160 KBPSなら、最も鋭い耳でもコーデックに勝てない

非可逆圧縮は、音楽を配信しストリーミングするための主要な方法だ。コーデックは音の一部を捨てる。人間の耳はそれがなくても気づかない、という賭けだ。Opusは、インターネット技術タスクフォース（IETF）が標準化したオープンソースのコーデックで、ストリーミングで広く使われている。音声向けに設計されたエンジンと、音楽向けに設計されたエンジンを組み合わせたもので、著者らが引用する文献によれば、同じビットレートでMP3、Vorbis、HE-AACより優れている。

ところが、Opusについての入念な聴取テストのほとんどは、音声と低ビットレートに焦点を当ててきた。Deezer Researchのバンジャマン・マルタン（Benjamin Martin）とロマン・エヌカン（Romain Hennequin）は、単純な問いを立てた。圧縮された音楽は、どのビットレートから、非圧縮のCD品質の原音と区別できなくなるのか？ 愛好家のコミュニティによるテストが答えをほのめかしてはいたが、正式で再現可能な結果はなかった、と彼らは指摘する。

小さな欠陥を捕まえるためのテスト

彼らは、小さな劣化を検出するための国際規格ITU-R BS.1116-3を用いた。各試行で、聴き手はまず、そうと明示された非圧縮の参照音源を聴く。続いてAとBという2つの盲検の抜粋が流れる。一方は圧縮版、もう一方は参照音源の隠れたコピーだ。聴き手は両方を1（「非常に気になる」）から5（「知覚できない」）で採点し、たとえ当て推量になっても、必ずどちらか一方にちょうど5.0をつけなければならない。評価に使うのは、圧縮版の点数と隠れた参照音源の点数の差だ。

すべてが管理されていた。周囲の騒音が32デシベル未満の隔離ブース、フラットに校正された密閉型ヘッドホン、1回最大30分のセッションと、セッション間の1時間の休憩。さらに、聴き手がそもそも何かを聞き取れるかを確かめるため、わざと質を落とした32 kbps版が各セッションに紛れ込ませてあった。

音楽は難しいものが選ばれた。23の抜粋で、愛好家コミュニティのベンチマークから選んだ7つの最悪ケースのサンプルや、撥弦楽器のように、コーデックを苦しめることで知られる密な倍音に富んだ曲が含まれる。著者らを除くDeezerの従業員26人がボランティアで参加した。5人は選別で外れた。2人はルール違反、3人は32 kbps版を確実に聞き分けられなかったためで、残ったのは21人だった。

128は合格し、そして見抜かれる

第1段階では、32キロビット毎秒と64キロビット毎秒ははっきり検出された。128 kbpsは検出されなかった。その平均の差−0.08点は、統計的にゼロと区別できなかった（p = 0.456）。ただし、±0.25点以内での同等性を積極的に証明することを求める、より厳しいテストには、わずかに届かなかった。

そこでチームは最悪のケースを組み立てた。各聴き手がどれだけ厳しいかと、各抜粋がどれだけ欠陥を露わにするかを切り分ける統計モデルを使い、最も厳しい10人の聴き手と、アーティファクトが最も聞き取りやすい8つの抜粋だけを残して、32、96、128、160 kbpsで再びテストした。その厳しい目の前で、128 kbpsは検出された（差−0.24、p = 0.030）。

160は区別できない

160 kbpsでは、差は−0.04まで下がった（p = 0.747）。この専門家の耳でも、もう原音と区別できなかった。そして今回は、より厳しいテストにも合格し（p = 0.024）、同等性を示す積極的な統計的証拠が得られた。

著者らの結論は2段階だ。一般の聴衆にとっては、128 kbpsですでに有意な劣化は見られない。最も難しい素材を厳しく聴く場合には、知覚的な透明性に達するには160 kbpsが必要だ。彼らは適用範囲について慎重だ。ヘッドホンは1機種、聴き手は1社から集めたもので、決定的な段階の聴き手はわずか10人だった。このしきい値を普遍的と呼ぶには、ほかのオーディオマニア向け機材や、より幅広い専門家で試す必要がある、と彼らは書いている。結果、匿名化した聴き手のプロフィール、抜粋の特徴は公開されており、誰でも試すことができる。