8. 청취 조건

8.1 일반적인 사항
"청취 조건"(Listening Condition)이라는 용어는 리스닝룸 최적의 청취위치에 있는 청취자에게 영향을 미치는 판단의 기준이 되는 레퍼런스 음장(Sound Field)과 스피커에 의하여 재생이 되는 소리에 대하여 복잡한 음향적인 요구사항을 설명합니다. 이것은 지정된 위치나 영역에서의 음장의 특징으로 나타나는 다음의 사항을 포함합니다.

- 리스닝룸의 음향적인 특징
- 리스닝룸에서 스피커의 배치
- 레퍼런스 청취 포인트 또는 영역의 위치

현재의 기술수준으로 리스닝룸의 음장에 대한 설명을 음향 관련 파라미터만으로 완벽하게 묘사를 하는 것은 불가능하므로 레퍼런스 리스닝룸에 대하여 기하학적이고 음향적인 요구사항을 함께 설명하는 것이 현실적인 표현을 위하여 필요합니다.

8.2. 레퍼런스 리스닝룸

8.2.1 일반적인 사항
다음의 요구사항들은 스피커를 사용하여 테스트를 하는 곳에서 명시되어야 합니다. 레퍼런스 룸에 대한 최소한의 요구사항은 다음와 같습니다.
헤드폰만으로 테스트를 하는 경우에는 리스닝룸 배경소음 크기 요구사항만을 만족하면 됩니다.

8.2.2 기하학적인 특성
다음의 값은 레퍼런스 리스닝룸의 적당한 크기를 기술합니다. 만일 테스트룸이 이러한 크기를 만족하지 못한다면 최소한 음장조건에 대한 요구사항과 다음 섹션에서 기술되어지는 스피커 배치에 대한 요구사항은 만족하여야 합니다.

8.2.2.1 방의 크기 (바닥의 면적)
- 모노 또는 스테레오 재생 시스템 : 20~60
- 다 채널 재생 시스템 : 30~70
주1. 방의 크기가 작아지면 테스트 참여자의 동시수용가능인원의 최대수가 제한됩니다.

8.2.2.2 방의 모양
방은 스테레오(좌우) 기준으로 가운데를 수직으로 자른 단면에 대하여 대칭적이어야 합니다. 바닥 면은 직사각형이나 사다리꼴의 모양이 좋습니다.

8.2.2.3 방의 특성
방 고유의 저음 공진을 피하기 위하여 다음 크기의 비율이 되어야 합니다. 

l: 길이
w: 폭
h: 높이

추가적으로, l/h<3 그리고 w/h<3 이어야 합니다.

8.2.3. 방의 음향 특성

8.2.3.1 잔향시간
200Hzn ~ 4kHz사이에서 측정되는 평균 잔향시간 은 다음과 같아야 합니다.  

 : 방의 볼륨
: 100의 레퍼런스 볼륨
 
63Hz~8kHz의 주파수 영역에 대한 허용되는 최대값은 그림1.과 같습니다.
주1. 저주파에서 잔향시간의 조그만 값을 측정하는 것은 어렵습니다. 

그림1. 평균 잔향시간 에 대한 잔향시간의 허용 한계치

8.3. 레퍼런스 음장 조건

8.3.1 일반적인 사항
같은 장비를 사용하여 테스트를 하더라도 테스트를 하는 곳의 음장에 따라서 매우 다르게 들리므로 레퍼런스 음장의 특징은 다른 리스닝룸에서 진행되는 테스트에 있어서 소리의 특징, 재현력에 대한 테스트 참여자의 인식, 테스트의 질에 있어서 아주 중요합니다. 리스닝룸과 스피커 사이의 상호작용의 결과 이러한 특징들이 나타나고 이러한 리스닝룸의 특성과 장비의 배열은 다른 곳에서 참조기준이 됩니다. (8.5 참조)
현재는 다음의 특징들이 설명되고 있습니다.

8.3.2 직접 음

8.3.2.1 스피커의 주파수 특성
무향실 조건에서 측정이 된 스피커의 주파수 특성은 7.2.2에서 보여준 조건을 만족해야 합니다.

