えびサブレ

変なオタクの備忘録

オーディオ

ソフトウェアによる音場補正 (REW V5.14)

投稿日:2016-02-14 更新日:

注意:
本記事では、音質向上のためにソフトウェアで音をいじります。
高純度白金ケーブルで音を変えたり(!?)、ケーブルスタビライザでケーブルを床から浮かせることで音質向上を図ったりする原理主義者の方々にはあまり縁のないものです。


 結果を載せておきます。個人的にはAfterのほうがクリアに聞こえます。(部屋の影響を受けないヘッドフォンかイヤフォンで聴き比べてください)
Before

After

(Pirates Of The Caribbean: The Curse Of The Black Pearl より He’s a Pirate)
(リスニングポイントに1本のマイクを立てて録音しています。マイクは真上ではなく、スピーカーのほうに向けています。)

 スピーカーで音楽を聴く人はだいたい定常波に悩みます。やる気のある人は吸音材を貼ったりオーディオボードを立てたりしてルームアコースティックを整えたりします。しかし、自宅はレコーディングスタジオじゃないので細かいところまでは調整できません。
 そこで、出てくる音をいじって、フラットっぽく聞こえるようにします。BEHRINGERのDEQ2496とかが有名です。音場調整用機器と測定用マイクを買うと安くて5万円かかります。いい音で聴きたいけどお金は掛けたくないので、パソコンを使います。デジタルデータをいじるのに最適なハードウェアです。

 今回はRoom EQ Wizard (REW) というフリーソフトを使って音響測定・調整を行います。

準備

・測定用マイク
 Dayton Audio EMM-6を使います。1台ごとにキャリブレーション(校正)データが付属するので、同価格帯のBEHRINGER ECM8000よりおすすめです。
Dayton Audio EMM-6
・REW
 ver5.1.4を使います。JavaなのでWindowsでもOS XでもLinuxでも動くと思います。多分
http://www.roomeqwizard.com/
・騒音計
 大まかでいいので、iPhoneアプリのUE SPLを使います。
UE SPL (AppStore)

REWを使う

1. マイクのキャリブレーションデータを適用する

 マイクの音が正しいとは限りません。EMM-6の場合はホームページからキャリブレーションデータをダウンロードできます。開いてみると割と細かく書いてあるので、気休めにはなると思います。(20Hz~20kHz 258行、安いマイクなので(?)結構ズレがあります)
rewmicCAL
Preferences -> Preferences (Ctrl+Shift+E) -> Mic/Meter

2. 音圧レベルのキャリブレーションを行う

ここから先はマイクの音量・位置を変えないでください
 リスニングポイントにマイクを設置したら、マイクからの入力の音量をソフトウェアに教えてあげます。騒音計に書いてある値を入れます。わからない場合は勘でいいと思います。

rew-1
Tools -> SPL Meter (-> Calibrate -> Use REW speaker cal signal)

rew0
騒音計に書いてある値を入力し、Finishを押す

(サウンドカードの入出力のキャリブレーションもできますが、普通は可聴域においては概ねフラットなので省略します)

3. 測定する

・ASIOデバイスを使う場合、測定と調整は、1チャンネルずつ行います。Preference -> SoundCard -> Output から、チャンネルを変えてください。
・そうでない場合は両方同時に音が出るので1回の測定のみになります。別々で測りたい場合はスピーカーを1台引っこ抜くなりしてください。

リスニングポイントに置いたマイクで、システムの周波数特性を測定します。
rew1
File -> Measure (-> Start Measuring)

結果が表示されます。
rew2

4. 調整する

スムージングを掛けて少し見やすくします。
rew3
Graph -> Apply 1/48 smoothing (Ctrl+Shift+9)

今回は1/48 smoothingにします。これは自動補正とは関係ないです(?)
一応いろいろあるみたいです。

There are times I use the 1/2 smoothing when I want to see a very general curve from one end to the other. This is useful in determining where your house curve tends to fall.

I use 1/12th when looking at GD.

I use 1/24th when I am looking for peaks and valleys in the response.

I might use 1/48th if looking for comb filtering.

I use variable smoothing when looking at the bass response, but still want to see where the mids and highs are relative to the lows.

