Rew

Room Acoustics Software

REW is free software for room acoustic measurement, loudspeaker measurement and audio device measurement.
The audio measurement and analysis features of REW help you optimise the acoustics of your listening room, studio
or home theater and find the best locations for your speakers, subwoofers and listening position.
It includes tools for generating audio test signals; measuring SPL and impedance; measuring frequency and impulse
responses; measuring distortion; generating phase, group delay and spectral decay plots, waterfalls, spectrograms and energy-time
curves; generating real time analyser (RTA) plots; calculating reverberation times; calculating Thiele-Small
parameters; determining the frequencies and decay times of modal resonances; displaying equaliser responses
and automatically adjusting the settings of parametric equalisers to counter the effects of room modes and
adjust responses to match a target curve.

Влияние комнаты

Начать, пожалуй, следует с показательного графика, на котором совмещены кривые АЧХ системы с учетом отклика комнаты (сиреневый цвет) и т.н. «безэховые» измерения, где влияние комнаты максимально отброшено из рассмотрения

Прошу обратить внимание, что цена деления — 5 дБ, и средняя разница между АЧХ прямого звука и общей АЧХ составляет примерно 6 дБ по НЧ/СЧ диапазону — это и есть влияние комнаты на звук. Т.е

данное помещение практически удваивает звуковое давление от АС, причем делает это с некоторой задержкой. Комната для рассмотрения выбрана стандартная: 24 кв.м., ковер на полу, мягкий диван, пара кресел, пенополистороловые плиты на потолке — вот и все звукопоглощение.

Вот как отклик этой же комнаты (реакция на импульс) выглядит во времени:

По вертикали — частота, по горизонтали — время в миллисекундах, цветом обозначена амплитуда в дБ

Здесь показана реакция комнаты на одиночный импульс. Когда музыка закончилась, комната продолжает играть сама по себе. График показывает, что затухание звука в басах происходит более чем 0,6 секунды!

В итоге становится ясно, что комната влияет на звучание системы, и слушатель это заметит и в составе самого звука (ранние отражения), и как эффект эха. Наш слух устроен таким образом, что мы не всегда воспринимаем влияние комнаты как помеху. Подсознательно человек пытается определить, где он находится, и делает это обычно по реверберационным призвукам, сопровождающим любой звук в помещении. Предположительно навык этот достался нам от далеких предков, живших в пещерах.

В домашних условиях получается, что слушатель воспринимает как бы два пространства одновременно: комнату, где он находится, и комнату, в которой проводилась запись (или имитацию пространства искусственной реверберацией, добавленную в студии). Вообще такое «раздвоение» приводит к дискомфорту, поэтому лучше, конечно, двойственность эту исключить, т.е. сделать в акустической обработке помещения упор на рассеивание или на поглощение звука. Это если мы говорим о комнате для прослушивания музыки. Ранее я писал, что в кинозалах такого выбора нет — там корректно делать только заглушение. Но это уже относится к акустической обработке, поэтому вернусь к теме статьи — электронной коррекции помещения.

Рассуждения про микрофоны

Профессиональные измерительные микрофоны бывают направленного действия и всенаправленного. Термины «Направленный», «Кардиоидный», «Всенаправленный» характеризуют диаграммы их направленности, хотя эти термины иногда применяются излишне вольно. Направленность всех микрофонов зависит от частоты и становится сферической (всенаправленной) с уменьшением частоты.

Ниже примерные диаграммы направленности чувствительных зон микрофонов.

Всенаправленный микрофон

Принимает звук, практически одинаково, с любого направления. На рисунке его диаграмма направленности выделена красным цветом. Измерительные микрофоны делают практически всегда – всенаправленными.

Кардиоидный микрофон

На рисунке обозначена – зеленым цветом. Наиболее распространенная диаграмма направленности. Эти микрофоны обычно обладают эффектом близости, окрашивающим и усиливающим басовый диапазон вокала с близкого расстояния. Часто применяется в студиях на радиостанциях и в студиях звукозаписи.

Суперкардиоидный микрофон

Диаграмма синего цвета – Это расширенная версия кардиоидного микрофона, имеющая незначительную вторую зону сзади микрофона, и основная зона более направленная.

