FFTアナライザでスピーカーをチェックしてみる

30pinタイプのiPhone用コンデンサーマイクiM2を買いました。

これをLightning変換ケーブル(バルク品)で接続してiPhone6plusに使用します。





YAMAHAのレコーダーアプリで録音が確認できました。
今回はFFTアナライザーを使用してみます。


色んなアプリがあるのですが、ずっと以前に購入したこのアプリを使用します。
現在でもアップデートを重ねている優秀なアプリです。




SPLnFFT Noise Meter
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(確か230円だったと思いますが、現在は480円のようです)



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先にマイクと接続してからアプリを起動します。
順番を逆にすると認識されません。

オーディオ系の外部機器(カーナビなども含めて)との接続はデリケートなので注意が必要です。




iPhone6plusにLightning変換ケーブルで接続したiM2マイク
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上段に音量レベルの表示があり、下にFFTスペクトラムが表示されます。




このようにFFTスペクトラム表示も出来ますし
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1/3オクターブの棒グラフ表示も出来ます
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●まずピンクノイズを再生してiPhone6plus&iM2マイクで測定してみます。




ピンクノイズもこのアプリで発信することが出来ます。
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信号の種類を選んでスピーカーのアイコンをクリックすれば出力されます。
左右を別に発生させられるので便利です。




ただし1台のiPhoneで信号発信と外部マイクによる測定を同時にはできませんでした。
今回は前に使っていたiPhone4sを使って信号を出力しました。



見分けにくいですが、こちらはiPhone4s
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イヤホン出力からアンプのAUX入力へ接続




まずは試しにフロント左のスピーカーを測定してみました。



テーブル置き(床から55cm)
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床に直置き
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テーブル置きは高域まで出ていますが床置きでは沈んでいます。
置き方を変えると変化するので、マルチWAYのスピーカーの測定は難しいですね。



●次にテストトーンで調査してみます。


このアプリはピンクノイズ・ホワイトノイズの他に5種類の周波数のテストトーンも出せるので便利です。


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信号「トーン」、周波数「10kHz」、種類「サインウェーブ」を選択





10kHzのテストトーン(サインウェーブ)

 フロント 左/右
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200Hzのテストトーン

 フロント 左/右
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50Hzのテストトーン

 フロント 左/右
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ピンポイントで反応しています。
マイクは正常に動作していますし、スピーカーもそれなりに鳴っているようです。

表示されている周波数が発信周波数に比べて少しズレています。
これがスピーカの精度やマイクの精度によるものなのかは分かりません。

あるいは1/3オクラーブ分割表示なのでこうなるのかもしれません。

ズレはありますが、素人がスピーカーのチェックをするだけなら気にしなくてもいいレベルと思います。
だいたいどの周波数が出ていないか(出過ぎているか)分かればいいんです。



●スピーカーのチェックをしてみます。


1/3オクターブの棒グラフはとても見やすいです。
どの周波数に谷があるか(山があるか)一目でわかります。

ただし、静止画面で表示されているのは「ある一瞬」だけをとらえたものです。
その場での判断の材料にはなりますが、この画面表示がスピーカーの性能とは言えません。
(静止のタイミング次第で良くも悪くも見える)

その点FFTは平均値を出すので、スピーカーチェックにはこちらが適しています。


まずピンクノイズを再生してFFTで約60秒間測定してみます。
マイクの位置はテーブル置きです。



ピンクノイズ測定 テーブル置き

 フロント 左/右
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緑色のラインがリアルタイムのデータで、赤いラインが平均値です。
(紫は「前の平均値」ですが、無視して下さい)

右肩の数値はリアルタイム測定での高音圧の上位2つの周波数です。
(これもスピーカーチェックでは無意味かも)


画面左上の「PAUSE」ボタンで一時停止します。
ここで画面右下のカメラボタンを押すと現時点でのデータをメールで送ることが出来ます。



メールに添付された写真データ

フロント左
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フロント右
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iPhoneの画面と違ってかなり詳細な写真です。
とても分かりやすいです。


さらに数値データもCSV書類として添付されていました。



表計算ソフトで開いてみました。

A列:周波数 B列:平均値 C列:前の平均値
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このように各周波数がどの程度の音圧であったかを数値として表示されてます。
あいまいな画面表示に比べるとかなり詳細なチェックができます。


なお、先ほども書きましたが「前の平均値」は無視して下さい。
これは連続してデータを取らないと無意味です。
今回は測定の度にリセットしています。



●結果の判断をしてみる

さて、このデータからわかるのは左右とも60Hz付近の低域がよく出ていること、900Hzと6kHz付近に山があることと、6kHzを超えると急激に落ち込んでいることです。


もう少し詳細に見てみると、

左右ともに
・40Hz~200Hzの低域は出ている
・300Hz~600Hzの中低域で少し鳴りが悪い

・700Hz~5kHzの中高域に少しムラがある
・900Hz付近だけ大きく鳴っている
・6kHz付近だけ大きく鳴っている

・6.5kHz~9kHzの高域で急激に出なくなっている
・10kHz~16kHzの高域は少し出ている
・16kHz~超高域部分は急激に出なくなっている

右のみ
・3.5kHz付近 鳴りが悪い

左のみ
・2.5kHz付近 鳴りが悪い
・10kHz付近 鳴りが悪い



ここから判断できるスピーカーの問題点を考えます。

高域に関してはフルレンジが20kHzくらいまで出ているハズなのに6kHz過ぎてから大幅に落ち込んでいます。
これは高音は指向性があるので、マイクのポジションがユニット正面じゃないのが原因かもしれません。
ウーファーはともかく、フルレンジとツイーターは正面で測定しないとダメでした。
また再度測定してみます。

中域にムラがあるのもフルレンジの方向のせいでしょうか?
1kHzから5kHzにかけてやや落ち込んでいます。
(900Hzと6kHzだけ山になっている)
フルレンジはBOXの大きさの問題で角度が付けられません。
何か対策を講じたいと思います。

低域は思ったよりも良く出ていますが300Hz~500Hz付近が少し落ちています。


1度のデータだけでは判断がつきません。
2~3度データを取って、少し判断材料を増やしたいと思います。



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