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32bit floatって何がすごいの? — 音量の「天井」がなくなる話

32bit floatって何がすごいの? — 音量の「天井」がなくなる話

レコーダーやDAWの書き出し設定で見かける「32bit float」。
「32ビット浮動小数点」と言われても、何がありがたいのかさっぱりですよねw
一行で言うと、音量の「天井」が実質なくなる技術です。

まずビット深度のおさらい

ビット深度は、音の大きさを何段階の目盛りで記録するかという細かさです。
16bitで約65,000段階、24bitなら約1,677万段階。
そして従来の整数形式には共通の宿命があります。
0dBという天井を1ミリでも超えた音は、記録できずに潰れる(クリップする)ことです。
録音中に思わず大声が出て天井を突き破ると、その部分はバリッと歪んだまま、二度と元に戻せません。

16bit・24bit・32bit floatの音量の目盛りの細かさの比較図。深いほど小さな音も滑らかに記録できる

32bit float: 天井を超えても記録されている

16bit/24bit整数は0dBの天井を超えると音が潰れるが、32bit floatは超えた分も記録され後で下げれば無傷で戻る図

32bit floatは音量を浮動小数点(小数の指数表現)で記録する形式で、表現できる音量の範囲がケタ違いに広い。
実用上、0dBを超えた音もそのまま記録されていて、後から音量を下げれば無傷で戻ってくるのです。
「録音レベルを追い込んだのに突発の大声で1テイク没」という悲劇への保険——これが32bit floatのすごさです。

じゃあ常に32bit floatにすべき?

  • 録音 — 対応機材(32bit float対応レコーダーやインターフェース)なら恩恵大。非対応機材で形式だけ32bitにしても、機材の入口で潰れた音は戻らない
  • DAW内部の処理 — 実は最近のDAWは内部でずっと浮動小数点演算。ミックス中の音量オーバーに寛容なのはこのおかげ
  • 最終の書き出し — 配信・CD用は24bitや16bitが基本。32bit floatは制作途中のやり取り用と考えるのが実用的

もう一つ、タダではないという話も。
同じ長さのWAVでも、ファイルサイズは16bit→24bit→32bit floatで約1.5倍→2倍に膨らみます(1分のステレオ・44.1kHzでざっくり10MB→16MB→21MB)。
1曲なら誤差でも、パラデータ数十本のやり取りやストレージでは効いてくる数字です。

1分のステレオWAVのファイルサイズ比較。16bitで約10MB、24bitで約16MB、32bit floatで約21MB

初心者がやりがちなミス

  • 非対応機材なのに形式だけ32bit floatにして安心する — 機材の入口で歪んだ音は記録形式では救えません。恩恵は対応機材あってこそ
  • 録音レベルを雑に上げる免罪符にする — 32bit floatでも適正レベルで録る習慣は大事。モニタリングのしやすさが違います
  • 最終納品を32bit floatで送ってしまう — 再生環境を選ぶ形式。配信・提出は指定がなければ24bitか16bitで

まとめ

  • ビット深度=音量の目盛りの細かさ。整数形式は0dBが絶対の天井
  • 32bit floatは天井超えも記録され、後から下げれば無傷で戻る
  • 恩恵は録音時(対応機材)と制作途中。最終納品は24/16bitが基本