オーディオデバイスの歪み率（THD+N）測定

このレシピでは、Distortion Analyzer ウィジットを使用して、オーディオインターフェースやアンプなどの機器が持つ「歪み（ひずみ）」を測定する方法を解説します。

オーディオ機器における「歪み」の少なさは、原音をどれだけ忠実に再生・録音できるかという性能の指標になります。

歪み率（THD+N）とは？

THD+N (Total Harmonic Distortion + Noise) は、信号の「純粋さ」を表す指標です。純粋なサイン波（単一周波数）を入力したはずなのに、出力にはそれ以外の成分（高調波やノイズ）が含まれてしまうことがあります。

THD (全高調波歪): 入力信号の整数倍の周波数（高調波）成分の合計。
THD+N: THD に加えて、バックグラウンドノイズも含めた「目的の信号以外の全ての成分」の合計。

この値が小さいほど（%が低い、あるいはdBの絶対値が大きいほど）、機器の性能が高いことを示します。

測定手順（ループバックテスト）

まずは、オーディオインターフェース自身の歪みを測るための「ループバック測定」を行います。これが、その環境で測定できる限界値（ベースライン）となります。

物理結線と準備

オーディオインターフェースの 出力 L (または Ch 1) を 入力 L (または Ch 1) にケーブルで直結します。
Distortion Analyzer ウィジットを起動します。

測定設定と実行

Signal Generator セクションで以下を設定します。
- Signal: Sine Wave
- Frequency: 1000 Hz (標準的)
- Amplitude: -6 dBFS 程度
  - ※歪みは振幅によって変化します。最大レベル付近では歪みが増える傾向にあります。
Start Measurement ボタンを押します。

結果の確認

リアルタイムで測定結果が表示されます。

THD+N: 全体的な歪みの指標です。
Harmonics タブ: 2倍波（2nd）、3倍波（3rd）…といった成分ごとのレベル（基本波に対する比率）がグラフと表で確認できます。

この数値が、「あなたの測定環境（サウンドデバイス）の測定下限」 です。これより小さい歪みを持つ機器を正確に測ることはできません。

DUT（被測定デバイス）の測定

次に、測定したい機器（DUT: Device Under Test）を間に接続します。

接続を変更します： [出力] -> [DUT] -> [入力]
再度、測定を行います。

もし、ループバック測定の時よりも歪み率が大きくなっていれば、その差分が DUT 自身の歪み であると判断できます。逆に、ループバック時と値が変わらない場合は、DUT の性能が非常に高く、オーディオインターフェースの測定限界を超えている可能性があります。

この測定器の限界と注意点

測定方式について

この Distortion Analyzer は、デジタルノッチフィルター という方式で基本波（1kHzなど）を除去し、残った成分をFFTで解析して歪み率を算出しています。

この方式は汎用的で高速ですが、約 -120dB (0.0001%) 程度の測定限界があります。

測定限界の可視化

メインウィンドウ右下のシグナル出力設定を「物理出力」から 「ループバック (Loopback / Virtual)」 に切り替えて測定してみてください。このとき表示される値（おそらく -120dB 〜 -130dB 付近）が、このアルゴリズム自体の測定下限です。これより低いノイズや歪みは、計算上の誤差やフィルタの限界に埋もれてしまいます。

さらに高精度な測定が必要な場合

-120dB を下回るような超高性能な DAC やアンプを測定したい場合は、Lock-in THD Analyzer (ロックインTHDアナライザー) の使用を検討してください。ロックイン方式を用いることで、さらに深いノイズフロアまで観測することが可能です。

その他の歪み測定ツール

より高度な分析を行いたい方向けに、以下のウィジットも用意されています。

Advanced Distortion Meter:
- MIM (Multitone Intermodulation): 複数の音を同時に鳴らして、より音楽信号に近い状態での歪みを測ります。
- PIM (Phase Intermodulation): 位相変調歪みを測定します。
- SPDR (Spurious Free Dynamic Range): スプリアスフリーダイナミックレンジを測定します。