量子化

量子化とは、入力を固定された値の集合に対応付ける処理です。たとえば、アプリケーションに、複数の浮動小数点数を最も近い整数に丸める量子化関数が含まれている場合があります。その結果、整数だけを含む、より小さなデータセットが得られます。

データを量子化すると、推定値ではあるものの、より簡単に処理できる離散的な値の集合が得られます。たとえば、人口データをグラフ化するときは、数値を最も近い千の単位に丸めると便利な場合があります。RGB値を限られた範囲に制限すると、Webサイトを公開するときに色の一貫性を保てる場合があります。

オーディオ制作

量子化はデジタルオーディオ制作で一般的に使われますが、いくつかの異なる意味を持つ場合があります。例として、1）ピッチ量子化、2）サンプル量子化、3）MIDI量子化があります。

1. ピッチ量子化

ピアノやチェンバロなどの楽器には、離散的な音符があります。一方、トロンボーンやギターなどの楽器には、無限の音程の範囲があります。ギターの入力を量子化すると、オーディオミックス内でピアノやその他の楽器の音色に合わせやすくなる場合があります。

2. サンプル量子化

サンプリングとは、アナログオーディオ信号をデジタル形式に変換する処理です。アナログオーディオには無限の周波数範囲があるため、デジタルデータに変換するには、値を固定された範囲に量子化する必要があります。サンプルレートによって、信号を1秒間に何回サンプリング、つまり量子化するかが決まります。標準的なサンプルレートには、44.1 kHzや96 kHz（1秒間に96,000回）があります。

3. MIDI量子化

MIDI録音にはオーディオデータは含まれず、録音中に演奏された各音符に関する情報が保存されます。押された音符、押された時刻、どの程度の強さで押されたか（ベロシティ）、離された時刻が含まれます。

MIDI録音にはすでに離散的なデータが含まれていますが、各音符のタイミングを量子化することもできます。たとえば、電子キーボードでドラムループを録音した後、データを最も近い16分音符、8分音符、または4分音符に量子化するのが一般的です。ベースやスネアドラムの音符を正確なタイミングに移動すると、より一貫したビートになります。

NOTE:オーディオデータやMIDIデータを量子化すると、録音に含まれる小さな誤りや不整合を修正できます。ただし、人間による録音は完璧ではないため、録音が人工的に聞こえることもあります。そのため、プロの録音ではオートチューンを控えめに適用し、MIDI量子化は電子音楽に最も適しています。