FFT解析してみよう

車内音響特性をFFT分析によって求め、改善に用いようと試みた。

使用したフリーソフトWave Spectra
http://www.ne.jp/asahi/fa/efu/soft/ws/ws.html
はホームの世界でも人気が高く、使い方によっては普通のノートパソコンが数十万円のスペクトルアナライザーに化ける可能性があるといわれている、らしい。
私はたぶん使いこなせないのでそれなりを目標にがんばることにするw

運転席頭の位置にマイクを設け、オーディオで測定信号を再生、ノートパソコンでリアルタイムに波形を表示し、スクリーンキャプチャーでJPEG画像として取り込み、あとは部屋でゆっくり評価するつもり。

マイクはカロのHUに付属の音響測定用マイクである。ちゃっちいが、20kHzまで拾えるマイクは手元にコレしかなかった。測定用というくらいなのでまあいいとする。

分析するノートパソコンは９９年購入のwin９８マシンである。
骨董物だが、ソフトの動作には十分だそうだ。

姉妹ソフトの波形発生ソフトWaveGeneで20Hz-20kHzのスイープ信号のwaveファイルを作成、これを車内オーディオで再生させる。
Wave Spectraはピークホールド表示にしておくと、測定時間中最も高くなるレベルの波形を赤色で表示してくれるので、それでピーク・ディップを読み取る。

ホワイトノイズを連続再生する方法もあるが、スイープだと波形と音を耳で確認しつつ測定できるので便利である。

ちなみにホワイトも比較検証してみたが、波形の特徴は同様にあらわれた。

作成したファイルをそのままスペクトル化したものが画像である。
高音域の乱れをのぞけばがあるもののきれいに水平になっている。マイク拾ったものがこれと同じなら理想なのだが、当然そうはならないのである。

ちなみにエンジンon/off時、オーディオを鳴らさない状態での暗騒音はこんな感じ。暗騒音いがいにもPCハードのノイズなども発生するので、-60dB以下の領域は無視したほうがよさそうである。

ちなみに黒のラインはリアルタイムの波形。

これはマイクをTWとMWごとにユニット直前にセットして、室内の影響を極力排除して測定してみたもの。この時点でこんなに乱れる。

クロスの設定は3.15kHzで-12dBなのだが、スロープの再現性はお見事である。

で、左右同時・TW/MWごとに再生し、運転席で受音したのがこれ。
車内の非均質な反射音、吸音の結果波形は乱れに乱れてこのようになるということですね・・

ピークやらディップやら・・とこれもまあお見事。

で、運転席で全ユニット鳴らしたのがこれ。

クロスポイントのつながりはまずOKっぽいですが・・
聴感上も合わせて気になるのは500Hzのディップ、
800Hzのディップと直後の１kHz手前のピーク、
1.5kHzあたりのピーク。

何度か測定すると波形は微妙に変わるが、ピーク/ディップは同じように現れる。
これはその中で一番平均的なものです。

聴感による調整が最終的には重要なのは認識してるつもりですが、物理量で示されるとこれまた説得性があります。

何かをすれば何かが変わるはず。
今後もたびたび調整に使ってみようと思います。