オーディオにおけるエイリアシングは、直感的には分かっていても、言語化されていない概念の1つです。ほとんどの音楽プロデューサーや、カジュアルなリスナーでさえ、エイリアシングが発生すると、何かがおかしいと気づくことができますが、この破壊的なオーディオプロセスを避けることができるように、オリジナルのオーディオ信号がどのように損傷しているのか、しっかりと理解する価値があります。

以下では、オーディオにおけるエイリアシングとは何か、それはどのような音なのかを説明し、ミックスにエイリアシングを持ち込まないようにするための戦略をいくつか紹介します。

オーディオのエイリアシングを理解する

エイリアシングは、アナログ信号（または生音）をデジタルオーディオに変換する際に発生する破壊的なプロセスです。オーディオ信号がオーディオに対して低すぎるサンプルレートでデジタルに再現されると、高域成分が誤って表現され、サンプリング不足になり、最終的に歪んでしまいます。

エイリアシング（エイリアシング歪みと呼ばれることもある）がどのような音か、ここで聞くことができる：

ナイキスト周波数とは何ですか？

オーディオにおけるエイリアシングについて議論するとき、ナイキストの定理またはナイキスト周波数と呼ばれる概念に出くわすことがあります。この概念は、アナログ信号をデジタルオーディオ信号に変換するときにエイリアシングを防ぐには、最も高い周波数成分の2倍でオーディオを処理しなければならないことを発見したハリー・ナイキストにちなんで名付けられました。

それを少し分解してみよう。簡単に言うと、アナログ信号をデジタルオーディオに変換する際にエラーを防ぐため、最高周波数はサンプルレートの半分になります。このデジタルオーディオ処理は、インターフェイス内、ミキシングコンソール内、または信号がアナログ・デジタルコンバーター（A/Dコンバーター）を通過するたびに行われます。

デジタルオーディオで44.1kHzや48kHzのサンプルレートを使うのが一般的な理由は、ナイキストの定理を使って説明できる。人間の聴覚の周波数範囲はおおよそ20Hz～20kHzなので、上限を2倍にすると40kHzになる。少しバッファを加えれば、今日のデジタル・システム内でオーディオの処理と再生に使われる最も一般的なサンプル・レートになる。

ナイキスト周波数の定理とエイリアシングの関係について、どのように理解すればよいのか、まだよくわからないという方は、こちらの解説をご覧ください。この解説をご覧ください：

音楽におけるエイリアシングの原因は？

科学的な言い方をすれば、エイリアシングは、オシロスコープがアナログ信号を十分に速くサンプリングできないときに発生し、処理されたオーディオの中にアーチファクトとして表示される誤認識された周波数コンテンツが生じます。言い換えれば、サンプルレートが低すぎて、特定のオーディオを処理することができず、デジタル化された信号にエラーや区別できない高周波数成分が生じることです。

エイリアシングは、サンプルレートに関連するビデオのような他のメディアでも発生します。エイリアシングについては、時間的エイリアシングを示すワゴン・ホイール・エフェクトの例で説明した方が分かりやすい人もいるだろう：

エイリアシングとはどんな音か？

オーディオのエイリアシングの例を調べたり、上で紹介したスニペットを聴いてみるとわかるが、高音で無調な周波数のような音で、やや耳にざらつきがある。後述しますが、ダウンサンプリングプラグインの中には、ある効果を狙って意図的にエイリアシングを再現するものもあります。例えば、Abletonの純正プラグイン "Redux "は、ダウンサンプリングを使ってオーディオ内にアーティファクトを作り出します：

オーディオのエイリアシングを避ける方法

オーディオのエイリアシングを避けるために、オーディオを録音または処理する際は44.1kHz以上のサンプルレートにこだわってください。これは、ストリーミング・プラットフォームやソーシャルメディアのような標準的な出力で楽曲を制作・共有するという文脈で、アナログ信号をデジタル・オーディオに変換することを想定している。

