Apple Music を解析する

Last modified date

15秒問題の原因?

Apple Music では HLS (HTTP Live Streaming) が使用されている。HLS とは、その名の通り HTTP を用いて動画や音声などをストリーミングする規格である。

HLS では動画や音声は一定時間ごとのセグメント (チャンクとも言う) に分割されている。分割することによってファイル全体のダウンロードが完了するのを待つことなく再生を開始することができるし、途中から再生する場合にファイルを冒頭から取得してくる必要もない。さらに、ネットワークの速度や安定性などに応じて再生中にシームレスにビットレートを切り替える「アダプティブビットレート」も行える。

Apple Music でロスレスや空間オーディオの楽曲をダウンロードすると、楽曲本体以外に HLS 用のマニフェストファイルと呼ばれるものが2種類付属する。そのうちの1つはインデックスファイルと呼ばれるもので、これにはセグメントの再生順や各セグメントの秒数などが記されている。

以下は、Dolby Atmos でミキシングされた楽曲のインデックスファイルの例である。

#EXTM3U
#EXT-X-TARGETDURATION:15
#EXT-X-VERSION:7
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0
#EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD
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#EXTINF:14.97600,	
#EXT-X-BYTERANGE:1441797@1075
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2768_m.mp4
#EXT-X-KEY:METHOD=SAMPLE-AES,URI="skd://itunes.apple.com/P287322527/c6",KEYFORMAT="com.apple.streamingkeydelivery",KEYFORMATVERSIONS="1"
#EXTINF:14.97600,	
#EXT-X-BYTERANGE:1441801@1442872
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2768_m.mp4
#EXTINF:14.97600,	
#EXT-X-BYTERANGE:1441801@2884673
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2768_m.mp4
#EXTINF:14.97600,	
#EXT-X-BYTERANGE:1441801@4326474
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2768_m.mp4

(略)

#EXTINF:14.97600,	
#EXT-X-BYTERANGE:1441801@24511688
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2768_m.mp4
#EXTINF:2.93069,	
#EXT-X-BYTERANGE:280641@25953489
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2768_m.mp4
#EXT-X-ENDLIST

この楽曲は14.976秒ごとのセグメントに分割されているが、他のロスレスや空間オーディオの楽曲も約15秒ごと (楽曲によって微妙に異なる) に分割されている。分割された音声は fMP4 (fragmented MP4) コンテナに格納されている。

15秒といえば、Apple Music がロスレスと空間オーディオでの配信を始めた辺りから「曲が15秒しか再生されないことがある」という不具合を目にするようになった。恐らく fMP4 のセグメント間の結合になにか不具合が生じていたのだろうと推測できる。最初のセグメントが再生されたあとに DRM (恐らく FairPlay) 関係の処理が入っていることから、そこで問題が起きていたのかもしれない。

なお、現在この問題はアップデートで解消済みである。

iOS 14.7には、iPhone用の以下の機能改善とバグ修正が含まれます:

・Apple Musicのロスレスオーディオとドルビーアトモスの再生が予期せず停止することがある問題

iOS 14 のアップデートについて – Apple サポート (日本)

iPadOS 14.7には、iPad用の以下の機能改善とバグ修正が含まれます:

・Apple Musicのロスレスオーディオとドルビーアトモスの再生が予期せず停止することがある問題

iPadOS 14 のアップデートについて – Apple サポート (日本)

Apple Music の音声仕様

もう1つのマニフェストファイルは、マスタープレイリストやマスターマニフェストなどと呼ばれるものである。こちらには利用可能な音声のコーデックやビットレートが列挙され、それぞれのフォーマット (ここではコーデックとビットレートのそれぞれの組み合わせをフォーマットと呼んでいる) に対応するインデックスファイルが指示されている。

以下は、96kHz / 24bit のハイレゾロスレスに加え、Dolby Atmos による空間オーディオでも配信されている楽曲のマスタープレイリストの抜粋である。

#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-stereo-256-binaural",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2/-/BINAURAL",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-stereo-256",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-stereo-256-downmix",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2/-/DOWNMIX",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-HE-stereo-64",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-HE-stereo-64-downmix",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2/-/DOWNMIX",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-HE-stereo-64-binaural",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2/-/BINAURAL",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-stereo-128",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-stereo-128-binaural",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2/-/BINAURAL",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-stereo-128-downmix",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2/-/DOWNMIX",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-alac-stereo-48000-24",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2",NAME="songEnhanced",SAMPLE-RATE=48000,BIT-DEPTH=24
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-atmos-2448",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="16/JOC",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-atmos-2768",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="16/JOC",NAME="songEnhanced"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio-alac-stereo-96000-24",AUTOSELECT=YES,CHANNELS="2",NAME="songEnhanced",SAMPLE-RATE=96000,BIT-DEPTH=24

#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=263669,_AVG-BANDWIDTH=263669,BANDWIDTH=270349,CODECS="mp4a.40.2",STABLE-VARIANT-ID="891428ce267fe2572a9accb90a4d22d41cdddde1c2acd4a08c871a8ab4ecdee2",AUDIO="audio-stereo-256-binaural"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr256_bm.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=265111,_AVG-BANDWIDTH=265111,BANDWIDTH=268172,CODECS="mp4a.40.2",STABLE-VARIANT-ID="214f91c2771f9c7aaa3bd68f31864afa52dae8b907ecaa018329fae82906064f",AUDIO="audio-stereo-256"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr256.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=263503,_AVG-BANDWIDTH=263503,BANDWIDTH=267686,CODECS="mp4a.40.2",STABLE-VARIANT-ID="53a705fde2ccde043d58d783d31e55080e14ba9bba9c14eaf7d3ff68c8d13cb6",AUDIO="audio-stereo-256-downmix"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr256_dm.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=69622,_AVG-BANDWIDTH=69622,BANDWIDTH=73500,CODECS="mp4a.40.5",STABLE-VARIANT-ID="f1c16a0054a31292b8f8760b8935ebb312ebeb8d4b26660f7d4dca58be275e96",AUDIO="audio-HE-stereo-64"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr64.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=69032,_AVG-BANDWIDTH=69032,BANDWIDTH=73322,CODECS="mp4a.40.5",STABLE-VARIANT-ID="2632ff25966df57aa4af81f940656954f0822f9e52561550133bafb4ec0afead",AUDIO="audio-HE-stereo-64-downmix"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr64_dm.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=68895,_AVG-BANDWIDTH=68895,BANDWIDTH=74090,CODECS="mp4a.40.5",STABLE-VARIANT-ID="f2e67bbe961a0cbbd6d8549b66b2df43d4d2412fe54341ba90c3e4a9f0d39e89",AUDIO="audio-HE-stereo-64-binaural"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr64_bm.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=135094,_AVG-BANDWIDTH=135094,BANDWIDTH=136852,CODECS="mp4a.40.2",STABLE-VARIANT-ID="afb43d5595e8929085f7af07adac8ab0ff1585db2c34988cce7d112f0b6bd8f1",AUDIO="audio-stereo-128"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr128.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=135126,_AVG-BANDWIDTH=135126,BANDWIDTH=136498,CODECS="mp4a.40.2",STABLE-VARIANT-ID="2fde4d2e7b3f153f3f0663ed3468e19c65e9d43130429682c90ade6a086873fa",AUDIO="audio-stereo-128-binaural"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr128_bm.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=134876,_AVG-BANDWIDTH=134876,BANDWIDTH=136899,CODECS="mp4a.40.2",STABLE-VARIANT-ID="b073f4ba5a5f05b0d3dd3edbc2916ff21c1685f3902678a6cf6b612480c07739",AUDIO="audio-stereo-128-downmix"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr128_dm.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=1464277,_AVG-BANDWIDTH=1464277,BANDWIDTH=1649870,CODECS="alac",STABLE-VARIANT-ID="146ad256afb64bf069e8a3b727972bcfd1bb25c80e4df6ba47a57c33f20a6fc4",AUDIO="audio-alac-stereo-48000-24"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2304.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=450196,_AVG-BANDWIDTH=450196,BANDWIDTH=450191,CODECS="ec-3",STABLE-VARIANT-ID="7b877fccd84ee19200d2f14b1044359d81c2a1832e14962a5ef080c24b38777c",AUDIO="audio-atmos-2448"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2448.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=770174,_AVG-BANDWIDTH=770174,BANDWIDTH=770191,CODECS="ec-3",STABLE-VARIANT-ID="6c8905915d5e2cfe12e4f2dd8be28dd51ff0b218039875726a28716f510cb1cc",AUDIO="audio-atmos-2768"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr2768.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:AVERAGE-BANDWIDTH=2510609,_AVG-BANDWIDTH=2510609,BANDWIDTH=2790859,CODECS="alac",STABLE-VARIANT-ID="ed33ce5e184a2a3c58e465a667a88517258a8f97acefdcb668d49342999540ac",AUDIO="audio-alac-stereo-96000-24"
P287322527_A1513407143_audio_en_gr4608.m3u8