Гиперкардиоидный микрофон

Диаграмма фиолетового цвета. Это расширенная версия суперкардиоидного микрофона, имеющая более расширенные границы диаграммы.

Двунаправленный микрофон

Двунаправленный микрофон («восьмерка»), диаграмма желтого цвета, одинаково хорошо воспринимает звук как спереди, так и сзади, но подавляет звук, поступающий с боков (а также сверху, снизу и т.д.).

Узконаправленный микрофон

Говорить именно об узконаправленных микрофонах можно очень много, материала можно насобирать на отдельную статью, чего сейчас не будем делать. На схемах его диаграммы направленности нет.

Но можно эту диаграмму описать в несколько слов. Такой микрофон слышит звуки только перед собой и в достаточно узком “коридоре”. Потому измерительные микрофоны ставят непосредственно перед акустической системой в нескольких десятках сантиметрах. В основном, это расстояние считается идеальным для проведения измерений и делается в один метр.

снова моё личное мнение-рассуждение, и оно наверняка совпадает с мнением многих, о расположении микрофона.

Обычно, узконаправленные микрофоны имеют длинные корпуса, и имеют экстремально узкую диаграмму направленности. Они воспринимают звук только в непосредственной близости от оси направленности микрофона.

Эти микрофоны используются для локальной записи звука (при съемке фильмов или на  телевидении). С их помощью записывают звуки природы, а так же, в любом другом месте, где требуется очень точное позиционирование.

Setting Up Room EQ Wizard

There is an incredibly simple way to set up and use REQ, and that’s with a USB microphone and your laptop/computer.

One of the later versions of the freeware introduced support for ‘Plug-N-Play’ USB mics. It’s recommended that you pick up an individually calibrated USB mic, which you can do for under $100. Most room analysis software automatically recognizes the MiniDSP UMIK-1, so all you have to do is plug it into an open USB port on your computer. It’s just $75!

This means there’s only one piece of equipment to buy: the mic. The software is free, you plug the mic in, and you can take a measurement of your room with Room EQ Wizard in less than 5 minutes!

An alternative would be getting a regular XLR calibration microphone and running it into your audio interface. This method introduces one extra piece of equipment between you and the software, but is quite literally just as simple if you have an aversion to USB microphones. You should have an interface anyway to connect your speakers to your computer.

In terms of reading Room EQ Wizard’s data, there are tons of resources available on how to interpret the charts and graphs it generates. AV Nirvana has an entire forum dedicated to the software. Lots of experienced users share their knowledge — again, at absolutely no cost.

The frequency response graph should be the most familiar and the easiest to read; it tells you everything you probably want to know anyway, like where all the the big resonances are.

Related: Sonarworks Reference 4 Review

How does REQ work?

Generally speaking, room acoustics software uses an impulse response to calculate its measurements. We want to capture the entire frequency spectrum, so we play back a slow sine wave sweep on our speakers between 10 and 20,000 Hz and record it into Room EQ Wizard with a calibration microphone.

The subsequent recording will contain all frequencies of interest, in addition to the combined responses of the room and speakers. REQ removes the sine wave, leaving you with only the room and speaker response. Now you have a blueprint of what will happen to any sound played on those speakers in that room, i.e., an impulse response of the acoustic environment.

Should you measure your room acoustics?

Room EQ Wizard is extremely comprehensive, which means there’s a learning curve. But it’s free, apart from the cost of a calibration microphone, and can tell you more than you’d ever want to know about your room. None of the info REQ measures would hurt you — that’s for sure!

Without getting too heady with the software, most of us can get by just knowing our room’s frequency response. This can help explain why, for instance, there’s a low-mid deficiency in your mixes when you reference on other systems. Maybe there’s a big low-mid build-up in your home studio, so you’re carving those frequencies up in your mixes.

Will Room EQ Wizard ‘fix’ my room?

The answer is a simple and definitive ‘no,’ but that’s the wrong question to ask. Room calibration software diagnoses acoustic problems; it unfortunately can’t treat them. However, it will show you a bunch of awful looking charts and graphs!

