2つの音声データの解析について

音声データの解析を行いたいと思っています。
具体的には，ホワイトノイズのデータを作成。その音声をスピーカから出力。出力された音声を
マイクにて録音，録音したデータと再生したデータの比較をし，周波数ごとの減衰解析を実施。
最終的には，データ編集のみで録音したデータと同じようなデータを作成したいと思っています。

2つの音声データの比較等が行えるソフト等ありましたら教えていただきたいです。

よろしくお願いします。

質問者からの補足コメント

• 早速の回答ありがとうございます。
  説明が足りなくて申し訳ありません。
  
  ご紹介いただいたソフトは試してみましたが，システム上リアルタイムで計測することが困難なので，可能であれば，事前に用意した音声データと録音したデータの比較を行いたいと思っています。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/04/14 08:26

• 詳しくご回答いただき，ありがとうございます。
  おっしゃる通り，リアルタイムという表現は誤っていました。
  
  >これらの場合に、「周波数特性」はあくまで「相対的」なものであり、例えば「1kHz を基準して、各周波数の相対値（dB値）で表わす」ような形になります。
  
  周波数特性が相対値なのですが，アンプ，スピーカー，マイクをまったく同じものとして考えた場合の，「絶対値」（入力に対する出力の特性）というのは，解析不可能なのでしょうか。
  
  アドバイスをいただいた中で，考えると，サインスイープを入力し，入力に対する出力特性を周波数ごとに計算することが良いのかと思ってきました。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/04/14 09:46

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/04/14 09:44

No.2です。

ちょっと補足。

やりたいのは「入力と出力の比較」ということだと思うのですが、「任意の入力と、その瞬間の出力」を比較するなら「リアルタイムで比較」することが必要ですが、お示しのような「入力は周波数特性の分かっているホワイトノイズ（あるいは特定周波数の正弦波）」であれば、「出力」だけを観測すれば「既知の入力との比較」ができるのです。

そのために、特性の明確な入力波を作るために「WaveGene」を使います。

この回答へのお礼

おっしゃる通り既知の入力であるので，比較が可能でした。
早速，解析を行います。

詳しい情報をいただきまして，ありがとうございます。

お礼日時：2017/04/14 10:13

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2017/04/14 09:21

＞可能であれば，事前に用意した音声データと録音したデータの比較を行いたいと思っています。

何をもって「リアルタイム」とおっしゃっているのか分かりませんが、「時系列的にぴったりと同じ時間どうしで波形を比較する」ということならおそらく無理ですし、周波数特性を調べるには「位相」というものが関係するので、「位相」も含めた「リアルタイム」というのはあり得ません。
「周波数特性」を調べるための「フーリエ変換」（パソコン上では「高速フーリエ変換（FFT）」）を使うと思いますが、これは「一定時間サンプリングしたデータを処理」するものであって「リアルタイム」という概念とは相いれないと思います。

ご質問でいう「周波数ごとの減衰解析」とは、要するに「周波数特性」を調べたいのですよね？

ホワイトノイズは「全周波数帯域で同一レベルの信号」なので、これを一定時間マイクを通して収集し、それをFFTにかけることで求めた周波数スペクトルが、「入力（ホワイトノイズ、周波数特性はフラット）→出力（マイクと通して収集した音声データ）」の周波数特性そのものになるはずです。
「リアルタイム」という意味では、No.1にも書いた「正弦波スイープ」が、「単一正弦波」を一定時間かけて低周波から高周波まで変化させていくものなので、各周波数ごとの「信号強度の比」が周波数特性になります。「スイープ」ではなく、一定の周波数間隔で「単一周波数の正弦波」を使うことでもよいと思います。

これらの場合に、「周波数特性」はあくまで「相対的」なものであり、例えば「1kHz を基準して、各周波数の相対値（dB値）で表わす」ような形になります。アンプ、スピーカー、マイクなどの特性があるので、「絶対的」な数値の比較は意味がありませんから。

やりたいことはそういうことなのではないのですか？

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/04/13 22:50

ホワイトノイズを作るソフト（ホワイトノイズ以外にもいろいろな波形を作成できます）：WaveGene

マイクから入力した波形データ（時系列）を周波数スペクトルに変換するソフト：WaveSpectrum

この2つのペアで、お望みのことができると思います。
ホワイトノイズではなく、同じ振幅の正弦波を所定の周波数範囲でスイープして、受信した波形の振幅を測定する方法もあると思います。
下記のサイトに、いろいろな説明・解説も付いていますので参考にしてください。

WaveGene：
http://efu.jp.net/soft/wg/wg.html

WaveSpectrum：
http://efu.jp.net/soft/ws/ws.html