マスタープレイリストにおいて音声のフォーマットは GROUP-ID で識別されており、それらはインデックスファイルや音源本体 (fMP4) のファイル名の一部分 (フォーマット ID と思われる) と一対一で対応している。

フォーマット ID (表中では単に ID と表記) と思われるものと、マスタープレイリストの中身とを統合し、Apple Music で使用されている音声フォーマットの種類と仕様についてまとめてみた。ID とビットレートの欄以外は、 基本的にマスタープレイリストの値そのままを記載している。() 内の値はマスタープレイリストには載っていなかったが、別の方法で確認できた値である。?が付いているものは、推測値である。

ID GROUP-ID CODECS SAMPLE
-RATE
BIT-
DEPTH
CHANNELS ビットレート
ロッシー 64 audio-HE-stereo-64 mp4a.40.5 (44100) (16) 2 64kbps
128 audio-stereo-128 mp4a.40.2 (44100) (16) 2 128kbps
256 audio-stereo-256 mp4a.40.2 (44100) (16) 2 256kbps
ロスレス 1441 audio-alac-stereo-44100-16 alac 44100 16 2 (1441kbps)
2116 audio-alac-stereo-44100-24 alac 44100 24 2 (2116kbps)
2304 audio-alac-stereo-48000-24 alac 48000 24 2 (2304kbps)
ハイレゾ
ロスレス
4233 audio-alac-stereo-88200-24 alac 88200 24 2 (4233kbps)
4608 audio-alac-stereo-96000-24 alac 96000 24 2 (4608kbps)
8467 audio-alac-stereo-176400-24 alac 176400 24 2 (8467kbps)
9216 audio-alac-stereo-192000-24 alac 192000 24 2 (9216kbps)
Dolby
Audio
448 audio-ac3-448 ac-3 (48000) (16) 6 448kbps
Dolby
Atmos
2448 audio-atmos-2448 ec-3 (48000) (16) 16/JOC 448kbps
2768 audio-atmos-2768 ec-3 (48000) (16) 16/JOC 768kbps
Binaural 64_bm audio-HE-stereo-64-binaural mp4a.40.5 (44100?) (16) 2/-/BINAURAL 64kbps
128_bm audio-stereo-128-binaural mp4a.40.2 (44100?) (16) 2/-/BINAURAL 128kbps
256_bm audio-stereo-256-binaural mp4a.40.2 (44100?) (16) 2/-/BINAURAL 256kbps
Downmix 64_dm audio-HE-stereo-64-downmix mp4a.40.5 (44100?) (16) 2/-/DOWNMIX 64kbps
128_dm audio-stereo-128-downmix mp4a.40.2 (44100?) (16) 2/-/DOWNMIX 128kbps
256_dm audio-stereo-256-downmix mp4a.40.2 (44100?) (16) 2/-/DOWNMIX 256kbps

CODECS の欄はそのままだと分かりづらいので補足しておく。

CODECS コーデック詳細
mp4a.40.2 Advanced Audio Coding Low Complexity (AAC LC)
MPEG-4 AAC LC
mp4a.40.5 High-Efficiency Advanced Audio Coding (HE-AAC)
MPEG-4 HE-AAC v1 (AAC LC + SBR)
alac Apple Lossless Audio Codec (ALAC)
ac-3 Audio Code number 3 (AC-3)
Dolby Digital (DD)
ec-3 Enhanced AC-3 (E-AC-3 / EAC-3 / EAC3 / EC-3 / EC3)
Dolby Digital Plus (DD+ / DDP)

iOS / iPadOS も Android も同一のマスタープレイリストを使用していたので、音源の仕様は OS によらず共通となっている。

フォーマット ID (?) は基本的にそれぞれのビットレートを 1 / 1k したものとなっている。ロスレス音声に関しては、デコード後のリニア PCM のビットレートを 1 / 1k したものとなっている。Dolby Atmos の場合は先頭に2が付いている。Binaural (バイノーラル) と Downmix (ダウンミックス) の場合は末尾にそれぞれ _bm (Binaural Mix?) と _dm (Down Mix?) が付いている。

48kHz 以上の 16bit 音源が存在するのかは不明。ハイレゾロスレス (88.2kHz / 24bit 以上) の音源は、48kHz / 24bit の (世間一般にはハイレゾだが Apple 的には) 非ハイレゾのロスレス音源と、44.1kHz / 16bit のロッシー音源も提供されている。

音質の設定にある「高効率」は mp4a.40.5、すなわち MPEG-4 HE-AAC (High-Efficiency Advanced Audio Coding) の “High Efficiency” (= 高効率) から来ているのだろう。ちなみに、iPhone や iPad のカメラの設定にある「高効率」も、HEIF (High Efficiency Image File Format) や HEVC (High Efficiency Video Coding) の “High Efficiency” から来ていると思われる。

Dolby Audio による空間オーディオ

Apple Music の空間オーディオと言えば Dolby Atmos だけだと思われがちだが、ごく少数ながらも 5.1ch や 7.1ch で配信されているものもある。「ドルビーオーディオ」と表示されている楽曲がそれである。ただし、ステレオ版しか配信していないのになぜか Dolby Audio ロゴが表示されるものもあるため、注意が必要だ。 (下部「Dolby Audio の謎」を参照)

