この問題は、見た目としては素直な計算問題です。サンプリング周波数、量子化ビット数、チャンネル数がすべて出ているので、どの数字が何を意味しているかを整理できれば、答え自体は順番に求められます。
ただし、このテーマは数字をただ掛けるだけで終わらせると、なぜその値になるのかが頭に残りにくいです。1秒間に何回記録するのか、1回あたり何bit使うのか、それが何系統ぶんあるのかを分けて考えることが大切です。
前回のCDの問題とつなげて考えると、チャンネル数やbit数が増えると必要な情報量がどのように変わるかも見えてきます。それでは、まず問題を解いてみましょう。
目次
過去問｜2024年ステップⅢ 第18問
今回の問題は、サウンドレコーディング技術認定試験【2024年 ステップⅢ 第18問】をベースに、学習用として一部アレンジして出題しています。
このテーマは定番なので、考え方ごと押さえておくと応用が利きます。
問題＝答え｜暗記用ワンフレーズ
48kHz・24bit・6チャンネル非圧縮音声のビットレート＝約6.9Mbps
※48000×24×6＝6912000bps
本回の学習ゴール
・非圧縮デジタル音声のビットレートを式で求められる
・48kHz・24bit・6チャンネルから6912000bpsを導ける
・bpsとMbpsの関係を整理して説明できる
対話講義（Q&A）｜6チャンネル音声のビットレートとは何か
タカミックス
前回はCDで、44.1kHz×16bit×2チャンネルでしたよね。今回は48kHz、24bit、6チャンネルなので、同じ考え方でいけるんですか？
サウンド先生
はい。前回の続きとして考えて大丈夫です。ビットレートは、1秒あたりに何bit必要かを表すので、基本の式は変わりません。
タカミックス
つまり、サンプリング周波数×量子化ビット数×チャンネル数、ですね。
サウンド先生
その通りです。今回は48kHzだから1秒間に48000回サンプリングします。1回ごとに24bit使い、それが6チャンネル分あるので、48000×24×6で求められます。
タカミックス
やること自体は単純ですね。でもチャンネル数が6になると、一気に数字が大きくなりますね。
サウンド先生
そうです。非圧縮なら、チャンネル数が増えたぶんだけ必要な情報量もそのまま増えます。だから2チャンネルより6チャンネルのほうが重くなるのは自然です。
タカミックス
なるほど。圧縮して小さくしているわけじゃないから、仕様の数字がそのまま必要情報量に効いてくるんですね。
サウンド先生
その理解で大丈夫です。まずは1秒あたりの回数、1回あたりのbit数、チャンネル数を分けて見ることです。
タカミックス
つまり今回は、48kHz、24bit、6チャンネルをそのまま掛けて、最後にMbpsへ直せば答えにたどり着ける、ということですね。
サウンド先生
そうです。つまりこう考えれば答えにたどり着けます。
詳しい解説｜なぜその答えになるのか
まず最短の計算を書きます。
48kHz＝48000回/秒
48000×24×6＝6912000bit/秒
したがって、必要なビットレートは6912000bpsです。
これをMbpsで見ると、6.912Mbpsになります。
したがって、約6.9Mbpsと考えるのが自然です。
考え方そのものは前回と同じです。式にすると、
ビットレート＝サンプリング周波数×量子化ビット数×チャンネル数
となります。
今回の各数字の意味を整理すると、次の通りです。
48kHz
1秒間に48000回サンプリングする
24bit
1回のサンプリングを24bitで記録する
6チャンネル
そのデータが6系統ある
したがって、まず1チャンネルぶんの1秒あたりの情報量は、
48000×24＝1152000bit/秒
です。
それが6チャンネルあるので、
1152000×6＝6912000bit/秒
となります。
ここでつまずきやすいのは、48kHzを48のように雑に見てしまうことです。kHzは1000Hz単位なので、48kHz＝48000Hzです。ここを曖昧にすると桁がずれます。
もう一つ大事なのは、最後の単位の見方です。6912000bpsは、そのままでも正しい値ですが、選択肢ではMbpsの形で考えたほうが見やすいです。
6912000bps＝6.912Mbpsなので、概数としては約6.9Mbpsになります。
前回のCDの問題と比べると、今回は44.1kHzではなく48kHz、16bitではなく24bit、2チャンネルではなく6チャンネルです。つまり、1秒あたりの記録回数も、1回あたりの情報量も、系統数も増えているので、必要なビットレートが大きくなるのは当然です。
中級者向けに補足すると、これは非圧縮PCMのデータ量の考え方そのものです。圧縮音声のように途中でデータ量を減らしているわけではないので、サンプリング周波数、量子化ビット数、チャンネル数が、そのまま必要情報量に直結します。だからこそ、仕様を見ただけでおおよそのデータ量を見積もれるようになることが重要です。
※補足
実際の2024年の過去問では、この設問の正解は6.8Mbpsとして扱われています。
ただし、条件である48kHz・24bit・6チャンネルをそのまま計算すると48000×24×6＝6912000bpsとなり、約6.9Mbpsと考えるのが自然です。
そのため本記事では、学習上の分かりやすさと計算の正確さを優先し、約6.9Mbpsを正解として整理しています。
他の選択肢が誤りな理由
- 69bps
極端に小さすぎます。デジタル音声として成立しないレベルの情報量です。
- 6.9kbps
これも桁が足りません。48kHz・24bit・6チャンネルの非圧縮音声に必要な情報量には全く届きません。
- 6.9Gbps
今度は大きすぎます。MbpsではなくGbpsなので、1000倍の差があります。
実務・DTMへの応用
この考え方は、サラウンド音声やマルチトラック録音を扱うときにそのまま役立ちます。チャンネル数が増えると、単に音の広がりが増えるだけではなく、必要なデータ量も比例して増えます。
DTMでも、24bit録音や高いサンプリング周波数を選ぶことは珍しくありません。そこに複数トラックや複数チャンネルが重なると、ファイルサイズはかなり大きくなります。録音時間が長いほど、SSDの空き容量やバックアップ容量に効いてきます。
初心者が見落としやすいのは、サンプリング周波数やbit数だけを見て、チャンネル数の影響を軽く考えてしまうことです。しかし実際には、2チャンネルと6チャンネルでは必要な情報量が大きく変わります。
この感覚を持っておくと、録音設定、書き出し設定、保存容量の見積もりがかなり現実的になります。
また、仕様から必要ビットレートを出せるようになると、圧縮音声との違いも見えやすくなります。非圧縮では数字がそのまま効いてくるのに対し、圧縮ではそこからどれだけ削るかという別の考え方が入ります。今回の計算は、その基準となる土台です。
結論の整理
2024年 ステップⅢ 第18問の正解
約6.9Mbps
一言まとめ
48000×24×6＝6912000bpsなので、約6.9Mbpsと考える