スピーカーで高音質に音楽を楽しむ為の音響測定術：概要と揃えるもの

スピーカーや部屋の音響特性を測定できることは知っていても、具体的に何を使ってどのようにすれば良いのかあまり知られていないのではないでしょうか。自分で測定できるようになると現状の問題点が具体的にビジュアライズされるので、聴感のみに頼って試行錯誤するよりも短時間で最大の音質改善に取り組むことができます。無駄な時間を省いて音楽を存分に楽しみましょう。

音質を向上するための方法については「スピーカーの音質向上に最も効果的なたった一つの方法」をご覧ください。

この記事では、パソコンとオーディオインターフェイス、測定用マイクを使った方法を書いています。もっと手軽に試してみたい方は、スマホの無料アプリとスマホ内蔵マイクを使った方法をご覧ください。

室内音響測定とスピーカー測定の違い

スピーカーで聴く音楽の音質向上を目的とした測定は主に2種類あり測定方法も異なります。

1つは部屋の音響特性も含めたオーディオシステム全体の測定で、リスナーがどのような特性で聴いているのか（伝送周波数特性）を知るために用います。リスニングポジションにマイクを立てて部屋の反射音も含めて測定します。

もう1つは部屋とは無関係にスピーカーそのもの（あるいはスピーカーを含めたオーディオシステム）の特性を知るための測定で、主に自作スピーカーを調整するために使います。この場合は、部屋の影響を極力受けないようにする必要があるため無響室での測定が理想的ですが、通常の部屋で測定する場合はマイクをスピーカーに近づけて反射音をなるべく測定用マイクが拾わないようにするなどの工夫が必要です。

一般的には市販スピーカーを使った音質向上が目的ですから、前者の部屋を含めた音響特性を測定する方法を用います。

測定の概要

測定の大まかな流れは次のようなものです。

1. 測定に使うテスト信号（スイープ信号）をスピーカーから出力します。
2. スピーカーから出力されるスイープ信号を測定用マイクで拾い、PCに出力します。
3. PCの測定ソフトはマイクからPCに送られてきた音を解析し、周波数特性グラフなどを表示します。つまり問題点を視覚的に指摘してくれます。

揃えるもの

測定に使うツールは音楽再生には縁遠いものばかりです。PCオーディオなど音楽再生にPCを使っている場合は測定ソフトをインストールして利用できます。

PC

WindowsまたはMac ※後述のオーディオインターフェイスがサポートしていればLinuxでも構わないかもしれません（試したことはありません）

PCのかわりにスマホやタブレットを使って測定することは可能です。しかし、PCに比べると信頼面・機能面で劣ります。簡易的な位置づけで利用すればよいでしょう。

測定ソフト

各OSに対応した製品が有償・無償で提供されています。Room EQ Wizard（REW）は高機能にもかかわらず無償でWindows、Macに対応しているおすすめの測定ソフトです。

詳細は音響測定ソフトREW(Room EQ Wizard)の使い方をご覧ください。

オーディオインターフェイス

前述の「測定の概要」の図にあるDAコンバーター、マイクアンプ、ADコンバーターは、これらの機能をすべて包含したオーディオインターフェイスを利用することで1台で済ますことができるのでおすすめです。※オーディオインターフェイスについては、オーディオインターフェイスをリスニング用途におすすめする2つの理由(DAC/ADC)をご覧ください。

測定に使用可能なオーディオインターフェイスの仕様

オーディオインターフェイスの仕様は機種ごとに様々ですから測定に使えるもの・使えないものがあります。また、単独では使えなくてもPCに対応したDAC（USB DACなど）と組み合わせることで測定に使えるオーディオインターフェイスもあります。

• ファントム電源に対応した1系統以上のマイク入力を装備
  一般的にオーディオインターフェイスのマイク入力はファントム電源対応です
• ダイレクトモニターオフに対応
  マイク入力がスピーカーに出力されては正しい測定はできません。ループによりフィードバックが起こる場合もあります。