Dolby Audio とは、Dolby Atmos 関連や Dolby Voice 関連以外のほぼすべての Dolby の音響技術を総称したブランドである。

Dolby Audio に含まれる主な技術の例としては、

  • 音声符号化技術
    • Dolby Digital
    • Dolby Digital Plus
    • Dolby AC-4
    • Dolby TrueHD
  • マトリックスエンコード / デコード技術、アップミックス技術
    • Dolby Stereo
    • Dolby Stereo SR
    • Dolby Surround (旧)
    • Dolby Pro Logic
    • Dolby Pro Logic II
    • Dolby Pro Logic IIx
    • Dolby Pro Logic IIz
  • バーチャルサラウンド技術
    • Dolby Headphone
    • Dolby Virtual Speaker
  • ノイズリダクション技術
    • Dolby A
    • Dolby B
    • Dolby C
    • Dolby SR
    • Dolby S
  • PC やスマホ等の音質向上技術
    • Dolby PCEE
    • Dolby Mobile
    • Dolby Digital Plus (for mobile devices)
    • Dolby Audio (for mobile devices)

などがある。

このように Dolby の音響技術があまりにも多くなったので、Dolby Atmos に対応する製品には Dolby Atmos のロゴのみを、Dolby Atmos には対応しないが Dolby Audio に含まれる音響技術のいずれかに対応する場合は Dolby Audio のロゴのみを付与するように定められた。

Apple Music だけでなく、非 Dolby Atmos の Dolby Digital (Plus) や Dolby TrueHD を採用する BD や UHD BD 等においても、ロゴはそれぞれのコーデックのロゴではなく Dolby Audio ロゴを表示するよう定められた。ただし Dolby Atmos 対応機器とは違い、主音声に Dolby Atmos を採用し副音声などで別途 2.0ch や 5.1ch 等のDolby Digital (Plus) 音声なども存在する場合には、Dolby Atmos ロゴと Dolby Audio ロゴの両方が表示される。

「バック・トゥ・ザ・フューチャー トリロジー 35th アニバーサリー・エディション 4K Ultra HD + ブルーレイ」の帯。UHD BD には Dolby Vision や Dolby Atmos のロゴだけでなく、Dolby Audio のロゴも表示されている。

Dolby Audio は様々な分野の音響技術がまとめられている。Dolby Audio と Dolby Atmos の違いについて「Dolby Audio は 5.1ch や 7.1ch 等で、Dolby Atmos は天井からも音が鳴らせるもの」や「Dolby Audio はスマホや PC の高音質化技術で、Dolby Atmos は映画館等で使われるサラウンド技術」などと言われるが、それは Dolby Audio の一部分に過ぎない (が、Apple Music に限って言えば 5.1ch や 7.1ch のサラウンド音声という認識で構わない)。Dolby Atmos と Dolby Audio の違いは「Dolby Atmos 関連の音響技術か、そうでないか」である。

Apple は空間オーディオのオーディオガイドで「モノラルからステレオへの進化の次は Dolby Atmos による空間オーディオ」といった趣旨のことを言っているが、これまでも 4.0ch ~ 7.1ch のサラウンドの楽曲は存在していた。何ならオーディオガイドで紹介されている Marvin Gaye の “What’s Going On” も過去に 5.1ch でミキシングされているのだが、「(ステレオから Dolby Atmos への進化は) 実に大きな飛躍なのです」と言いたいがために、なかったことにされている。

ただ、これまでのサラウンドの楽曲はクラシックやライブ音源が多く、それも Super Audio CD や DVD-Audio、Blu-ray Audio などといったあまりメジャーではない形式で提供されていたし、それをちゃんと聴くにはホームシアターが必要 (更に SACD の場合は高価な CD プレーヤーや CD トランスポート、あるいは初代 PS3 が必要) だったため、多くの人にはあまり認知されておらず敷居も高かった。

一応、冨田勲やサカナクションといった日本人アーティストも Dolby Atmos 登場以前から 4.0ch や 5.1ch、バイノーラル等でサラウンドの楽曲を出してはいたのだが…。

最近は多くの人がスマホで音楽を聴いているが、そのスマホに Dolby Atmos や Dolby Audio が搭載されるようになり、スマホの内蔵スピーカーや市販のイヤホンでマルチチャンネルの楽曲を手軽に再生できる環境が整った。そして、音源もネットでストリーミング再生できるようになったことにより、ここまで大きな広がりを見せているというわけだ。


Apple Music にて 5.1ch で配信されている楽曲は、マスタープレイリストを参照するとコーデックは ac-3 となっている (アプリ上の説明では「ドルビー5.1」などと書かれているが…)。AC-3 とは Audio Code number 3 の略で、Dolby の3番目の音声符号化技術である Dolby Digital のことを指す。AC-3 は技術的な名称、Dolby Digital はマーケティング用の名称、という立ち位置になっている。

Dolby Digital はロッシー圧縮のコーデックで、最大 5.1ch、48kHz / 16bit、640kbps まで対応している。Apple Music の Dolby Digital は 448kbps となっているが、これはちょうど DVD-Video における Dolby Digital 音声の制限と一致している。ディスクの物理的な容量やアプリケーションフォーマットの仕様に縛られる円盤メディアと違って、ネット配信では 448kbps に制限する理由も特になく、640kbps 程度なら問題なくストリーミングできるはずなのだが…。

補足

ちなみに、Dolby Digital のビットレートは BD (BDMV) や UHD BD では特に制限もなく 640kbps まで使え、HD DVD-Video では DVD-Video 同様 448kbps まで、LD では 384kbps までとなっている。35mm フィルムでは、フィルムという不安定なメディアでエラーをできるだけ少なくするために 320kbps までとなっている。

なお、現在ほとんどの映画はフィルム上映ではなく DCP (Digital Cinema Package) 上映をしている。DCP では Dolby Surround 7.1 や Dolby Atmos なども含め、音声は非圧縮のリニア PCM となっている。そのため、例えシアター入り口等に Dolby Digital の銘板があったとしても、それは 35mm フィルム時代の名残でしか無いので、フィルム上映や DVD / BD 上映でもない限り Dolby Digital が再生されることはない。

DCP の詳細 (主に映像方面だが) について知りたい方は、こちらの記事も読んでいただきたい。

Dolby Digital (AC-3) には後継規格の Dolby Digital Plus (Enhanced AC-3) が存在している。更にそれらの後継規格として Dolby AC-4 も存在するが、これはマーケティング名称に “AC-3” の次の “AC-4” がそのまま使用されており、AC-4 が技術名称、Dolby AC-4 がマーケティング名称となっている。

Dolby Digital Plus は (基本的には) Dolby Digital よりも圧縮効率がよく高音質なためか、Netflix や Amazon Prime Video などの大手動画ストリーミングサービスの 5.1ch 音声では専ら Dolby Digital Plus が用いられている。てっきり Apple Music も 5.1ch は Dolby Digital Plus で配信しているものだと思っていたので、Dolby Digital だと分かったときは驚いた。

