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FLACファイルとは?FLACをMP3/OGG/AAC/WAVへ変換するには?

FLACファイルの特徴、利点、欠点と、Windowsアプリケーションを用いて、FLACファイルからMP3、AAC、OGGなどの音声フォーマット形式に変換する方法をご紹介します。 FLACファイルになじみの無い方や、たまたまポータブルプレーヤーがFLACに対応しているなどという理由で知った方も多いと思います。 ファイルサイズは大きいものの、優れた音質を持つ音声ファイルです。

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はじめに

FLACファイルの特徴、利点、欠点と、Windows上で動作するアプリケーションを用いて、FLACファイルからMP3、AAC、OGGなどの音声フォーマット形式に変換する方法をご紹介します。

3104式では、MIDI/MP3/OGG/AAC/FLACの様々なファイル形式で音楽素材を配布しており、様々なフォーマットの音楽素材をすぐにお使いいただけるようにしておりますが、任意のフォーマットにカスタマイズして変換されたい時にでもお役立てください。

FLACファイルはどんな特徴をもつのか

まずはFLACファイルの特徴についてご紹介します。 FLACとは何ぞや?どんな特徴のある音楽ファイルなの?という情報をお求めの方は、本章をご覧ください。 一方、FLACからMP3やWAVなどへの変換方法を知りたい場合は、FLACファイルのデコード方法をご覧ください。

FLACファイルとは何か

FLACとは「Free Lossless Audio Codec」の略称で、その規格に準じたファイルをFALCファイルと呼びます。 音声ファイルフォーマットの1つで、WAVやMP3などの仲間です。 2000年にバージョン0.4が発表、2013年にバージョン1.3.0が公開されています。

[参考]
FLAC free lossless audio codec

FLACファイルのメリット

「Free Lossless」とは情報損失の無い可逆圧縮技術で、すなわち音の劣化が発生しないことがメリットです。 「可逆圧縮」とは元に戻せる圧縮、すなわち音の劣化が無く、元のWAVEファイルに戻せるファイルのことです。 たとえば布団圧縮や形状記憶合金のイメージが近いかもしれません(布団圧縮は、元に戻した後にぺったんこになってしまうことを考えると「可逆」ではないのでしょうけど・・・)。

圧縮後に元に戻せない圧縮方法のことを「不可逆圧縮」と呼び、その代表例がMP3です。 MP3フォーマットは、人間の可聴域外の音(周波数の高い音)を中心に取り除くことで、ファイルの軽量化を計っています。 この軽量化のために「MP3は音が悪い」と言われるのは周知の通りです(高い音を取り除くために、シンバルなどの「空気感」が失われます) MP3はWAVEに戻しても元のWAVEファイルとは同じ音質に戻りません

下記は同一曲の周波数を、各ファイルフォーマットごとにキャプチャしたものです(キャプチャのタイミングのずれがありますので、画像ごとに波形が若干異なることをご了承ください)。 上段から、WAVE、MP3(196kbps)、MP3(96kbps)、FLAC、MP3(96kbps)をWAVEにデコードしたファイルの周波数分布を比較したもので、MP3とMP3からWAVEに戻したものは高周波数域(スペクトル表示の右側)に極端に段差になっている部分(圧縮時に切り捨てられた部分)を見ることができます。

WAVEファイルの周波数スペクトル

図:WAVEファイルの周波数スペクトル

無加工で最もきれいな周波数分布を示す。

MP3(196kbps)の周波数スペクトル

図:MP3(196kbps)の周波数スペクトル

スペクトル右側の高周波数域において、急激な段差がある。この段差より右側が、MP3エンコード時に切り捨てられてしまった部分。

MP3(96kbps)の周波数スペクトル

図:MP3(96kbps)の周波数スペクトル

MP3(196kbps)と同様にスペクトル右側の高周波数域で、切り捨てられてしまった部分が見られる。急激な段差の位置はMP3(196kbps)よりも若干低周波数域にシフトしている

FLACの周波数スペクトル

図:FLACの周波数スペクトル

圧縮フォーマットながら、WAVフォーマット同様にきれいな周波数分布を示す。

MP3(96kbps)をWAVEにデコードしたファイルの周波数スペクトル

図:MP3(96kbps)をWAVEにデコードしたファイルの周波数スペクトル

WAVEフォーマットながら、スペクトル右側の高周波数域で、切り捨てられてしまった部分が見られる。このように一度切り捨てられてしまったデータは元には戻せない

FLACファイルは本当に可逆なのか

図:WinMergeを用いたバイナリデータ比較

上図はWinMergeを用いたバイナリデータ比較です。左のカラムは元のWAVEファイル、右のカラムはWAVEファイルを一度FLACにエンコードし、再度WAVEに戻したものになります。 5バイト目以外はデータが一致していることがわかります。