8.3.3 반사 음

8.3.3.1 초기 반사음(Early Reflections)
리스닝룸의 모서리에 의한 초기 반사음, 즉 직접음이 도착한 후 15ms이내의 시간 간격으로 도착을 하는 초기 반사음은 1 ~ 8kHz의 주파수 범위에서 직접음과 비교해서 적어도 10dB의 감쇄가 있어야 합니다.

8.3.3.2 Late energy
8.2.3에서 언급된 초기 반사음과 잔향음에 대한 요구사항에 추가로, flutter echoes, 음색의 착색등과 같은 음장에서의 예외적인 사항이 없어야 합니다.

8.3.3.3 잔향시간
(8.2.3.1 잔향시간 참조)

8.3.4 Steady state sound field

8.3.4.1 방의 음향특성 곡선(Operational room response curve)
방의 음향특성곡선은 50Hz~16kHz의 주파수 범위에서 pink노이즈를 사용하여 레퍼런스 리스닝 위치에서 각각의 스피커에 의하여 재생이 되는 음압을 1/3옥타브밴드의 주파수 특성으로 정의됩니다. 측정된 방의 음향특성곡선은 그림2에 주어진 허용 임계치 아래로 내려가야 합니다.
레퍼런스 위치에서 측정된 스테레오 시스템이나 다채널 시스템의 전면 스피커에서 재생이 된 룸의 음향특성곡선의 차이는 전체 주파수 범위 사이에서 2dB의 값을 넘지 않아야 합니다.

그림2. 방의 음향특성곡선의 허용한계

8.3.4.2 배경 소음
지속적으로 발생을 하는 리스닝 지점 바닥 1.2m의 높이에서 측정이 되는 배경 소음(에어콘, 내부장비 또는 다른 외부 Source에 의하여 발생을 하는)은 NR 10(그림3. 그림4 참조)을 넘지 않아야 합니다.
그리고 어떤 상황에서도 배경 소음은 NR 15를 넘지 않아야 합니다.
배경소음은 현상이 느껴질 만큼 갑자기 커지거나 주기적으로 변하거나 음색이 다르거나 하지 않습니다.

그림3. ISO NR곡선, ISO Recommendation R1996(1072)에 기반을 한 1/3옥타브 밴드 배경 소음의 허용 한계치 곡선

그림4. ISO NR 곡선, ISO Recommendation R1996(1972)에 기반한 옥타브 밴드 배경소음 허용 한계치 곡선

8.4 음압의 크기(Listening Level)

8.4.1 스피커 재생

8.4.1.1 청취음압의 크기 (Operational sound pressure level, reference listening level)
레퍼런스 리스닝 레벨은 preferred 리스닝 레벨처럼 레퍼런스 청취위치에서 주어진 측정신호를 사용하여 측정된 값으로 정의됩니다. 레퍼런스 리스닝 레벨은 같은 테스트 참여자가 다른 리스닝룸에서 테스트시에도 같은 음압을 보장받기 위하여 재생하는 채널의 음향적인 이득(gain)을 조정하는 것이 특징입니다.
이때 각 스피커의 음량조절은 pink noise를 사용하여 수행되어야 합니다.

r.m.s. 전압을 조종신호 레벨 (ITU-R BS.645에 의하면 0 dBu0s ; [EBU, 1992]에 의하면 디지털 테입의 Clipping 레벨에서 -18dB아래)로 하였을 때 각 재생 채널(예를 들면 파워앰프와 연결된 스피커)의 입력 즉 앰프의 게인은 주어진 레퍼런스 음압 수준 (IEC/A-weighting, slow)에 맞아야 합니다.
 
여기서 n은 설치된 재생 시스템 채널의 숫자입니다.
주1. 이런식으로 모든 채널의 게인이 동일하다는 가정은 특별한 source에서는 적당하지 않을 수도 있습니다.
(개개인의 테스트 참여자들이 서로 다른 청취음량을 선호한다는 것은 이전의 테스트로부터 주목되어져 왔습니다. 하지만 이것은 선호되는 방법이 아닐뿐더러 참여자 개인의 음량설정이 테스트 참여자가 어느 정도의 융통성을 얻는 것을 언제나 막지는 못합니다. 현재의 기술수준으로는 개개인의 음량조정이 테스트중인 음질열화 현상의 인지도에 영향을 주는지 아닌지는 알려져 있지 않습니다. 그러므로 만일 테스트 참여자가 시스템의 게인을 조정한다면 이러한 사실은 테스트 결과에 반드시 기록되어야 합니다.)