補足

「Dolby Digital Plus は (基本的には) Dolby Digital よりも~」という妙な書き方をしたのは、Dolby Digital Plus の複雑な構造に由来する。

Dolby Digital Plusは、5.1ch までの音声を格納する IS (Independent Substream) と、7.1ch 以上の音声を記録する際に使用される DS (Dependent Substream) に分かれている。うち IS には Dolby Digital Plus を入れることができるのはもちろん、Dolby Digital を入れることも可能となっている。そのため、Dolby Digital Plus だからといって必ずしも Dolby Digital よりも高音質だとは限らない。

なお、BD や UHD BD で Dolby Digital Plus を使用する場合は、Dolby Digital Plus 非対応機器との互換性を保つため、IS は必ず Dolby Digital を使用するよう決められている。

7.1ch で配信されている楽曲は存在が確認できてないが、Dolby Digital は規格上 5.1ch までしか対応していないこと、及び Dolby AC-4 や Dolby TrueHD は iPhone や iPad などが対応していないことから、おそらく Dolby Digital Plus で配信されるものと思われる。

Dolby Atmos and Dolby Audio playback supports Dolby Digital Plus JOC, Dolby Digital Plus, Dolby Digital.

Dolby Audio Apple iOS Device Support Dolby Developer | Dolby Developer

AAC や ALAC でも 7.1ch 音声を運ぶことができるが、それらはそもそも Dolby Audio ではない。

Dolby Digital は 48kHz / 16bit まで、Dolby Digital Plus は 48kHz / 20bit までしか対応してないため、Apple 基準のハイレゾ (88.2kHz 以上) には対応していない。そしてどちらもロッシーコーデックである。192kHz / 24bit まで対応しているロスレスコーデックの Dolby TrueHD を使用すれば、Dolby Audio による空間オーディオをロスレスやハイレゾロスレスで提供できるのだが、現状 iPhone にも iPad にも Apple TV にも Android 端末にも Dolby TrueHD デコーダーは載っていないため、すぐには難しいだろう。iPhone XR / XSシリーズがアップデートで Dolby Atmos に対応したときのように、Apple がその気になれば Apple 製品にはデコーダーが載ることがあるのかもしれないが…。

なお、Dolby Atmos に対応している Android 端末であれば Dolby Digital デコーダーや Dolby Digital Plus デコーダーは必ず載っているのだが、現在 Android 版 Apple Music 3.6.0 は Dolby Audio 非対応となっており、Dolby Atmos のストリーミング設定やダウンロード設定をオンにしても、Dolby Audio で配信されている楽曲はステレオ版しか降ってこない。アルバム詳細ページ等に Dolby Audio のロゴも表示されない。今後のアップデートでの改善に期待したい。

Dolby Atmos による空間オーディオ

まずはじめに断っておくが、Dolby Atmos 自体はコーデックではない。Dolby Atmos は Dolby Digital /Digital Plus や Dolby TrueHD 等の進化版ではなく、5.1ch や 7.1ch の進化版のようなものだと捉えていただきたい。Dolby Atmos は、7.1ch に天井スピーカーを2本追加した 7.1.2ch のベッドと呼ばれるチャンネルベースの音声トラックをベースに、最大118個の音声オブジェクトを配置することができるイマーシブサウンドのフォーマットである。

※ イマーシブサウンド: 音で前後左右を取り囲むサラウンドに加え、上下方向の音も再現できる没入型 (= immersive) の立体音響のこと。

先程述べたようにサラウンドの音楽は広く普及することはなかったのだが、Dolby Atmos が登場してしばらく経つと、Dolby Atmos と音楽は実は相性がいいということに色んなレーベルやアーティストが気づきだし、様々なジャンルの楽曲が Dolby Atmos でミキシングされるようになってきた。Dolby Atmos 競合のイマーシブサウンドのフォーマットである Auro-3D や 360 Reality Audio 等も徐々に勢力を増し、それに対し Dolby も Dolby Atmos Music というブランドを発表して音楽にも力を入れ始めるなど、イマーシブな音楽市場は日に日に拡大している。

参考: イマーシブサウンドのフォーマット例

チャンネルベース ・Auro-3D
・IMAX12
・22.2マルチチャンネル音響
オブジェクトベース ・360 Reality Audio
シーンベース ・FuMa (Ambisonics B-Format)
・AmbiX (Ambisonics B-Format)
チャンネルベース +
オブジェクトベース
(ハイブリッド)
・Dolby Atmos
・DTS:X
・56ch (オブジェクト含)

補足

細かいことを言えば、チャンネルベースオーディオ自体スピーカー配置で定義される位置情報を持つ静的な音声オブジェクトの集合体であるとも言えるのだが、ここでは一般的な定義として、制作時には OAMD (Object Audio Metadata) を用いて音声オブジェクトの位置を規格の範囲内で (例: Dolby Atmos は水平方向と上方向の再現は可能だが下方向は不可) 自由に指定でき、再生時にはメタデータとスピーカー構成をもとに OAR (Object Audio Renderer) が音声オブジェクトのレンダリングを行うものを、オブジェクトオーディオと呼ぶことにしている。


Dolby Atmos でミキシングされた音声がどのコーデックで届けられるかは用途により異なる。映画館のデジタル上映用の素材 (DCP) では非圧縮のリニア PCM で記録される。一方家庭用 Dolby Atmos においては、BD や UHD BD 等では主にロスレス圧縮の Dolby TrueHD が、動画配信サービスでは主にロッシー圧縮の Dolby Digital Plus (Enhanced AC-3) が、テレビ放送等では主にロッシー圧縮の Dolby AC-4 が使用されている。なお、Dolby Atmos 音声の仕様は映画に使用する場合でも音楽に使用する場合でも変わらない。

Apple Music の Dolby Atmos 音源のコーデックは、マスタープレイリスト上では ec-3、つまり Dolby Digital Plus (Enhanced AC-3) が使用されている。Dolby Digital Plus をコンテナにした Dolby Atmos は以下のようにいくつか呼称が存在しているが、Apple は Dolby Digital Plus with Dolby Atmos と呼んでいることから、この記事でも以後そう呼ぶことにする。

  • Dolby Atmos in Dolby Digital Plus (略称:Dolby Atmos in Digital Plus / Dolby Atmos in DD+ / Atmos in DD+)
  • Dolby Digital Plus with Dolby Atmos (略称:Dolby Digital Plus with Atmos / DD+ with Dolby Atmos / DD+ with Atmos)
  • Dolby Digital Plus with Joint Object Coding (略称:Dolby Digital Plus JOC / DD+ JOC)
  • Enhanced AC-3 with Joint Object Coding (略称:E-AC-3 with JOC / E-AC-3 JOC / EAC3 JOC / EAC3-JOC / EAC3_JOC / EC3 JOC / EC3-JOC / EC3_JOC などなど…)

