マイクを使ってパソコンのオーディオ特性を測定

パソコン(ASUS G73Sw)のオーディオ特性を調整するために安価なマイクBEHRINGER ECM8000を注文してみました。注文した後に特性はあまり良くないとの情報を見つけました。
http://sonove.angry.jp/ECM8000.html

ここのページで紹介されている店から買えば、固体特性データが付いてくるので、それを買えばよかったと後悔しております。
http://www.cross-spectrum.com/measurement/calibrated_behringer.html

個体特性データの付いていないマイクを購入してしまったのですが、外箱と内箱に異なる代表特性グラフが印刷されてました。内箱のほうの特性が実態に近いようです。


目的であるパソコンのオーディオ特性の測定風景です。まあ、測定するほどの環境ではありません。


測定は、下記のサイトツールと測定方法で行いました。
http://www.ne.jp/asahi/fa/efu/

測定結果です。YAMAHA DP-U50にスピーカを付けた特性です。低域は、パソコンのファンの騒音などの暗騒音が大きく、信頼性がありません。同期が若干ずれるようなので、Peak Holdで測定しました。

測定経路は以下の通りです。
PC(G73Sw) --- Sound Data(FLATSWEEP_004096.WAV) ---> WaveGene ---> USB ---> Audio DAC(YAMAHA DP-U50) --- Pre Out ---> Speaker with AMP(SONY SRS-Z50) ---> 空中 ---> Microphone(BEHRINGER ECM8000) ---> Phantom Power Supply(BEHRINGER PS400 MICROPOWER) ---> Microphone Input --- PC(G73Sw) ---> WaveSpectra

もっと良いオーディオ環境が無いと、あまり意味が無いようです。

G73SwのAnalog Headphone outにスピーカを付けたときの特性です。G73Swのアナログ特性は悪いですね。USB DACが必須です。

■ 音響測定ソフトREW (Room EQ Wizard) [2020/08/09]

スピーカを置く位置を解説した動画を発見しました。マイクの位置を変え音量が大きく変わる様子が映っています。
ケーブルやアンプや電源による微かな音の違いの記事は良く目にしていましたが、大きく差の出る部屋やスピーカの位置を論理的かつ具体的に解説した記事に今まで気づいていませんでした。記事が目立たないのは、スピーカの位置変更ではメーカの儲けにはならないし、機材自慢にもならないからですかね。でも改善しようとすると、レイアウト、部屋、イコライザーを状況に合わせて変える必要があり、知識もお金も必要なようなので、私には無理ですね。
定在波 : https://youtu.be/6VurKhc19uM
スピーカ配置 : https://youtu.be/5e8Okgnaub8、https://youtu.be/BO0qN884Xjg
吸音材 : https://youtu.be/5wBuWBHj2is

上記サイトで紹介されているREWです。無料のEQ(T-RackS 5 CustomShop)で補正する事例やminiDSPで補正する事例があります。
http://www.roomeqwizard.com/
https://ordinarysound.com/measurement-basic/
https://jtesori.com/miniDSP/example/ex_03/

古いスピーカ(S-180Ⅲ)でWay Upを聞いたら高音が出なくなっているような気がしたので、REWを使って測定を試みています。しかし、REWの使い方を紹介した日本語の記事が少ないですね。測定機材が手抜きなこともあり、中々上手く測定できていません。キャリブレーションが理解できてません。

■ REWのキャリブレーションに必要なもの
1) 周波数特性データ付きのマイク
持っているのはデータ無しのEMC8000なので、キャリブレーションしないか下記で代用します。
https://www.sonicstudio.com/amarra/irc_mic.php
85本のEMC8000の周波数特性です。ここからデータ付きのマイクを購入することもできます。
https://www.cross-spectrum.com/weblog/2009/07/
REWの起動画面ではUMIK-1がおすすめで出てきます。購入検討中です。⇒その後、購入しました。
https://www.minidsp.com/

2) 音量計
オーディオ特性に必要なのは相対値なので音量計は不要ですが、簡易騒音計を探してみました。
スマホのアプリもありますが、スマホのマイクのゲインはバラバラなので、相対値しか測れないですね。
騒音計の選び方では、BENETECHのGM1356が紹介されていますが、少々高いです。Z特性があるものは非常に高価です。
https://youtu.be/rzCf2MLkGLk
下記の評判が良さそうです。三脚穴も付いています。
https://www.amazon.co.jp/dp/B007IDREAQ/
そこで、Aliexpressで注文しました。BENETECHのGM1351ではないかと思います。A特性/FastのみでHoldも無いですし、006Pなので電池容量も少ないです。しかし、9日経っても発送されずオーダーがCloseしてしまい、その3日後にクレジットカードにRefoundされました。しかし、クレジットカード会社の明細には出金入金共に現れませんでした。想像ですが、Aliexpressは店が注文を受付するとクレジットカードから引き落とすのかも知れません。今回は、店が受付なかったので、クレジットカードからの引き落としが無かったのかも知れません。[2020/09/22]
https://ja.aliexpress.com/item/32723702764.html

■ REWの測定方法に関し少し分かった？こと
1) 再生、記録、発振関係のサンプリング周波数は全部同じにしておいた方が良さそう。
2) Sweep時のバッファサイズはキャリブレーションのSweep時のサイズと同じでないと、出力に変調が掛かる？
3) 入出力にPC内部のアナログ回路を使用すると、REWが測定動作した時にPCの負荷が増えてPC内部のアナログ回路のノイズが増え、上手く測定できない?