The truth is, even the finest studios in the world probably ‘look’ absolutely terrible when measured so precisely. There’s no such thing as perfect, and that’s especially true of acoustic environments — even the really, really expensive ones.

It takes a ton of experience to read acoustic measurement data, and even more to determine what to do with that info. The best thing you can do for your room is treat the first reflection points at the very least. From there, you can use a tool like Room EQ Wizard to chart the room’s frequency response. This will arm you will some powerful knowledge the next time you’re mixing!

Почему басы звучат неравномерно?

Ответ кроется в размерах и пропорциях помещения. Роль играют также стройматериалы и акустическая подготовка, но в случае с длинными волнами важнее всего пропорции комнаты.

Чтобы проанализировать помещение, можно воспользоваться акустическим онлайн-калькулятором. Например, подойдет AMROC Room Mode Calculator. Введя размеры помещения в калькулятор, вы получите полный модальный анализ комнаты.

Очень неплохо, если звук с веб-браузера можно вывести на вашу звуковую систему. Так вы сможете выбрать любые комнатные моды (нужно просто навести курсор мыши) и услышать, как именно они звучат в помещении (не забудьте убавить громкость). Это хороший способ ощутить все своими собственными ушами. Попробуйте — ведь ничто не сравнится с реальным слуховым восприятием. Также имеет смысл перемещаться по комнате во время прослушивания мода: возможно, где-то моды будут казаться менее выраженными, а в других местах появится гудящий эффект.

Суровая правда такова, что немногие из нас владеют подготовленными комнатами для прослушивания музыки с правильными пропорциями. Короче говоря, наши музыкальные комнаты чаще обладают неправильной модальной плотностью. На некоторых частотах все комнатные резонансы собираются в кучу. Иногда такое происходит на самой «неподходящей» частоте. К примеру, на сабвуферной частоте среза 80 Гц.

Именно низкие частоты, идущие ниже переходной частоты (ее также называют «частотой Шрёдера»), образуют моды, а также стоячие волны и резонансы. Все это приводит к тому, что комната оказывается под властью басовых отзвуков, но не акустических систем. Перечитайте и вникните в этот абзац — в нем заложены суть и смысл использования цифровой коррекции пространственного звучания.

Вот вам пример измерений, сделанных в типичной комнате для прослушивания музыки. Измерительный микрофон всегда находился в одной точке прослушивания, а колонки три раза меняли свое положение, не увеличивая и не уменьшая радиус более чем на 60 см

Как видно из диаграммы, басовая характеристика сильно скачет, и зависит это не только от изменения расположения колонок — АЧХ непостоянна при любом раскладе. Колонки контролируют ситуацию только выше 300 Гц. Помещение значительно меньше влияет на звуки от 300 Гц и выше.

Правильное расположение колонок и оптимальная точка для прослушивания могут изменить положение дел, однако чаще всего получается так, что АЧХ меняется лишь в плане распределения пиков по горизонтали, но комнатные моды никуда не деваются.

Диаграмму я взял из работ канадского ученого-акустика Флойда Е. Тула (Floyd E. Toole). Он утверждает, что за годы исследований пришел к следующему выводу: около 80% помещений оказывают значительное влияние на окраску звука. Согласно Флойду, именно звучание басов в 30% случаев является решающим фактором при субъективной оценке той или иной акустической системы. Флойд также утверждает, что любая АС может звучать лучше, если использовать систему коррекции для басовых частот. Ученый, конечно, ничего не гарантирует, но предлагает попробовать.

Теперь, когда мы услышали и замерили «неравномерные» басы, стало ясно, что комната играет важную роль с точки зрения распределения модов. Также мы пришли к выводу, что помещение, по большей части, контролируется басами, если говорить о звуках ниже переходной частоты. Пришло время изучить принципы работы DRC-систем.

Описание TrueRTA.

