar 44100 出力.aptX (44kHzで、一般的なBluetoothの設定)

詳細な優劣の分析

FRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Blocked ANOVA analysisNumber of listeners: 27Critical significance:  0.05Significance of data: 2.22E-016 (highly significant)---------------------------------------------------------------ANOVA Table for Randomized Block Designs Using RatingsSource of         Degrees     Sum of    Meanvariation         of Freedom  squares   Square    F      pTotal              188          64.42Testers (blocks)    26          13.67Codecs eval'd        6          26.69    4.45   28.85  2.22E-016Error              156          24.05    0.15---------------------------------------------------------------Fisher's protected LSD for ANOVA:   0.211Means:aac192k  sbc328k  aptx352k sbc280k  aac128k  aptx256k sbc237k  4.66     4.59     4.50     4.22     4.06     3.89     3.55---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         sbc328k  aptx352k sbc280k  aac128k  aptx256k sbc237kaac192k  0.534    0.157    0.000*   0.000*   0.000*   0.000*sbc328k           0.427    0.001*   0.000*   0.000*   0.000*aptx352k                   0.008*   0.000*   0.000*   0.000*sbc280k                             0.148    0.002*   0.000*aac128k                                      0.098    0.000*aptx256k                                              0.002*-----------------------------------------------------------------------aac192k is better than sbc280k, aac128k, aptx256k, sbc237ksbc328k is better than sbc280k, aac128k, aptx256k, sbc237kaptx352k is better than sbc280k, aac128k, aptx256k, sbc237ksbc280k is better than aptx256k, sbc237kaac128k is better than sbc237kaptx256k is better than sbc237k

整形済みデータ

sbc237ksbc280ksbc328kaac128kaac192kaptx256kaptx352k%feature7SBCSBCSBCAACAACaptXaptX%feature10ffmpeg N-99419-g4fceb2634effmpeg N-99419-g4fceb2634effmpeg N-99419-g4fceb2634eFDK-AAC v2.0.1FDK-AAC v2.0.1ffmpeg N-99419-g4fceb2634effmpeg N-99419-g4fceb2634e%feature11-c:a sbc-c:a sbc-c:a sbc-c:a libfdk_aac-c:a libfdk_aac-c:a aptx-c:a aptx%feature 12 237kbps 281kbps 331kbps 130kbps 194kbps 256kbps 353kbps3.8004.7005.0004.3004.7003.9004.6003.1003.8004.6004.6005.0003.6004.4003.9004.7005.0004.1005.0004.4005.0003.6005.0005.0004.3005.0004.5005.0004.3004.4005.0003.6004.5003.4003.8003.2003.9004.5004.1004.6004.2004.4003.9004.5004.4005.0005.0004.1004.7003.2004.1004.6004.4005.0005.0005.0003.0003.1004.8003.3003.8004.3004.6002.9003.3004.3004.1004.7003.5004.6004.2004.6004.7003.6004.3003.7004.8002.9003.9004.5003.5004.4003.7004.2003.7004.5004.7004.6005.0003.4004.2003.1003.8004.3003.9005.0003.4004.2002.9003.5003.8004.1005.0003.3004.3004.1004.4005.0003.7004.5003.9004.8004.7005.0005.0003.7004.4003.8005.0004.3004.8004.7003.8004.2003.2004.5003.2003.8004.4004.1004.7004.2004.5003.1004.2004.4004.5005.0003.3003.5002.9003.2003.9004.3004.5003.4003.7003.7004.4004.3003.2004.1003.8004.2003.2003.9004.2003.8004.4003.6005.0003.8005.0004.7003.4003.9004.3004.5003.6004.6004.7004.2005.0003.8004.5003.8004.4005.0005.0005.0005.0005.0003.8004.4004.4004.5005.0004.2004.600%samples41_30secPerc.%samplesfinalfantasyStrings%samplesATrainJazz%samplesBigYellowPops%samplesFloorEssenceTechno%samplesmacabreClassic%samplesmybloodrustsGuitar%samplesQuizasLatin%samplesVelvetRealmTechno%samplesAmefuribanaPops%samplesTrustGospel%samplesWaitingRock%samplesExperienciaLatin%samplesHeart to HeartPops%samplesTom's DinerAcappella%samples01 castanetsinst.%samples02 fatboy_30secTechno%samples03 eigTechno%samples04 Bachpsichordinst.%samples05 EnolaTechno%samples06 trumpetinst.%samples07 applaudLive%samples08 velvetperc.%samples09 LinchpinRock%samples10 spill_the_bloodguitar%samples11 female_speechSpeech%samples12 French_AdSpeech%bitrate237036 281135 330747 130016 194031 256000 352800237006 281100 330706 130850 195057 256000 352800237030 281128 330739 131475 195827 256001 352800236969 281057 330655 131082 195248 256000 352800237027 281125 330735 130561 194707 256000 352800237024 281121 330731 129960 194015 256000 352800236965 281051 330648 131447 195921 255999 352800237028 281126 330737 130083 194180 256000 352800237016 281112 330720 130659 194779 256000 352800237028 281126 330736 129955 194043 256000 352800237016 281112 330720 129951 194008 256000 352800237015 281110 330718 130240 194347 256000 352800237028 281126 330736 129990 194050 256000 352800236995 281087 330690 130563 194840 256001 352800237008 281102 330708 130306 194432 256000 352800237011 281106 330713 130050 194111 256000 352800237032 281131 330743 130262 194347 256000 352800237026 281124 330735 130223 194454 256000 352800237008 281103 330709 130183 194246 256000 352800237028 281126 330737 129975 194041 256000 352800236973 281061 330660 131100 195263 256000 352800237037 281136 330749 130049 194117 256000 352800237015 281111 330719 129868 193955 256000 352800237037 281137 330750 130167 194256 256000 352800237005 281099 330705 130234 194273 256000 352800237020 281117 330725 130062 194140 256000 352800237009 281104 330711 130241 194337 256000 352800