■ REWの解説本 [2020/08/23]
ページ数と電子媒体であることを考えると高価ですが、「DIYのための REWによるオーディオ測定」第二版 を買って見ました。まあ、需要から考えると妥当な価格かも知れません。内容は難しく、まだ少ししか読んでいませんが、参考になります。
https://jtesori.com/miniDSP/book-all/book_rew/

P.16 1.2-2「TSP信号」の縦軸がSPLではなく周波数で表示されているので、TSP信号のイメージができませんでした。SPL-timeの図も知りたいですね。実際にREWが出すTSPの音は、図1.2-2のように周波数変調が掛かったような音には聞こえず、定率で周波数が変化する周波数スイープ信号のように聞こえますが、勘違いでしょうか？また、図1.2-5でIFFTでIRが求まる理由がその後に書いてあるのですが、難しいですね。あるFFTウィンドウではそのウィンドウ間の周波数しかないので、REWが表示するTSPのSPL-f特は、各ウィンドウの加算処理をしていると理解すれば良いのでしょうかね？　加算しているなら、時間軸が無くなるので、IFFTでIRになるような気もします。

LinuxはJava8が必要と書かれています。Openjdk-8-jreで動きました。但し、I/Fの認識が不安定です。

■ Player->VST->Audio Deviceができそうな記事を発見しました。WinAmpでVTSが使えるらしいですが、私はWMP12を使用しているので、こちらの記事ができるかも？ Virtual Cable->VSTHost->VST->VSTHost->ASIO等とつなぐらしいです。でも面倒です。Windowsの機能であるAPOを使用する後述のEqualizer APOの方が簡単です。
http://skaz.jp/archives/7020
https://www.vb-audio.com/Cable/
https://www.hermannseib.com/english/vsthost.htm
https://reportal.net/plg/prec/free-effector/equalizer

(VSTHostだけは既にPCに入っていますが、使い方が理解できていません。MIDI Keyboad->loopMIDIでVSTを使うのに使用していました。)

■ Equalizer APO

REWで音響特性を測定してEqualizer用のデータを出力し、Windows用のソフトEqulizer APOに入力して音響補正することができます。

Room EQ Wizardで音響補正 : https://blog.ebiiim.com/posts/rew-room-correction/
最小限に絞って分かりやすく書かれています。

Correct your speakers with REW, UMIK-1 and Equalizer APO (Room Correction Tutorial) : https://youtu.be/Ev1bSSL8tRA
ドイツ語Windowsのようですが、REWは英語表示、英語で解説されています。聞き取れなければYoutubeの日本語(自動翻訳)が使えます。
こちらの解説の方が詳しいです。

インストール直後は動いていたのですが、2回目から起動しなくなり、再インストールしました。スピーカの近くで適当に補正をしたところ、3バンドのEQが設定され、効果はあるようです。もっと、色々パラメータを試せば、更に改善するかもしれませんが、ここから先の改善効果は感じられないかもしれません。[2020/09/12]

■ リビングのオーディオ[2020/08/23]
REWで測定して特性が悪ければ、改善したいですよね。スピーカや部屋の改善にはお金がかかるので、この手の機器では安いminiDSP 2x4 HDやDDRV-C-24 Dirac Liveを調べ始めました。(S/Nや歪の点では余計な処理が入るので逆効果ですが、聴感的に目立つf特改善の方が費用対効果が大きい気がします。）
改善の様子：https://youtu.be/ihOMKQ3i2OM
しかし、使用方法が難しそうです。
日本の代理店から購入すると日本語マニュアルが付いてきます。https://jtesori.com/miniDSP/products/minidsp-2x4-hd/
直接買うと日本語マニュアル無しになります。https://www.minidsp.com/products/minidsp-in-a-box/minidsp-2x4-hd
送料は調べてませんが、どちらも郵便ではなく宅配便になるようなので、それなりに送料がかかると思われます。また、直接買う場合は関税もかかりますね。それでも直接買った方が安そうです。代理店から買うメリットは、保証と日本語マニュアルですね。

直接購入の場合3～6万円位になりそうです。それなら、もう少々足してmarantz DN1711という手もあるかなと考え始めました。音場補正だけならDDRC-24の方が細かい調整ができますが、他の機能も含めるとDN1711でも良も良いかなと思い始めました。

■ PCオーディオ[2020/09/23]
音楽を聴くのは殆どPC部屋です。PCなので、Room EQ WizardでEQ補正データを生成し、Equalizer APOにセットしました。リスニングポジションで補正したところ、Peaking filter数はLch 16、Rch 9ととても多くなりました。Equalizer APOのCPU Usage表示はLch約5.0%、Rch約4.9%と表示されます。しかしaudiodg.exeのCPU使用率は1%に満たないので、気にするほどの負荷にはなりません。

しかしこれらのソフトの使い方が良く分かっていません。Equalizer APOのLatencyは左右とも0.0msですが、Init. timeはLch約6.3ms、Rch 約8.2msと表示されます。また、REW -> Rephase -> Equalizer APOの方が位相も補正できて良いらしいのですが、難しそうなので試していません。REW -> Equalizer APOだけでも、IRは改善方向に行きました。

■ 関連記事

Room EQ Wizard と Equalizer APOを別記事にしました。：https://bigarrow.tea-nifty.com/blog/2020/10/post-cc33eb.html