Анализатор аудио спектра TrueRTA, работает в режиме реального времени, отлично подходит для настройки амплитудно-частотных характеристик акустических систем в различных помещениях и залах. Программное обеспечение включает в себя целый набор инструментов, в частности, спектральный анализатор реального времени (Real Time Analyzer), двойной осциллограф, генератор сигналов, цифровой измеритель уровня и коэффициента амплитуды сигнала или крест-фактора. Интерфейс приложения крайне прост и удобен, все настройки могут быть развернуты в виде панелей на основном рабочем окне.

Программное обеспечение предоставляет возможность самостоятельно настраивать масштабы, параметры и диапазоны звуковых измерений, проводит обработку и усреднение входных данных, имеет функцию фиксации пиков. Сигнал на экране осциллографа может быть остановлен в любой момент времени и прокручен в разные стороны. Также предлагается пять различных цветовых схем для графической области окна.

Полученные с помощью TrueRTA измерения позволяют детально и «на лету» оценить акустику, определить нелинейные искажения, проверить правильность расчетов разделительных фильтров. Максимальное разрешение достигает 1/24 октавной полосы. Программа позволяет выявить не только спектральный состав гармоник, но и просчитать коэффициент нелинейных искажений для каждой из них. Расчет уровня гармоник в приложении необходимо проводить вручную.

Кроме того программа TrueRTA может генерировать аудио сигналы любой частоты (в пределах от 1 до 22000 Гц) и амплитуды. Приложение позволяет проводить замеры белым шумом, розовым шумом (стандартным для акустических измерений) или синусоидальным сигналом. Результаты измерений можно распечатать или сохранить в ячейках памяти, а затем сравнить между собой. Последние версии софта имеют возможность определять импульсные характеристики звуковых сигналов.

Какие проблемы решает цифровая коррекция пространственного звучания

Начнем с того, что попытаемся понять задачу цифровой рум-коррекции. Чтобы вникнуть быстро, нужно послушать, как ваши колонки отыгрывают низкие частоты. Давайте разбираться вместе. Нужно найти музыку с большим количеством баса. Чем больше будет разных низких нот — тем больше частот мы протестируем.

Я выбрал песню «Spanish Harlem» с альбома «The Raven» Ребекки Пиджон. Эта композиция отличается хорошим акустическим басом в соль мажоре с классической прогрессией «I-IV-V». Чуть позже я объясню, что побудило меня выбрать именно эту песню. Вы же выберете то, что нравится именно вам. Продолжим.

Что нужно услышать? Итак, сперва выкрутите громкость на комфортный уровень. Если есть измеритель звукового давления (можно использовать SPL-измеритель на смартфоне), настройте громкость так, чтобы уровень звукового давления в точке прослушивания составил 77–83 дБ(C).

Расположитесь поудобнее, закройте глаза и сконцентрируйтесь на басовой линии и басовых нотах. Все ли низкие ноты звучат на одном уровне? Возможно, некоторые ноты более выражены? Есть ощущение, что одна из нот превалирует?

Это непростое упражнение для ваших ушей — ведь мы уже привыкли к неровному воспроизведению низких частот. Возможно, многие вовсе никогда не слышали равномерную басовую линию, поэтому и сравнивать не с чем. В общем, придется потратить время для «настройки» ушей и концентрации на НЧ-партии музыкальной композиции. Помимо прочего, сфокусироваться может быть сложно из-за одновременного звучания разных музыкальных инструментов и вокала.

Вот почему лучше выбрать песню, где есть четкая басовая прогрессия с разными нотами. Эти ноты проще услышать и понять, какие звучат мягче или, наоборот, резче и громче. Такой подход помогает не только, когда вы собираетесь прослушать что-то спокойное с неплотной басовой линией (как в песне «Spanish Harlem»), но и если вы выбрали композицию с более насыщенными и громкими басами (например, «The Power of Goodbye» Мадонны). Как только подстроите свой слух — станет легче различать ноты.

Вернемся к «Spanish Harlem». Вот последовательность частот основных нот, на которых строится басовая линия (мелодия базируется на упомянутой прогрессии «I-IV-V»): 49-62-73; 65-82-98; 73-93-110.