注:「詳細な優劣の分析」欄で、分析ソフトウェアに最後の6音源の採点結果を入力していなかったため、お詫びして出力結果を訂正します。全体的な結論に影響はありません。(2021/8/1追記)
注:公開試聴試験での多人数の平均評点と管理人の評点が似たような傾向になることは確認しているので言えるが、ある個人がある再生環境で、ある価値観のもとに聞いたときの評価が、ここに書いた管理人の評価に似るかどうかまでは何とも言えない。また、今回利用した音源とは傾向の異なる音を多くエンコードした場合、結果や順位が異なる可能性があります。

LAME、Helix、iTunes MP3エンコーダの音質比較

概要

MP3エンコーダの音質比較。定評のあるオープンソースのMP3エンコーダであるLAMEの、現行版・α版に加え、爆速エンコードで知られるHelix MP3エンコーダ、Apple製のiTunesでMP3エンコードを選択したときに使われるエンコーダを、192kbpsで比較した。

結果

Helix MP3 エンコーダが最高得点となった。
iTunes のMP3エンコーダの品質は、2016年現在もなお、LAME等のオープンソースエンコーダに追い付いていない。
LAMEのα版(3.100α2)は、音質面で現行版に比べて明らかに優位ではない。

全てのエンコーダで、4.0(気にならない)以上の評点が過半数を占めた。

評価

f:id:kamedo2:20210324004740p:plain
LAME、Helix、iTunes MP3エンコーダの音質比較、全結果
f:id:kamedo2:20210324004823p:plain
LAME、Helix、iTunes MP3エンコーダの音質比較、テストされた27音源と評点一覧
形式MP3MP3MP3MP3
エンコーダLAMELAMEHelixiTunes
バージョン3.100α23.99.5v5.112.4.2.4
リリース年2013201120052016
レート制御VBRVBRVBRVBR
指定レート-V2.75-V2.3-V111192k
オプションなしなし-HF2高品質
平均スコア4.324.354.464.09
テスト音源平均201k201k197k194k
アルバム平均184k185k188k192k
指定レート-V2.75-V2.3-V111192k
バージョン3.100α23.99.5v5.112.4.2.4
エンコーダLAMELAMEHelixiTunes

