2007年8月28日火曜日

ルームアコースティックを(お手軽に)考える

いわゆる「定在波」は、主に100Hz以下の低音において、特定の周波数で音圧が上がったり下がったりするピーク/ディップの問題としてよく取り上げられる。これは、たとえば20Hz - 20kHzのスイープ信号をスピーカーから流せば、耳で聞いても低音の「うねり」として聴き取れる。

ところが、これを正確に測定するのは難しい。周波数特性がフラットなマイクとマイクアンプが必要で、より正確には校正データが必要になる。しかも、スピーカーの周波数特性がけっこう怪しかったりするので、これも不完全だ。

これに対して、部屋の残響を調べることは、意外に難しくない。一瞬だけ再生される音(バースト信号)を作ってスピーカーから再生し、マイクで拾って録音すれば一目瞭然だ。スピーカーから再生される音は一瞬なので、暗騒音以外に波形が記録されていれば、その音が部屋の残響ということになる。

もちろん、これも、正確にやろうとすれば事は容易ではないのだけれど、周波数特性を調べるとか、定在波の影響を調べるとかに比べると、比較的やりやすい。どんなスピーカーでも(パソコン用でも音量さえとれれば良い)、残響が問題になるであろう数100Hz - 数kHzくらいの音は再生できるし、パソコン内蔵マイクでも大丈夫だ。

左のスクリーンショットは、Audacityで作成した音。振幅0.8倍の440Hzのサイン波だ。音が出ているのは8サイクル、約0.018秒間だけである。

右の図は、iMac(Core 2 Duo/2.16GHz)の内蔵マイクで録音したもの。再生には、FirewireオーディオI/Fを介して自作のフルレンジスピーカーを利用した。いずれも机の上にあり、近接している上に向きが逆なので、位相や周波数特性はかなり怪しい。それでも、本来8波で終わるはずの音が、何やらうにゃうにゃと後を引きずった後(最初と2つ目の○で囲んだところ)、少し後にごく小さな波があるのが見て取れる(3つ目の○の部分)。

もちろん、何回繰り返しても同じような結果になるので、外部からの音ではない。


あくまでも「お手軽に」測定するというコンセプトなので、これでどうこうというレベルの話ではないけれど、けっこう響いてるんだなということくらいは分かる。

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