一致しない5バイトはWAVEファイルのファイルサイズを記録する部分で、使ったソフトに依存するものです。それ以外の音そのものに関わる部分は全て一致しています。

FLACのデメリット

図:同一曲におけるAAC、FLAC、MP3、OGG、WAVEのファイルサイズ比較

FLACは、元の音声ファイルのすべての情報を保持するため、MP3等に比べると圧縮効率に劣り、ファイルサイズが大きくなります。 一方、MP3は特定の音域をばっさり削除しているため、その分小さいファイルサイズに圧縮することが出来ます。 ゆえに一般的な音声ファイルフォーマットに比べ、ファイルサイズの大きさがFLACフォーマットのデメリットです。

加えて挙げれば、普及度合い、すなわちMP3よりも認知されていないという点もデメリットになるでしょう。

メリットとデメリットのまとめ

以上より、メリットとデメリットは以下のようになります。

メリット デメリット
音質の劣化なしにファイルを圧縮でき、元のWAVEに戻すこともできる ファイルサイズが大きい認知度ではMP3に劣る

FLACファイルのメリットでご紹介したとおり、MP3のように不可逆圧縮されたファイルをFLACにエンコードしても音が良くなりません

FLACファイルのデコード方法

ここでは、FLACファイルのフォーマット変換の方法をまとめます。 変換するには、エンコーダ/デコーダと呼ばれるソフトが必要ですが、ここでは、Helium Audio Converterを用いた変換方法についてご紹介します。

エンコーダ/デコーダを探す

FLACフォーマットのファイルを他のファイルフォーマットに変換する為には、FLACフォーマットを扱うことが出来るエンコーダ/デコーダが必要です。 ある形式のデータを他の形式に変換することをエンコードと呼び、それが可能なソフト/ライブラリ等をエンコーダと呼びます。 逆に、元の形式に戻すことをデコードと呼び、それが可能なソフト/ライブラリ等をデコーダと呼びます。

FLACに限らず、多種多様な音声ファイルを一括で扱えるソフトがあると便利です。そこでここでは、Helium Audio Converterを用いた変換手法を紹介します。

[参考]

FLACフォーマットのファイルをダウンロードする

ダウンロードして、任意の場所に保存してください。

Helium Audio Converterにファイルを読み込む

Helium Audio Converterを起動します。起動したら、下図のように変換したFLACフォーマットのファイルをドラッグ&ドロップします。

Helium Audio Converterにドラッグ&ドロップ

図:Helium Audio Converterにドラッグ&ドロップ

変換するリストに加わります。

Helium Audio Converterのリストに加わりました

図:Helium Audio Converterのリストに加わりました

保存先を決める

保存先フォルダを指定します。 「Save to folder」の隣のエディットボックスに直接フォルダパスを打ち込むか、「Change」というボタンをクリックして保存先を指定します。 「Output to same folder as source files」にチェックを入れると、入力したFLACファイルと同じフォルダ内に出力されます。

変換フォーマットを決める

変換後のフォーマットを決める為、「Output format」の隣のドロップリストから、任意の形式を選択します。 MP3の128kbpsにしてみましょう。

まず、ドロップリストよりMP3を選択し、「Encoder options」をクリックし、変換のオプションを選択します。 「Constant bitrate」を選択し、ドロップリストから128kbpsを選択します。

Helium Audio Converterのエンコードオプションを選択

図:Helium Audio Converterのエンコードオプションを選択

良ければ、OKをクリックし、元の画面に戻ります。

コンバートを実行する

右下の「Convert」ボタンをクリックし、変換します。 変換中は下記のようなダイアログが表示されますので、少し待ちます。

Helium Audio Converterでエンコード中

図:Helium Audio Converterでエンコード中

コンバートを結果を確認する

以下のようなダイアログが表示されたら変換は完了です。 指定された保存先にファイルがあるか、確認してください。

Helium Audio Converterでエンコード完了

図:Helium Audio Converterでエンコード完了

良ければ、closeをクリックして、ダイアログを閉じ、Helium Audio Converterも終了しましょう。 確認ダイアログが表示されますので、「Yes」を選択してください。

まとめ

FLACファイルの特徴、メリットデメリットと、お持ちのFLACファイルをMP3ファイルに変換する方法をご紹介しました。 音楽素材としてそのまま使用するには、まだまだファイルサイズが大きすぎますが、通常試聴などに使う場合には音質も良く、いろいろなファイルに変換できるため保存しておいて損はありません。 MP3からFLACに変換しても音は良くならない、という点だけはご留意いただければと思います。

関連項目

3104式 FLAC音楽素材

3104式で公開しているFLAC形式の音楽素材です。

とちにすいはら式+ AndroidでFLACが再生できるプレーヤー

筆者が使っている、FLACも再生できるAndroid端末用音楽プレーヤーの話です。

とちにすいはら式+ Android OSでもFLACファイルへフォーマット変換がしたい!

AndroidでFLACフォーマットをMP3フォーマットに変換する場合のお話。(その逆はちょっと困ったという結論)

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