下記のような比較的安価なオーディオインターフェイスでも構いません。注）ART USB MIXは測定時にダイレクトモニターをオフにできないためUSB DACと共に使用します。

測定用マイク

測定を目的としたマイクは無指向性で、一般的な指向性を持つマイクと特性が異なります。測定用途ですからレコーディングに使われるマイクと比べて周波数特性も極めてフラットで正しい測定結果を得ることができます。

リンク記事を読めば一般的なマイクを測定用マイクの代用にしてはいけない理由がわかります。また、個人で入手可能な価格のおすすめの測定用マイクも参考にしてください。

マイクスタンド

マイクスタンドは狙った位置にマイクを固定設置するために使います。※カメラ三脚とネジ変換アダプターで代用することも可能ですが、マイクスタンドは数千円から入手できるので安定設置の面からも出来れば揃えましょう。

マイクスタンドがなくても手持ちで測定できなくはありませんが、どうしても手振れが起こるのでその意味でもマイクスタンドは揃えたいところです。カメラの三脚と同じ役割です。

ケーブル

• マイクとオーディオインターフェイスを接続するケーブル（XLRケーブルが一般的）

• PCとオーディオインターフェイスを接続するケーブル（USB、Thunderbolt等）

Thunderbolt接続のオーディオインターフェイスApolloにThunderboltケーブルは同梱されていないため別途用意する必要があります。

マイクのつなぎ方

マイクとオーディオインターフェイスは以下のイメージで接続します。

測定と簡易的な補正の紹介

室内音響測定は思ったよりも手軽にできて、しかも信頼に値する測定結果を得られることがわかります。

測定は今の再生環境の状態を具体的に示してくれますから、測定結果に基づいて音質向上を目指せば、無駄な時間をかけずに的確な対策を施すことができます。

音質向上の方法は様々ですから具体的にはスピーカーリスニングの音質向上に最も効果的なたった一つの方法をご覧ください。何れの方法を取った場合でも、測定結果に基づく対策と測定せずに聴感に頼った対策では結果に大きな差がでます。

以下に、測定ソフトとフリーのPCソフトウェア・イコライザーを使った簡易的な測定と補正をご紹介します。更に補正した結果を再び測定してどのように補正されたかについてもご紹介します。

使用アイテム

• 測定マイク：iSEMcon EMX-7150　※マイクスタンドに取り付け
• オーディオインターフェイス：IK Multimedia AXE I/O
• 測定ソフト：Room EQ Wizard（Win版）
• イコライザー（補正用として）：IK Multimedia T-RackS Custom Shop（無償ソフトウェア）に含まれるClassic Equalizer

測定

ルームアコースティックの改善にはリスニングポジション（実際に聴いている位置）で測定する必要があります。

• マイクの設置は「音の健康診断やってますか？やってみませんか？」の図を参考にしてください。
• 測定ソフトの設定は、REW(Room EQ Wizard)を参考にしてください。

普段リスニングしている位置の耳の高さにマイクをセットして、Room EQ Wizardの「Start Measuring」ボタンをクリックするだけです。

※測定用マイクの種類によってマイクの向き（垂直、水平）は異なります。

スピーカーからスイープ音が再生され、正しく測定できるとRoom EQ Wizardのメイン画面にグラフが描かれます。

※左チャンネルと右チャンネルを別々に測定します。

グラフは左右両チャンネルを測定した結果です。Room EQ Wizardの「All SPL」で左右チャンネルを重ねて表示しています。

グラフからわかるように、左右チャンネル共に120Hzに最大ピークが現れています。

補正

無料で入手できるClassic Equalizerで120Hzのピークを補正します。

Classic EqualizerをJRiver Media Centerにアタッチして補正のための設定をおこないます。

今回は簡易的な補正として左右共通で最も影響の出ている120Hz付近を補正します。

上のClassic Equalizerの画面を見てください。

1. まず左右共通に設定できるように「L/R」（画面左端の赤枠）が点灯していることを確認します。
2. 「LOW MID」（画面中央の赤枠）の文字をクリックして点灯させます。
3. 赤枠の3つのつまみから左下（●●Hz）のつまみをドラッグして”120Hz”に設定します。
4. 赤枠の中の大きなつまみ（上部）をドラッグして”-5dB”に設定します。
5. 赤枠の3つのつまみから右下のつまみをドラッグして”5”に設定します。
6. 画面右上の赤いインジケーターが点灯していることを確認します。点灯していない場合は、「Bypass」をクリックして点灯させます。

※各つまみは数字の部分をクリックして数値入力することもできます。

JRiver Media CenterのDSPスタジオでClassic Equalizer（リストで”TRS Classic EQ”の箇所）にチェックを入れて有効にすると補正値が適用されます。

【Tips】 ・補正のためのイコライジングの基本はピークを抑え込むためのカット操作です。※ディップ（谷）をブーストしてもあまり好結果にはつながらないばかりか、0クリップの原因にもなるので注意が必要です。 ・グラフィックイコライザー（略してグライコ）のほうが直感的に操作できますが、ルームチューニングには目的の周波数帯に的確にたどり着けるパラメトリックイコライザー（略してパライコ）が適しています。 ・パライコの使いこなしはQの設定につきます。Qはイコライジングの帯域幅（適用範囲）のことで、値が小さいと広い範囲になり大きいと狭い範囲（ピンポイント）になります。※ここで取り上げているClassic EqualizerのLOW MIDとHI MIDの各右下にある小さなノブがQです。 ・Qの値は必ずしも絶対値ではなく、イコライザーによってまちまちです。

補正結果を確認

Classic Equalizerで補正するとどのような結果になるかをグラフで視覚的に確認するために、Classic Equalizerを適用した状態で再度測定してみます。操作手順にかわりはありません。

下がClassic Equalizer適用前後の周波数特性を重ねて表示したグラフです。

左右チャンネル共にイコライザー補正によりルームアコースティックの影響による最大ピークを改善することに成功しています。

補正後の左右チャンネルを重ねてみました。

位相周波数特性についても掲載しておきます。

Classic Equalizerを適用しても位相を乱していません。

「イコライザーは位相を乱すから使わない」との意見がありますが、これなら問題ありませんね。

簡易補正のまとめ

無料の測定ソフトRoom EQ WizardとソフトウェアのイコライザーClassic Equalizerを使った簡易補正だけでもルームアコースティック対策として大きな改善が見られます。

Classic Equalizerのパラメトリックイコライザーは2バンドですから補正は2箇所に限られます。より良い結果を得るには少々物足りないのでより柔軟に補正できるイコライザー・プラグインを使うと良いでしょう。Track-SやUAD-2のプラグインは実に様々な種類のイコライザーが用意されています。

関連記事：PCとオーディオインターフェイスが叶えるビンテージ・プレミアム・サウンド

オーディオインターフェイスやマイクは音楽リスニングには無縁のもののように思われがちですが、実は高音質再生（本来の音の再現）の最大の難関であるルームアコースティック対策に役立つ強力なアイテムですから是非トライしてみてください。

どれをどこで買えばよいのか難しくて面倒なのでセットにしました

ルームアコースティックを知るには何を揃えたら良いのかわかったにしても意外に全部がいっぺんに揃うところはほとんどありません。通常のオーディオショップだとほぼ何も手に入らないはずです。

音楽リスナーの方々は通常はマイク、マイクアンプ、マイクスタンドなどは持っていませんので、測定ソフト（無償でダウンロード可）を除くセットもご用意しています。

測定セット：既にPC(Win / Mac)にDACを接続して音楽を聴いている方々が手軽にルームアコースティックを調べられるセット

できるだけ多くの方々に使っていただけるように極力コストを抑えたベーシックなセットです。手持ちのDACを従来どおり使うことも、セットに含まれるオーディオインターフェイスはDACとして使うこともできます。

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音響測定は”案ずるよりも産むが易し”です。また”習うより慣れろ”です。

とは言っても最初はわからないことだらけかもしれませんから、お気軽にお問い合わせください。