8.4.2 헤드폰 재생
헤드폰에 의하여 재생되는 소리의 크기는 스피커에 의하여 재생되는 레퍼런스 음장의 크기와 같아야 합니다. 동일한 크기를 결정하기 위하여 테스트 참여자는 레퍼런스 리스닝 위치에 위치해야 합니다.

8.5 장비의 배치

8.5.1 일반적인 사항
장비의 배치에서는 리스닝룸에서의 스피커의 위치와 리스닝 위치에 대하여 설명합니다.

일반적으로 리스닝 테스트는 레퍼런스 위치 또는 추천되는 리스닝 위치를 따릅니다. 어쨌거나 중앙의 위치에서 상당히 벗어난 것으로 인한 효과를 평가하는 것은 필요하고 최악의 리스닝 위치는 이런 이유로 테스트에 포함됩니다.

8.5.1.1 모니터 스피커의 높이와 방향
스피커의 음향적인 중앙에서 측정이 된 모든 스피커의 높이는 바닥으로부터 1.2m 정도 떨어져 있어야 합니다. 이것은 의자에 앉은 청취자의 귀 높이를 의미합니다. 스피커의 방향은 스피커 중앙의 기준축이 1.2m높이에서 레퍼런스 위치를 통과해야 합니다.

8.5.1.2 벽으로부터의 거리
스피커의 경우, 주위의 반사되는 면으로부터 스피커의 음향적인 중심의 거리는 적어도 1m가 떨어져야 합니다.

8.5.2 모노 시스템의 재생(그림5)
모노 시스템의 재생에는 하나의 스피커가 사용이 됩니다. 스피커와 청취자는 최소 2미터가 떨어져야 하고 모든 청취자의 위치는 스피커 중심축으로부터 +-30도의 각도 이내에 있어야 합니다.

그림5 모노 시스템의 스피커 M과 청취 가능 위치의 Reference 배치

8.5.3 2채널 스테레오 시스템

그림6. 미세한 차이를 가진 스테레오 시스템을 위한 스피커 L과 R의 배치

8.5.3.1 Base width, B (스피커 사이의 거리)
스피커 사이의 거리인 B=2~3m범위 안에 있어야 합니다. B의 최대값은 적절하게 설계된 방에서  4m입니다.

8.5.3.2 Listening 거리, D (스피커와 청취자 사이의 거리)
스피커와 청취자 사이의 거리는 D = 2 ~ 1.7 B (m)의 범위 안에 있어야 합니다.

8.5.3.3 Listening 위치 (청취자의 위치)
레퍼런스 청취위치라고 불리우는 지점은 양쪽 스피커와 청취자가 60도의 리스닝각도를 이루는 지점으로 정의됩니다.
추천되는 청취위치는 레퍼런스 청취위치에서 반경 0.7m를 넘지 않아야 합니다. 추가적으로 최악의 청취위치는 그림6에 보여집니다.

8.5.4 다채널 스테레오 재생 (그림7)
방비의 배치는 원칙적으로 ITU-R BS.775의 그림1"L/C/R과 LS/RS스피커의 레퍼런스 배치" 에서 언급한 3/2 다채널 레이아웃을 따릅니다.

그림7. 미세한 차이가 나는 다채널 시스템에서 L/C/R과 LS/RS스피커의 배치

8.5.4.1 Base width, B
Front스피커 사이의 거리인 B의 범위는 2~3m 입니다. B의 최대값은 적절하게 설계된 방에서 5m입니다.

8.5.4.2 Listening 거리와 base 각도
스피커와 청취자 사이의 레퍼런스 거리는 B와 같습니다. 따라서 레퍼런스 베이스 각도는 60도입니다.

8.5.4.3 청취 위치
레퍼런스 청취 포인트라고 불리우는 지점은 위에서 언급한대로 60도의 각도에 의하여 정의가 됩니다. 추가적으로 최악의 위치는 그림7에 보여지는 곳 입니다.