放送、テレビ、映画など、より微妙な出力では、異なるサンプルレートが要求されることがあります。エイリアスオーディオを避けるには、その作業に適したサンプルレートを使うだけです。

エイリアシングはクリエイティブに使われるか？

そうですね！エイリアシング・ディストーションやダウンサンプリングは、レトロ・エミュレーション・プラグインやヴァイナル・プラグイン、AbletonのReduxのようなエフェクトに組み込まれ、オーディオに意識的にアーティファクトを作り出す、ユニークなLo-fi効果をもたらします。このエフェクトは一般的に控えめに使われますが、意図的に、しかし控えめに使うことで、ミックスに多くの個性を加えることができます。

どのサンプル・レートを使うべきかを知るには？

ナイキストの定理によれば、作曲の中で最も高い周波数の振幅の2倍のサンプルレートを使う必要があります。人間の可聴域は20,000Hzあたりで打ち消されることを念頭に置けば、標準的なサンプルレート44.1kHzを使ってもまったく問題ありません。エンジニアの中には、変換されたオーディオ信号をすべて忠実に取り込むために、念のため48kHzでオーディオを処理する人もいますが、これは一般的なリスナーにとってはやりすぎかもしれません。

サンプルレートが大きいほど、より多くのデータが取り込まれ、したがってファイルサイズも大きくなることを覚えておいてください。高いサンプルレートを選択することに関してはトレードオフがありますが、一般的に言えば、44.1kHz以上を選べば、アナログオーディオをデジタル信号に正確に再生するのに全く問題はありません。

44.1kHzは人間の可聴域を反映したものであるため、ほとんどのシナリオで44.1kHzがカバーできるのは当然だが、耳を使うことのパワーとシンプルさを決して忘れてはならない。オーディオ信号に不要なアーチファクトがある場合、それを聴き取ることができます。必ず複数の出力チャンネルでミックスとマスターをテストし、エイリアシングのようなオーディオ処理におけるスタイル的または技術的なエラーを見逃していないことを確認してください。

オーディオのエイリアシングを修正できますか？

エイリアシングを完全に除去する唯一の方法は、上記のナイキスト周波数の概念に従って、適切な信号レートでアナログ信号を処理することです。しかし、オーディオに焼き付けられたエイリアシングは、ローパスフィルターを使うことで目立たなくなり、歪んだ高周波信号をより少なく聴くことができるようになります。

理想的には、サンプルレート設定を変更して、この問題を完全に回避することです。これは、デジタル・オーディオ・ワークステーションの環境設定、あるいはA/Dコンバーターや、オーディオをアナログからデジタル・オーディオ信号に変換するためのその他の機器で行うことができます。

また、ディストーションに特化したプラグインによっては、エイリアシングが発生する可能性があることも注目に値する。これを軽減するには、Ableton Liveのプラグインで高品質オン/オフを切り替えるなど、高品質設定を選ぶことができます：

疑わしきは耳を疑え。ミキシングを行う際には、意図的に処理を行い、各エフェクトレイヤーをA/Bテストして、ミックスに必要な周波数コンテンツだけを導入していることを確認しましょう。適切なゲインステージングとレコーディングテクニックは、レコーディング中にクリーンなオーディオ信号を生成するのにも役立ちます。

オーディオにおけるエイリアシングの回避は経験則に基づく

これまで説明してきたように、特定のエフェクトのためにオーディオアーティファクトを作ろうとする文脈の中で、オーディオのエイリアシングを利用するいくつかの選択的なシナリオがあります。しかし、そのような空間以外では、オーディオ信号は、高域成分を損なわないように、オーディオ周波数範囲内で保存、処理、操作されるべきです。

適切なデジタル・オーディオ処理技術を使い、制作段階から次の段階までサンプルを保存している限り、オーディオのエイリアシングに伴う厳しい周波数に遭遇することをあまり心配する必要はありません。