Вот та отправная точка, когда у нас появляются конкретные данные и значения, которые помогут понять, какую же проблему решает DRC. Если коротко, то цифровая коррекция пространственного звучания призвана выровнять низкие частоты так, что все басовые ноты будут восприниматься одинаково отчетливо. Современные DRC-алгоритмы учитывают разные зоны прослушивания (точки) для обеспечения постоянных фазовой и частотной характеристик.

Почему, собственно, о неровном звучании басов нужно задуматься? Скоро мы получим ответ.

Раз мы уже знаем частоты нот нижнего регистра в песне «Spanish Harlem», то можем соотнести эти басовые ноты с реальными акустическими измерениями НЧ-характеристики колонок в комнате. Для моих измерений я использовал акустику, собранную на базе комплекта Purifi SPK4, специальный микрофон и программу REW в стандартном режиме (500 мс, без сглаживания). Сабвуферы не были задействованы.

Стандартные настройки предполагали захват звука микрофоном напрямую из колонок, а также захват ранних отражений и поздних до 500 мс в диапазоне от 20 Гц до 200 Гц. Все это было сгруппировано и отображено на диаграмме. Мы сосредоточимся на басовых частотах ниже 200 Гц

Диаграмма показывает частотную характеристику от 20 Гц до 200 Гц по горизонтали и уровень звукового давления (SPL) с шагом в 5 дБ по вертикали. Для калибровки микрофона я использовал SPL-измеритель и розовый шум.

Обратите внимание на амплитуду. Самый большой скачок между двумя пиковыми значениями превышает 20 дБ

Для наших ушей разница в 20 дБ воспринимается как повышение громкости в четыре раза (или понижение — это зависит от конкретной басовой ноты). Кроме того, есть разница между двумя каналами.

Анализируя песню «Spanish Harlem», мы видим, что ноты между 70 и 100 Гц остались на низком уровне, а 110 Гц уже просто резонируют в моей комнате. Это видно и на графике. В зависимости от ноты я слышу некоторые НЧ-звуки в четыре раза громче или тише. Мое личное субъективное восприятие соответствует объективным результатам измерения, показывающим частотную характеристику в басовом диапазоне.

Мы слышим разницу в воспроизведении нот нижнего регистра — и мы видим ее на диаграмме. Почему же дело с низкими частотами обстоит именно так?

Downloads

The current version is V5.19, revised 27th August 2018.
Beta version downloads are hosted at
AV Nirvana,
home of the REW support forum.
To view the REW revision history
click here.

Performing Measurements

1. Press the Measurement button in the REW toolbar.
   • Start Freq: 20
   • End Freq: 20,000
   • Level: -20.0
   • Output: Default Output: Right
2. Press the Start Measuring button.

The measurement process only takes a few seconds to complete. The first frequency response graph will be displayed.

Making a measurement.

Repositioning the headphones and running a minimum of 5 measurements per channel is necessary to identify and remove abnormal or outlier measurements. 5 valid measurements can then be averaged for a relatively accurate side measurement (left or right graph).

These 10 valid measurements can be averaged for a relatively accurate L+R graph.

Measuring the Other Channel

Mic/Meter Tab

File: SELECT APPROPRIATE CALIBRATION FILE FOR THE OTHER CHANNEL

Frequency Response Graph

This is where the measurement results are displayed. It’s the most common and useful graph we have to compare how the headphones sound. Start by setting several defaults for all measurements:

• Use the Limits button to set the graph to display 20-20,000 Hz on the x-axis and 50-100 dB on the y-axis.
• Select the All SPL tab above the graph.
• After each measurement, from the Graph dropdown menu select: Apply 1/12 smoothing. This smooths the line using 1/12 octave smoothing.

After smoothing, save each measurement in the format:

HEADPHONE NAME – SIDE MEASUREMENT NUMBER. For example: “HD650 L1.mdat”

The SPL graph is displayed after taking a measurement. Set the appropriate axis values and 1/12 octave smoothing.

Physically reposition the headphone on the EARS measurement rig. This may be done by entirely removing the headphones and placing them on again, or by rotating or sliding the headphones around on the EARS. Try to position them naturally over the silicone ears while maintaining a good seal with the ear pads.