Dolby Atmos に関しても Dolby TrueHD を使用することでロスレスやハイレゾロスレスで提供できるのだが、先程も言ったように Dolby TrueHD デコーダーを搭載した スマホやタブレットは現状存在してしない。


マスタープレイリスト上でチャンネル数表記が 16/JOC となっているのは、家庭用 Dolby Atmos における Spatial Coding と Joint Object Coding によるものである。なお Spatial Coding は Dolby の技術であり、Apple の Spatial Audio (空間オーディオ) と直接的な関係はない。

Dolby Atmos は 7.1.2ch のベッドと最大118個のオブジェクトの、合計128トラックを使用できる。DCP は基本的に HDD ごと映画館に納品されるため、容量に余裕がありリニア PCM で記録できている。一方、家庭だと Dolby TrueHD や Dolby Digital Plus 等で圧縮したとしても容量は 7.1ch 等に比べて数段跳ね上がるし、家庭用機器で128トラックの音声を処理するのも DSP 等の性能的に厳しいところがある。

そこで、Apple Music でも使用される Dolby Digital Plus with Dolby Atmos を含む、家庭用 Dolby Atmos の一部のフォーマットでは Spatial Coding が行われる。Spatial Coding は、空間的に近い位置にあるベッドとオブジェクトを 12 / 14 / 16 のいずれかのグループ (これを element と呼ぶ) にクラスタリングする技術である。element の数をいくつにするかは、音声にどれだけビットレートを割けるかによる。詳細は こちら

Spatial Coding によってクラスタリングされたベッドとオブジェクトを含むそれぞれの element もまた OAMD (Object Audio Metadata) を持つオブジェクトオーディオであるため、時間経過とともに移動することができる。ただし、うち1つの element は LFE (Low Frequency Effect) と呼ばれる 0.1ch としてカウントされる低音専用チャンネルとなっている。また、ベッドとオブジェクトの音声は element 間を移動することも可能。

Dolby Digital Plus with Dolby Atmos の element の数は、Dolby Digital Plus のビットストリーム内 EC3SpecificBoxcomplexity_index_type_a に記されている。詳細は [PDF] ETSI のホワイトペーパー に載っている。そして、HLS で Dolby Digital Plus with Dolby Atmos の音声を配信する場合は、complexity_index_type_a の値 (12/ 14 / 16) に /JOC を付けたものを CHANNELS の値として表記するよう定められている。Apple Music で見かけた Dolby Digital Plus with Dolby Atmos の音源はいずれも CHANNELS="16/JOC" となっていることから、16 elements だということが分かる。

Apple Music の Dolby Digital Plus with Dolby Atmos の下限が 448kbps となっているのは、16 elements の場合のビットレートの下限が 448kbps だからだ。

The number of elements used by spatial coding is determined by the bit rate of the encode. A bit rate of 384kbps uses 12 elements, while bit rates of 448kbps and above use 16 elements.

Appendix A – Dolby Atmos Delivery Codecs – Dolby Professional Support Learning

一方上限が 768kbps となっているのはあくまで Apple Music における制約であり、Dolby Digital Plus の規格自体は 6.144Mbps まで対応している。

The operating range has been increased by allowing data rates spanning 32 kbps – 6.144 Mbps.

[PDF] Introduction to Dolby Digital Plus, an Enhancement to the Dolby Digital Coding System

チャンネル数表記の JOC とは Joint Object Coding の略である。

Dolby Digital Plus with Dolby Atmos では、Dolby Atmos 非対応の Dolby Digital Plus 対応機器とも互換性を保つため、Dolby Atmos を 5.1ch 〜 7.1ch にレンダリングしたもの (これをコアと呼ぶことにする) が記録されている。コアのチャンネル数は音源によるが、Apple Music では検証した限りどれも 7.1ch のようである。そして、Dolby Digital Plus のビットストリームの拡張領域に Dolby Atmos 用の差分データが記録されている。(コアが 7.1ch の場合は、先程の補足で触れた Dolby Digital Plus の IS に格納するダウンミックス 5.1ch 音声も生成される。)

Dolby Atmos 対応機器ではコアと差分データを合体させることで、Dolby Atmos の音の再構築が可能となる。これが Joint Object Coding である。なお、コア音声にはベッドの天井成分や音声オブジェクトの音も含まれているので、合体前に差分データ音声の逆相で打ち消す必要がある。一方、Dolby Atmos 非対応の Dolby Digital Plus 対応機器では差分データは無視され、コア部分のみを再生する。


Joint Object Coding など Dolby Digital Plus with Dolby Atmos のビットストリームの詳細については、Dolby 公式サイトで詳しく解説されている。
Appendix A – Dolby Atmos Delivery Codecs – Dolby Professional Support Learning

上記の記事 (付録) を含む一連の解説記事を読むと、Dolby Atmos に対する理解が深まるかもしれない。
Dolby Atmos Post and Music Production Learning – Dolby Professional Support Learning

英語が苦手な方や、「Dolby なんちゃら」がどれだけあるのかを知りたい方にはこの本もおすすめである。個人的にはオブジェクトオーディオの説明が分かりやすく書かれているように感じられた。(ただし一部筆者の Dolby Japan と本国の Dolby Laboratories とで言ってることが違っていたりするので、あくまで入門時の参考程度に…)
ドルビーの魔法 カセットテープからDOLBY ATMOSまでの歩みをたどる | 電子書籍とプリントオンデマンド(POD) | NextPublishing(ネクストパブリッシング)


Android 版 Apple Music では、Dolby Atmos 音声を端末の Dolby Atmos デコーダーに処理させているため、Dolby Atmos 非対応端末では Dolby Atmos の設定項目が現れない。

Dolby Atmos 対応の Xperia 1 II (XQ-AT42)
Dolby Atmos 非対応の Xperia XZ2 Premium (SOV38)

配信サービスによっては、サービス提供側が動作検証を行い認定されたデバイスでのみ一部機能 (例: Prime Video の HD 再生や Netflix での HDR 再生など) を利用できる、ホワイトリスト方式を用いているものもある。ただ、Apple Music の Dolby Atmos に関しては、Google Play に対応しておらず、Apple Music をインストールするには apk をサイドロードするしか無い Amazon の Fire HDX 8.9 (第4世代) や Fire HD 10 (第9世代) でも再生できたことから、端末が Dolby Atmos に対応しているかどうかだけを見ているようだ。

つまり、Android の場合、Apple Music の設定画面に Dolby Atmos の設定が現れなければ、その端末は Dolby Atmos 非対応ということになる。機種によっては端末本体の設定に Dolby Atmos 機能の有効化 / 無効化スイッチがあるが、無効になっていても端末が Dolby Atmos に対応していれば Apple Music の設定に Dolby Atmos の項目は出る。ただし、Apple Music 未契約だと Dolby Atmos 対応でも出ない設定には可能性はある。


これまで、Dolby Atmos 対応の Android 端末のメリットを活かせるサービスはほとんどなかった。Android の Dolby Atmos 対応は単に「デコーダーが載っていますよ」という意味だけではなくアップミックスやノーマライズ等の機能もあるため、通常のステレオ音声でも恩恵はあるのだが、やはり本領を発揮するのは Dolby Atmos コンテンツである。

Android 版 U-NEXT アプリでは Dolby Atmos 音声をアプリ内で処理してしまうため、Dolby Atmos 非対応端末でも恩恵はあるし、Dolby Atmos 対応端末だからといってこれと言ったアドバンテージもない。

TIDAL は Android 端末向けに Dolby Atmos Music を提供しているのだが、TIDAL 自体 Apple Music や Spotify よりはマニア向けのサービスだし、そもそも日本ではサービスが提供されていない。

You can stream music in Dolby on your Dolby Atmos compatible sound bars, TVs, and AVRs, in addition to your Dolby Atmos compatible Android mobile devices.