I use no smoothing when looking at the bass response only.

http://www.avsforum.com/forum/91-audio-theory-setup-chat/1449924-simplified-rew-setup-use-usb-mic-hdmi-connection-including-measurement-techniques-how-interpret-graphs-528.html

次に、EQをかけます。上のほうにあるEQアイコンを押します。
rew4
右側メニュー
・Equaliser (画像では隠れています)
 いろんなイコライザ用のプリセットがあります。今回はソフトウェアイコライザを使うのでGeneric(汎用)にします。
・Target Settings
 多分、スピーカー作る人やサブウーファーある人用のメニューです。Speaker Type = None, LF Rise Slope = 0.0, HF Fall Slope = 0.0
 Target Levelだけはそれっぽい値にセットしてください。自動でもいいですが、左右同じにしましょう。Targetより高い山は潰してくれますが、谷は放置される傾向にあります。
・Filter Tasks
 調整したいレンジと、どのくらいまでブーストして良いのかを入れます。Match Response to Targetを押すと自動でフラットに向けて調節します。
・Modal Analysis
 部屋のサイズを入れます。Find Resonancesの文字をクリックすると、共鳴周波数が下に出てきます。

値をセットしたら、Match Response to Targetの文字を押します。

rew6
 勝手に調整してくれます。結果の予測も出してくれます。上部のEQ Filtersボタンを押すと小さい窓が現れて、適用されているEQフィルタの一覧が現れます。自分で編集することもできます。(実際のイコライザでこれを実現しようとすると20バンドのPEQが必要に…)
 あくまでアルゴリズムに従って自動生成しているだけなので、耳に自信がある方は再生(方法は後述)してみてから色々変えると良いかもしれません。

インパルス応答の生成

部屋の特性を表現するインパルス応答を生成します。再生時にこれの逆フィルタをかけてフラットにします

rew7
File -> Export -> Filters Impulse Response as WAV

左と右の測定データを選択し、wavを出力します。(再生ソースと同じビットレート・サンプリングレートじゃないといけない場合があるので、必要ありそうな奴は全部生成しておきましょう。)

再生する

 再生したいソースをフィルタに通して、得られた結果を再生すればいいのです。
畳み込み積分(Convolution)という演算を行うらしいです。よく知りません。
https://ja.wikipedia.org/wiki/畳み込み

Equalizer APOのようなソフトウェアイコライザを使うのが手っ取り早いかもしれません


追記(2016-08-10)
Equalizer APOでPEQをいくつも繋げられるので、上記EQ Filtersの一覧に出現したものを全部入力すればPCから出る音を全部補正することができます。(Convolverもありますが、REWで生成したwav形式のインパルス応答はなぜか使えませんでした…)
プレーヤーにプラグインを入れるより便利です。

追記(2016-11-12)
匿名さんのコメントより
Equalizer APOの設定は手入力で行う必要はなく、REWのEQをテキスト出力したものを読み込むことで行えます。
手間が省けます!

音楽を再生する場合

 foobar2000にはInpulse Response Convolverなる便利なプラグインがあります。ダウンロードして…/foobar2000/componentsにぶち込んでください。
https://www.foobar2000.org/components/view/foo_convolve
rewfb2k

File -> Preference (Ctrl+P) -> PlayBack -> DSP Manager
ConvolverをActive DSPsに移動させて、Convolverを選択した状態でConfigure selectedを押します。そしたら、先ほど生成したwavファイルを選んであげます。Level adjustは音割れしない程度にしてください。(後述する動画再生ではこの値を自動で計算してくれるので、それと同じものを使ってもいいです。普通は-5dB程度で大丈夫でしょう。)

動画を再生する場合

Media Player Classic (MPC-HC)ではConvolverという便利なOSSがプラグインとして使えます。
http://convolver.sourceforge.net/
これをsourceforgeからダウンロードしてインストールします。ダウンロード数が非常に少ないですが、問題なく使えました…

設定方法も書いてあります。
http://convolver.sourceforge.net/usage.html
日本語版の場合は
表示 -> オプション -> 外部フィルタ (-> フィルタを追加… -> ConvolverFilter)
・ConvolverFilterにチェックをつけます
・{“優先する”, “使用しない”, “メリット値を設定”}で、”優先する”を選びます
・ConvolverFilterをダブルクリックすると設定画面が現れるので、Get config or IRのところにwavファイルを選択します(ソースと同じビットレート・サンプリングレートじゃないとだめです。48kHz/24bitが多いと思います)
・Attenuationは横にあるCalculate…を押せば自動で計算してくれます

RectangleやらPseudo Sony SBMやらは端数処理だと思います。よくわかりません… (最近のCPUならたぶんどの設定でも動く)
rewmpc

ConvolverFilterを使うと、音を処理するのに時間がかかり、映像とのズレが生じてしまいます。
これもオプションからズレを直します。自分の場合は-2.7秒で合いました。一度調整すればいいので、そこまで面倒じゃないです。
rewmpc2


間違い等がありましたら知らせてください!

-オーディオ
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執筆者:


  1. 匿名 より:

    equalizer apoを使う場合、rewからeq設定をテキストに書き出し
    equalizer apoのincludeでテキストファイルを読み込めば良いです

    • ebi より:

      コメントありがとうございます。
      確認したところ問題なくできました!
      テキスト出力の機能を知らずに毎回手動で編集していました…

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