テストに利用した音源を試聴したい方、ダウンロードしたい方、ログを見たい方はこちらへ。
http://zak.s206.xrea.com/bitratetest/main.htm
https://drive.google.com/file/d/0ByvUr-pp6BuUSnlwUG1WNkZzeDA/view?usp=sharing

方法

銘柄に対する先入観が影響しないように、PSP ABC/HR v2.4とRP-HT560(1回目)、RP-HJE150(2回目)を利用して、4個のエンコードされた圧縮音源をランダムに並び替えて、銘柄を伏せて採点した。採点基準は、「音質劣化が非常に気になる」が1点 「気になる」が2点 「わずかに気になる」が3点 「原音からの音質変化が分かるが、気にならない」が4点 「音質変化がわからない、区別できない」が5点。4.9点以下の評点をつける場合は、ABXYテストを15回行い、12回以上(これ以上の成績をまぐれで出す確率は約2%)正解して、違いを聞き取れることを確認してからそうした。27種の多様なジャンルを含むテスト用の非圧縮音源が使われた。このテストでの採点は、27(音源)×4(エンコーダ)×2(回)=216(回)。

使用したオプション

Helix mp3 encoder v5.1 -V111 -HF2LAME 3.99.5 -V2.3LAME 3.100.alpha2 -V2.75iTunes 12.4.2.4 high quality default, vbr enabled

詳細な優劣の分析

FRIEDMAN version 1.24 (Jan 17, 2002) http://ff123.net/Blocked ANOVA analysisNumber of listeners: 27Critical significance:  0.05Significance of data: 1.42E-009 (highly significant)---------------------------------------------------------------ANOVA Table for Randomized Block Designs Using RatingsSource of         Degrees     Sum of    Meanvariation         of Freedom  squares   Square    F      pTotal              107           8.62Testers (blocks)    26           4.02Codecs eval'd        3           1.98    0.66   19.62  1.42E-009Error               78           2.62    0.03---------------------------------------------------------------Fisher's protected LSD for ANOVA:   0.099Means:helixv   l3995v   l100a2   itunes     4.46     4.35     4.32     4.09   ---------------------------- p-value Matrix ---------------------------         l3995v   l100a2   itunes   helixv   0.029*   0.005*   0.000*   l3995v            0.530    0.000*   l100a2                     0.000*   -----------------------------------------------------------------------helixv is better than l3995v, l100a2, itunesl3995v is better than itunesl100a2 is better than itunes

整形済みデータ

l100a2l3995vhelixvitunes4.4004.4504.3503.9004.3004.2004.5004.1504.4004.1005.0004.4004.4504.2504.8004.4004.3504.2504.0503.8504.4004.1504.3003.9004.2504.3004.5504.2004.5004.3504.7004.2004.2004.0503.9503.7004.2504.5004.7503.9504.2504.2504.1504.2003.8003.8504.2003.9504.1004.4004.5004.1504.0004.3004.4003.7504.4004.4004.7003.9504.1004.1504.3503.7504.3504.4504.7503.7504.1004.2504.3503.6504.3504.4504.4504.3004.3004.2504.4004.3004.3504.6004.4504.0504.1004.1504.2504.1004.8005.0004.8504.3004.6004.6004.0504.3004.1004.3504.5004.5505.0004.9004.7504.6004.4504.5504.4504.150

注:公開試聴試験での多人数の平均評点と管理人の評点が似たような傾向になることは確認しているので言えるが、ある個人がある再生環境で、ある価値観のもとに聞いたときの評価が、ここに書いた管理人の評価に似るかどうかまでは何とも言えない。また、今回利用した音源とは傾向の異なる音を多くエンコードした場合、結果や順位が異なる可能性があります。

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