Dolby Atmos | TIDAL

Amazon Music の Dolby Atmos Music (と 360 Reality Audio) は現状 Echo Studio のみに限られており、自社の Dolby Atmos 対応の Android タブレットである Fire タブレットシリーズですら Dolby Atmos で聴くことはできない。

3Dオーディオは、Amazon Music HDに含まれる臨場感あふれる音楽体験を実現するオーディオ形式です。Amazon Echo Studio端末で再生できます。

Amazon.co.jp ヘルプ: 3Dオーディオについて

Android 版 Amazon Prime Video は 5.1ch や Dolby Atmos に対応しているとのことだが、Dolby Atmos デコーダーが動作しているのを見かけた試しがない。Netflix も Android 端末に Dolby Atmos 音声を提供していないようである。

Android端末

・音質 – 5.1サラウンド音響まで、Dolby Atmos

Amazon.co.jp ヘルプ: モバイル端末でPrime Videoアプリを使用する

日本でも Android 端末で Dolby Atmos 音声を聴くことができるサービスとしては Earshot があるが、Dolby Atmos で提供されているものの多くはヒンディー語のコンテンツだった。

2014年に世界初の Dolby Atmos 対応 Android タブレット* である Fire HDX 8.9 (第4世代) が発表され、2015年には世界初の Dolby Atmos 対応 Android スマホである Lenovo A7000 が発表されて以来、最近のハイエンド端末にとって Dolby Atmos はもはや当たり前の機能となりつつある。

* なお、Fire HDX 8.9 (第4世代) は Android ベースの Fire OS (Android のアプリも動作可能だが Google Play には非対応) を搭載しているものの、Amazon は Android 搭載とははっきり言っていないため、初の Android 搭載タブレットは Lenovo A7000 と同時に発表された Lenovo TAB 2 A8 及び Lenovo TAB 2 A10-70 であると言われることもある。

だが、肝心の Dolby Atmos 音声を提供するサービスが少なく、メジャーな配信サイトはほとんどステレオでしか配信していなかったため、多くの人にとって Dolby Atmos は宝の持ち腐れ状態だった。そんな中、世界中の Android 端末の Dolby Atmos を活かせるサービスを、かつて無いほど大規模に提供した初めてのサービスが Apple Music というのがなんとも皮肉な話だ。

去年までの一部機種は Dolby Atmos に対応していたにもかかわらず、今年の AQUOS R6 では非対応としたシャープにとっては、最悪のタイミングだったと言えるだろう。


Netflix や Amazon Prime Video においては、どの端末にどういう映像や音声を提供するかはホワイトリスト方式で定めているため、一部のフォーマット (特に HD や HDR など画質に関する部分) はサービス提供側で認定済みのモデルにしか提供されない。

一方、Android 版 Apple Music 3.6.0 はホワイトリスト方式で Dolby Atmos 音声の提供有無を決めているのではなく、端末が Dolby Atmos に対応しているかどうかだけで判断しているようだ。なので、Google Play 非対応の Amazon の Fire HDX 8.9 (第4世代) や Fire HD 10 (第9世代) ですらも、Apple Music の apk をインストールすると Dolby Atmos の楽曲を聴くことができた。

Android の場合、端末がどのコーデックに対応しているかは、MediaCodecList API を用いて MediaFormat を参照することで確認できる。Dolby Atmos 対応端末の場合、MediaFormat には最低でも audio/ac3 (AC-3: Dolby Digital)、audio/eac3 (E-AC-3: Dolby Digital Plus)、audio/eac3-joc (E-AC-3 JOC: Dolby Digital Plus with Dolby Atmos) の3つが記述されており、非 Dolby Atmos の Dolby Digital Plus と Dolby Digital Plus with Dolby Atmos は区別されている。

先程「Dolby Digital Plus with Dolby Atmos の音源は、Dolby Atmos 非対応の Dolby Digital Plus 対応機器と互換性がある」と述べたが、Apple Music は端末が Dolby Digital Plus with Dolby Atmos に対応しているか、すなわち MediaFormataudio/eac3-joc があるかどうかを見て Dolby Atmos 音声の提供有無を決めているようだ。

そのため、audio/ac3audio/eac3 しかない Dolby Audio 対応端末や Dolby Digital Plus 対応端末などでは、Apple Music において Dolby Atmos 音源を聴くことはできない。実際、Dolby Audio に対応している arrows NX F-01J (Android 7.1.1 Nougat / V12R055A) 及び arrows NX F-01K (Android 9 Pie / V75R060C) で検証したところ、Dolby Atmos の設定は現れなかった。

左: arrows NX F-01J (Dolby Audio 対応)
中: arrows NX F-01K (Dolby Audio 対応)
右: Xperia 1 II XQ-AT42 (Dolby Atmos 対応)

とは言え、国内で現在販売されている Dolby Audio (旧 Processing / Digital Plus) 対応端末は moto g8 plus ぐらいで、あとは arrows NX F-01K (2017年発売) や arrows Tab F-02K (2018年発売) あたりまでの一部 FCNT (旧 富士通コネクテッドテクノロジーズ) 製端末や、HTC 10 HTV32 (2016年発売) までの一部 HTC 製端末が対応していたぐらいだ。

補足

Dolby Audio 対応端末は Dolby Atmos には非対応のはずなのだが、FCNT の Dolby Audio 対応端末に関しては、少し混乱が見られる。

F-01J に関しては、Android 8.1 Oreo の最終ビルド (V76R075F) には Dolby Digital Plus with Dolby Atmos デコーダーが存在することになっており、Apple Music の Dolby Atmos が再生できてしまう (最大 7.1ch になるとは思うが)。なお、ドコモのスペック情報ページ によると、 Android 8.1 Oreo の初期ビルド (V70R069C) には Dolby Digital Plus with Dolby Atmos デコーダーはないようだ。

更に、同じく ドコモのスペック情報ページ によると、F-01K に関しては、出荷時のファームウェアである Android 7.1.1 Nougat の初期ビルド (V12R066A) にも Dolby Digital Plus with Dolby Atmos デコーダーが載っていることになっているようだ。逆に、F-01K の Android 9 Pie の初期ビルド (V71R056A) には、Dolby Digital Plus with Dolby Atmos デコーダーどころか、Dolby Digital デコーダーや Dolby Digital Plus デコーダーまで載っていないことになっていたようだ。なお、Android 9 Pie の最終ビルド (V75R060C) では、Dolby Digital デコーダーと Dolby Digital Plus デコーダーが載っていることになっており、Dolby Digital Plus with Dolby Atmos デコーダーはきちんと非対応となっている。

Dolby Atmos や Dolby Audio に対応しているスマホやタブレットについては、以下の記事でまとめてある。

ちなみに、MediaFormat の値は DRM Info の “Supported Hardware Decoder” で確認可能。ただし、Android バージョンが古いとこの項目は表示されない。

DRM Info で確認できない古い端末の場合、あるいは対応コーデック以外の情報も網羅的に、かつ詳細に知りたい場合は、DRM Info よりも確認の手間は増えるが、ドコモの 端末仕様確認ツール でも確認可能。 「録画/録音/描画」→「OpenMAX IL:その他」の欄に Dolby 系音声コーデックが載っている。

なお、端末仕様確認ツールで取得した値は「NTTドコモ 端末・ブラウザスペック」に掲載されており、所持していない端末でも確認可能となっている。こちらは「メディア」→「OpenMAX IL:その他」に表示される。

「端末仕様確認ツール」及び「NTTドコモ 端末・ブラウザスペック」では、DRM Info などとは若干表記が異なっている。例えば、Dolby Digital (AC-3)、Dolby Digital Plus (E-AC-3)、Dolby Digital Plus with Dolby Atmos (E-AC-3 JOC)、Dolby AC-4 (AC-4) に対応した AQUOS R5G では以下の通り。

(1) OMX.dolby.ac3.decoder (デコーダ)
(2) OMX.dolby.ac4.decoder (デコーダ)
(3) OMX.dolby.eac3-joc.decoder (デコーダ)
(4) OMX.dolby.eac3.decoder (デコーダ)

SH-51A (11)|NTTドコモ 端末・ブラウザスペック より抜粋

機種によっては、OMX.dolby.eac3-joc.decoder (eac3 と joc の間にハイフン) ではなく、OMX.dolby.eac3_joc.decoder (アンダーバー) と表記されるものもある。また、 OMX.dolby.ec3_joc.decoder (eac3 でなく ec3) と表記されるものもある。

なお、AQUOS R6 のページ にはこれらの表記は一切ないことから、単に UI 上から Dolby Atmos が消えて iPhone / iPad や Amazon の Fire タブレットのようになったわけではなく、デコーダーそのものが非搭載となっていることが確認できる。


スマホやタブレットで Dolby Atmos 音源を再生したときの挙動は、機種によって異なる。

iPhone / iPad や Xperia、Galaxy、Fire タブレットなどでは、Dolby Atmos のデコーダーが動作しているときは端末側の Dolby Atmos の機能が自動でオンになるため、デコードやレンダリング (音声オブジェクトの配置) だけでなくバーチャライズ (頭部伝達関数 (HRTF) を用い、あたかも音が上や後ろから聴こえるようにする処理) も行われる。Dolby Atmos / Dolby Audio コンテンツを再生前から Dolby Atmos がオフだった場合は、再生後は自動でオフになる。もともとオンだった場合は、再生後もオンのままとなる。

一方 AQUOS や arrows などでは、Dolby Atmos は自動でオンにはならず、デコードのみが行われ、バーチャライズはされずに 2.0ch ステレオダウンミックス再生となる。そのため、Dolby Atmos で聴くには、手動で端末側の Dolby Atmos 機能を有効にする必要がある。

なおこのタイプの Dolby Atmos は、Android 10 までの場合、端末側の Dolby Atmos 機能が自動で有効にならない代わりに (?) 通知が出るのだが、誤字で ATOMS となっている。Dolby Atmos の Atmos は Atmosphere の略であるため、Dolby Atoms でも Dolby Atomos でもない。

スマホやタブレットにおける Dolby Atmos / Dolby Audio の詳細な仕様や、Apple 製品の空間オーディオ、ダイナミックヘッドトラッキングの仕組み等については、別の記事にて詳しく掘り下げる予定をしている。

バイノーラル版とダウンミックス版

バイノーラル版は Dolby Atmos や Dolby Audio による空間オーディオの音声にのみ存在しているオプションである。

これは、デコード、レンダリング (Dolby Atmos のみ)、バーチャライズといった、本来ユーザー側の機器で行うべき処理を Apple 側で事前処理しておき、処理済みの 2.0ch ステレオ音声を配信することでビットレートを抑えようというものだ。Dolby Digital Plus with Dolby Atmos だと最低でも 384kbps (12 elements) 必要な Dolby Atmos 音声を、2.0ch ステレオの AAC 64k ~ 256kbps で伝送可能にしている。

このバイノーラル音声はただの 2.0ch の AAC のため、Dolby Atmos や Dolby Audio に非対応な端末でも空間オーディオを体験することができるのだが、現状 Dolby Atmos / Dolby Audio 非対応端末にはバイノーラル音声も提供していないようである。

正直これをやるなら IMS (Immersive Stereo) を使ってほしいところだ。IMS とは Dolby AC-4 で利用可能なフォーマットで、スマホの内蔵スピーカーやイヤホン / ヘッドホンと言った 2.0ch ステレオの機器で再生することを前提に、5.1ch や Dolby Atmos などのマルチチャンネル音声を独自の処理 (詳細不明、旧 Dolby Surround や Pro Logic II シリーズのようなマトリックスエンコード?) で専用の 2.0ch ステレオ音声に変換し、制御用のメタデータと一緒に伝送することにより、ビットレートを減らせるというものだ。詳細は こちら (PDF)

[PDF] Dolby AC-4 Audio Delivery for Next Generation Entertainment Services

Apple Music のバイノーラル版空間オーディオコンテンツは単なるヘッドホン向けのバーチャライズなので、スピーカー再生用には使えない。一方 IMS はメタデータを使用することで、スピーカー使用時とヘッドホン使用時とでバーチャライズ処理を分けることができる上、バーチャライズをしていない通常のステレオ音声を出力することも可能である。そして何より、Dolby AC-4 は圧縮効率が高いため、音声コーデックとしても優秀だ。

事前にバーチャライズされた音声を提供するのとは違って、IMS ではスピーカーやヘッドホン向けのバーチャライズ処理を再生機器側で施さないといけないが、このときの処理は Dolby Digital Plus with Dolby Atmos をバーチャル再生するときよりも3~4倍処理が軽いという。

Apple は今後 Apple Music でも AirPods Pro / Max のダイナミックヘッドトラッキングに対応させようとしている。恐らく IMS はダイナミックヘッドトラッキング用の音源としては使えないとは思うが、それはバーチャライズ済みの AAC 2.0ch ステレオ音声でも同じことが言える。


Apple Music の Dolby Atmos はダウンロードすると低ビットレート版 (バイノーラル版のことを言っている?) が降ってくるという情報がある。(ただし誤字で EAC3 でなく AC3 となっているが。)

ドルビーアトモスによる空間オーディオには、2種類のバージョンがあるようだ。ひとつはAC3で配信される “フル・アトモス” 版。配信ビットレートが768kbpsと高いため、主にApple TVやMac、iPhone/iPadの内蔵スピーカーを使って、Wi-Fi環境で楽しむことが想定されている。

もうひとつがiPhone/iPad、Apple TVなどのデバイスに、ワイヤレスヘッドホン/イヤホンをペアリングして聴くことを想定した低ビットレートバージョンだ。こちらのバージョンのドルビーアトモス空間オーディオコンテンツは、iPhoneやiPadにダウンロード(キャッシュ)し、オフライン再生も楽しめる。

Apple Musicの空間オーディオは2種類、サウンドバーでも再生可能。6月からの進化(後編) – PHILE WEB

しかし、iPhone 12 (iOS 14.6) でログを取得しながら Apple Music の Dolby Atmos 音声をダウンロードして再生してみたところ、768kbps の Dolby Digital Plus with Dolby Atmos が再生されていた。

activeFormat: tier: Spatial; bitrate: 768kbps; groupID: audio-atmos-2768; codec: ec+3; channels: 16; layout: 9.1.6; spatialized; multichannel;

Dolby Audio (5.1ch Dolby Digital) に関しても、448kbps のものだった。

activeFormat: tier: Spatial; bitrate: 448kbps; groupID: audio-ac3-448; codec: ac-3; channels: 6; layout: 5.1; multichannel;

更に、Android 版 Apple Music 3.6.0 で Dolby Atmos 音源をダウンロードすると、音源やインデックスファイルのファイル名には gr2768 とついていたし、ビットレートは 768kbps 程度となっていたため、Android 版も iOS / iPadOS 版と同じく低ビットレート版をダウンロードしているわけではなさそうだ。(以下は ffprobe で調べた結果だが、暗号化されているせいかコーデックの詳細情報はうまく読み取れていない。)

Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from '.\P300771691_A1505683988_audio_en_gr2768_m.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : iso5
    minor_version   : 1
    compatible_brands: isomiso5hlsfcmfcccea
    creation_time   : 2021-06-28T18:03:48.000000Z
  Duration: 00:00:15.01, start: 0.000000, bitrate: 10203 kb/s
  Stream #0:0(und): Audio: eac3 (ec-3 / 0x332D6365), 44100 Hz, 5.1(side), fltp, 766 kb/s (clean effects)
    Metadata:
      creation_time   : 2021-06-28T18:03:48.000000Z
      handler_name    : Core Media Audio
      vendor_id       : [0][0][0][0]
    Side data:
      audio service type: main

なお、Apple 曰く Dolby Atmos 版をダウンロードした場合ステレオ版もダウンロードされるとあるが、Android 版 Apple Music 3.6.0 では不具合により Dolby Atmos 版しかダウンロードされない。

ドルビーアトモスでダウンロードした曲のステレオ版を聴くには、どうすればいいですか?

曲のドルビーアトモス版をダウンロードした場合、その曲のステレオ版もダウンロードされています。曲のステレオ版を聴くには、「設定」で「ドルビーアトモス」をオフにしてから曲を再生してください。

Apple Music のドルビーアトモスによる空間オーディオについて – Apple サポート (日本)

Dolby Atmos や Dolby Audio による空間オーディオにはもう一つ、2.0ch ステレオダウンミックス版が存在しているのが気になる。

単純なダウンミックスはアーティストの意図とは異なることも多いため、5.1ch や Dolby Atmos で制作された音声でも、ステレオ版はステレオ用に調整されることが多い。

Apple Music においても、Dolby Atmos で提供されている楽曲はオリジナルのステレオミックスも提供されているのだが、なぜかそれとは別で 2.0ch ステレオにダウンミックスしたものが含まれている。一体何のために用意されているのだろうか。謎でしかない。

Dolby Audio の謎

Apple Music の Dolby Audio には色々謎がある。

① Dolby Atmos で配信されているものの、一時的に Dolby Audio 表記になるパターン

再生直後は Dolby Audio 表記になり、何度か再生し直したり、時間をおいて再生し直しているうちに Dolby Atmos 表記になるパターン。現状 iOS / iPadOS 版でのみ確認している。

このパターンの奇妙な点は、例に出した「うっせぇわ」以外の楽曲も含めてマスタープレイリストを確認しても、Dolby Atmos で配信されている楽曲は Dolby Audio では配信されていないというところだ。にも関わらず、アプリ上では Dolby Audio のロゴが表示されている。

おそらくだが、これは状況的に考えて、Dolby Atmos 版の低ビットレート版という立ち位置のバイノーラル版を再生している際に表示されるものではないかと思われる。

最終的に耳に入るものだけを考えると、Apple 側で事前処理して配信するのと、再生時にユーザー側で処理するのは何が違うんだ、という気もする。しかし、Dolby Atmos 音声をもとにバイノーラル処理された AAC 音声を提供されて、それを Dolby Atmos と認めるか、と言われれば、Dolby のライセンス的に問題がありそうな気がしないでもない (ただの推測でしか無いが)。

それならじゃあ Dolby Audio を名乗っても良いのか、という疑問は残るが、Dolby Audio というブランドは Dolby の何らかの技術を使用していれば名乗れるブランドなので、可能性としてなくはない。Dolby AC-4 の IMS を使用していれば Dolby Atmos を名乗れたのだが…。

② Dolby Audio 表記があるものの、実際にはステレオでしか再生されないパターン

アルバムには Dolby Audio 表記があるものの、再生時にはステレオ版でしか再生されないというパターン。こちらも現状 iOS / iPadOS 版でのみ確認している。サントラを中心に目撃例が増えている。

これは単に Dolby Audio よりもロスレスのほうが優先されてしまっている、という話ではなく、そもそもマスタープレイリストを見てもステレオ版しか存在していないといったもの。単なる表示バグなのではないかと思われる。

③ 海外では Dolby Audio で配信されているという情報があるものの、日本ではステレオ版しか配信されていないパターン

「この曲が Dolby Audio で配信されている」という情報の中には Dolby Atmos のことを Dolby Audio と表記していたり、パターン①の状態だったりすることもあるのだが、そもそも日本では Dolby Audio でも Dolby Atmos でも提供されておらず、マスタープレイリストにもステレオ版しか載っていない、といったもの。楽曲が一部の国では配信されていないということはたまにあるのだが、空間オーディオ版が一部の国に限られているのは謎である。


Apple Music の Dolby Audio、特に 7.1ch 音源のコーデックやビットレートについて知りたいのだが、Apple Music にはただでさえ Dolby Audio コンテンツが少ない上に、偽 Dolby Audio も多く、混沌としている。

おわりに

普段は Spotify を使用しているのだが、Apple Music がハイレゾロスレスと空間オーディオを始めたとのことで無料体験してみたところ、想像以上に楽しかった (意味深) ため、記事がずいぶんと長くなってしまった。ただ、iOS / iPadOS 版も Android 版もところどころ不具合が目立ったので、今後の改善に期待したい。

井戸水

ガジェットやオーディオビジュアルが好きな人。

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