Perform another measurement as outlined above. Discard any erroneous measurement that is clearly incorrect. Repeat until you have created 5 valid measurements for each side.

The impact of a bad seal between the headphone earpads and the EARS is seen in the pink line. Bass and treble response are significantly curtailed and out of line with the better (green and blue) headphone position measurements.
The most obvious measurement issue is created when there is a lack of seal between the earpads (or IEM ear tips) and the EARS. The bass response will be severely curtailed and will drop off significantly.

Press the Average the Responses button at the bottom of the graph to create an average of all the measurements currently displayed in the All SPL tab. You can Open or Close measurements as appropriate to finally save a file as:

HEADPHONE NAME – Avg – SIDE. For example: “HD650 Avg L.mdat”

The Capture button at the top is used to create a picture of the graph that can be used to post online.

• Image Width: 2000
• Include Title: checked
• Include Legend: checked
• JPEG image: checked
• Type any additional text here: Title of Graph. For example: “HD650 – Headphonesty”

Какое оборудование нужно для измерений акустики комнаты?

Микрофонный штатив

Что бы измерить акустику помещения, первое что потребуется, так это обычный микрофонный штатив. Подойдет и любой штатив, с возможностью закрепить микрофон в горизонтальном положении на уровне, примерно 90-100 сантиметров от пола. Не совсем технически правильно – держать микрофон в руках во время проведения измерений.

Почему микрофон нужно установить именно на такой высоте? Обычно, на этой высоте находится голова и уши слушателя музыки, сидящего в своем кресле или на диване перед акустикой. Стоя перед колонками редко кто слушает музыку.

Измерительный микрофон

Так же потребуется измерительный микрофон. Без него ни как не провести измерения. Судя по большому количеству голосов “за” и хороших отзывов тех, кто проводил такие измерения акустики помещений много раз – выберем для работы микрофон Behringer ECM 8000. Микрофон не очень дорогой, но он довольно хороший по качеству.

Но можно купить и Dayton Audio EMM-6 (калибровочный аналоговый измерительный микрофон), miniDSP UMIK-1 (Калибровочный измерительный USB-микрофон).

Хотя, разобравшись с программой, можно провести несколько экспериментов с любым не дорогим конденсаторным микрофоном, петличкой например. И результаты могут быть вполне приличными и достаточными, для оценки акустики помещения. Но не забываем – провести корректировку микрофона.

, разберемся чуть подробнее с микрофонами – какие вообще бывают микрофоны и какой предпочтительнее использовать при проведении замеров акустики помещений и акустических систем. Коротко разберемся в преимуществах и характеристиках.

Микрофонный усилитель

Третий компонент – микрофонный усилитель. Какой усилитель использовать – вариантов не много, но все усилители стоят достаточно дорого (более 150 “зеленых бумажек”) и не каждому по карману купить такое устройство для разового замера своей акустики в помещении.

Список рекомендуемых приборов – микрофонных усилителей для проведения измерений акустики помещения:

• Steinberg UR22 MkII USB audio interface
• miniDSP 2×4 HD DSP / Equaliser / USB DAC / crossove
• Focusrite Scarlett Solo USB audio interface

Моё мнение по поводу микрофонного усилителя

Многие проводят измерения не используя специально купленных для измерений усилителей. Они проводят измерения, подключив микрофон непосредственно подключив его к микрофонному входу ноутбука или компьютера.

Иначе говоря, используют возможности звуковой карты компьютера. Но это не всегда хороший вариант, так как не в каждом компьютере устанавливается хорошая звуковая плата или подходящий для этих целей чип.

Я считаю, что микрофонный усилитель для измерения акустики помещений и акустических систем нужен. Много разговоров на форумах по поводу использования микрофонных усилителей: использовать специальный усилитель или достаточно простой самоделки.

Спорить то можно, но сделав самодельный усилитель можно достичь нужного результата за небольшие деньги. Но купить специальный усилитель и не заморачиваться на поисках схемы, деталей, пайке и настройке – за это можно и заплатить.

Кто на что способен и готов: потратится на хороший готовый усилитель или собрать свой для конкретно выбранного микрофона. Выбор есть!

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине