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2011-May

중급 스피커의 방향성 데이터 읽는 방법

작성자: 토미™ 조회 수: 51471

00.KB_Directivity_Pattern.png


이어폰이나 헤드폰에서 재생되는 소리는 현재 골든이어스에서 측정하여 공개를 하고 있는 데이터들만 정확하게 이해하여도, 제품 소리의 특성 중 80~90% 정도는 짐작하실 수가 있습니다.

하지만 스피커의 경우 현재 골든이어스에서 공개하고 있는 데이터 외에도 영향을 미치는 요인이 많습니다. 이러한 요인에는 스피커 자체적인 특성도 있고 청취공간의 특성도 있습니다. 이 중 청취공간의 특성은 개인마다 모두 다르므로 개인의 환경에 맞는 모든 특성을 골든이어스에서 알려드릴 수는 없지만, 스피커 자체적인 특성의 경우는 측정 데이터의 보강을 해야 할 필요가 있었습니다.

왜냐하면 스피커를 사용하여 음악을 감상하는 경우 고정된 위치에서 움직이지 않고 음악을 감상할 수도 있지만, 방안을 움직이면서 음악을 감상하시는 분들도 계십니다. 이렇게 방안에서 움직이면서 음악감상을 하는 경우, 주파수 응답특성 그래프 하나 만으로는 청취위치에 따라 소리가 어떻게 변화가 될지 알 수가 없습니다. 왜냐하면 스피커의 주파수 응답특성 그래프의 경우는 스피커 정면(0도)에서만 측정을 하기 때문입니다. 

그래서 골든이어스에서는 스피커 측정데이터 중 방향성 관련 데이터(Directivity Pattern)를 추가 하여 스피커 관련 데이터를 보강하였고 오늘은 각각의 그래프를 읽는 방법에 대하여 간단하게 설명을 드리겠습니다. 


01.FR.png


INTIMUS TABLOID 2  스피커의 주파수 응답특성 그래프는 위의 모양과 같은데, 가장 위의 검정색 그래프는 스피커와 마이크(청취자) 사이의 각도가 0도(정면)에서 측정한 주파수 응답특성이고 그 아래의 그래프들은 15도씩 돌려가면서 측정한 그래프들입니다. (실제로는 5도씩 돌려가면서 측정하지만 5도마다의 데이터를 보여드리기에는 데이터 양이 너무 많아서 15도씩 증가한 데이터만 표시하였습니다.) 

이렇게 각도별로 측정된 주파수 응답특성(FR, Frequency Response)데이터를 사용하여 아래의 Directivity Pattern 데이터를 만드는데, Directivity Pattern 데이터를 만드는 방법은, 제품의 주파수 응답특성 중 0도에서 측정한 주파수 응답특성 데이터를 기준으로 변환하여(=normalize, 일직선으로 쭉 편 후에), 0도에서 측정된 주파수 응답특성을 기준으로(normalize했으므로) 스피커와 마이크의 각도별로 발생하는 소리의 상대적인 특성변화를 여러 가지 다른 시각(waterfall, sonogram, polar ...)에서 데이터를 가공하여 그래프들을 만들어냅니다. 

참고로 Directivity Pattern 데이터는 0도에서 측정된 주파수 응답특성 데이터를 기준으로 normalize하지 않고도 데이터를 표기하는 것이 가능한데, 0도의 FR데이터 기준으로 normalize를 하지 않으면 방향성 관련 데이터에 스피커의 주파수 응답특성이 섞여서 들어가므로 0도의 FR그래프를 기준으로 normalize를 하여 보여드립니다.

때문에 골든이어스에서 표기하는 Directivity Pattern 데이터는 Directivity Pattern이라는 단어의 의미 그대로, 스피커의 주파수 응답 특성은 제외되고 스피커 자체의 방향성에만 관련된 데이터라고 생각하시면 됩니다. (이 부분에 대하여 조언을 해 주신 "조죠조"님에게 감사 드립니다. ^^) 



51.DP_WF1.png 

06.DP_INTIMUS_TABLOID2.png


이 그래프는 3차원으로 되어 있는데, X축은 소리의 높낮이를 의미하는 주파수로 되어 있고,  Y축은 소리의 크기를 나타내는 dB로 그리고 Z축은 스피커와 측정마이크 사이의 각도로 되어 있습니다. 

그리고 이 그래프는(directivity pattern 관련 아래의 그래프들도 포함) 0도에서 측정한 주파수 응답특성을 기준으로 다른 데이터들을 (normalize to zero degree response) 변환하여 스피커 정면에서 각도에 벗어남에 따른 상대적인 소리의 변화 특성을 표시하고 있습니다.

소리는 기본적으로 주파수가 높아질수록 방향성이 증가할 뿐 아니라 일반적인 트위터에서는 소리가 방사되는 각도 역시 제한적이기 때문에 대부분의 스피커들은 스피커와 마이크(청취자) 사이의 각도가 커짐에 따라서 고음부부터 소리가 작아지기 시작합니다.  

즉 각도가 커짐에 따라서 고음부가 빨리 떨어지는 제품은 가장 이상적인 소리를 들을 수가 있는 Sweet Spot이 좁은 제품이고 천천히 떨어지는 제품은 가장 소리의 밸런스가 잘 맞는 위치를 의미하는 Sweet Spot이 넓은 제품이라고 생각하시면 됩니다.

그리고 각도가 커짐에 따라서 소리가 작아지는 모습은 Peak나 Deep이 없이 균일하게 떨어지는 제품일수록 설계가 잘 된 제품입니다.   



52.DP_WF2.png
 

07.DP_INTIMUS_TABLOID2.png


이 그래프는 Waterfall 1 그래프와 동일한 그래프인데, X,Y,Z축만 돌려 놓은 그래프입니다. 둘 중 마음에 드는 그래프로 보시면 됩니다.



53.DP_Sonogram.png 
 

08.DS_INTIMUS_TABLOID2.png


이 그래프는 2차원으로 되어 있는데, X축은 소리의 높낮이를 의미하는 주파수로 되어 있고 Y축은 스피커와 마이크(청취자) 사이의 각도로 되어 있습니다. 

이 그래프 역시 각도에 따른 스피커에서 재생되는 소리를 표시하는 것인데 Waterfall 그래프와의 차이점은 소리의 크기를 색깔로 표현을 한 점 입니다. 즉 빨간색은 소리의 기준(0dB)이고 그 기준점에서 소리가 얼마나 작아지는지를 색깔로 표시한 그래프입니다.

때문에 빨간색으로 된 면적이 넓을수록 Sweet Spot이 넓은 스피커이고 그래프에 기복이 많을수록 소리의 방사패턴이 좋지 않은 스피커입니다.    



54.DP_PH.png 

09.DPPH_INTIMUS_TABLOID2.png


이 그래프 역시 스피커의 각도에 따른 소리의 변화를 보여주고 있는데,  특정한 주파수별로 각도에 따른 소리의 변화를 보기쉽게 표시하는 그래프입니다. (Waterfall - 2 그래프를 특정한 주파수별로 잘라서 둥글게 변형을 한 모양입니다.)

가령 20kHz의 경우는 오랜지색 그래프를 따라가면 스피커와 마이크 사이의 각도에 따른 소리의 변화를 알 수가 있습니다.   

이 그래프에서는 주파수의 전체적인 패턴이 넓은 원을 그릴 수록 Sweet Spot이 넓은 제품이고 울퉁불퉁한 부분이 없을 수록 소리가 균일하게 퍼지는 제품이 됩니다.



55.DP_Contour.png 

10.DCP_INTIMUS_TABLOID2.png


이 그래프는 위에서 살펴본 Sonogram 그래프와 거의 동일한 그래프인데 Sonogram 그래프와의 차이점은 각도에 따른 소리 크기의 변화를 연속적으로 표현하지 않고 3dB간격의 (-3dB, -6dB, -9dB, -12dB ... 등의 그래프로)  색깔 선으로 표현을 한 것 입니다.

예를 들면 -3dB이 감소하는 지점까지를 Sweet Spot으로 정하는 경우, 빨간색 그래프를 따라가면 주파수별 Sweet Spot의 각도를 쉽게 알 수가 있습니다.



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날건달

2011.05.24 22:34
잘 보고 있습니다. emoticonㅎㅎㅎ. 흠냐~~. 알록달록이네요.. emoticon
밀린 리뷰가 8개나 되던데 야심한 시각까지 근무를... 건강을 먼저 챙기셔야죠..
어쨌거나 여러개 그래프에서 각 곡선간의 차이나 요철이 적으면 좋은 건 알겠습니다.
1kHz를 기준(?)하고 마스킹이 시작되는 5~6dB까지의 방사각이 큰 제품이 Sweet Spot도 넓은 거고 좋은 제품이라는 거죠?
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[바보당]프렘

2011.05.24 22:34
잘 읽었습니다.

한가지 궁금한 부분이 있는데요,
waterfall 그래프에서 중앙부분이 직선을 이루고 있는데,
저게 sweet spot에서의 fr인가요?아니면 원래의 주파수 응답을 직선으로 간주를 하고서 (즉, 원래는 저렇게 flat하지 않을수 있음.) 거기에 대한 상대적 변화값인건가요?
햇갈려요 ㅋㅋ;;
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날건달

2011.05.24 22:38
타블2의 성능(FR)이 저정도 나오는 거죠..emoticon ㅎㄷㄷ 하다능.... ㅋㅋ.
아님 말구요.. 맹군님 기분 좋으라구.. 써비스~립.. 쏼라쏼라.. 블라블라...
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맹군

2011.05.24 22:44
측정 후 집에서 바로 스피커를 귀쪽으로 틀어놨었죠...; 트위터에서 나오는 소리가 저리 좁은지 몰랐거든요. emoticon
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날건달

2011.05.24 22:54
어헛? emoticon아니 그럼 그냥 앞쪽방향으로만  놓고 쓰셨다는 말씀인가요? 귀쪽으로 안 돌려놓고? 너무 하셨다... 쩝... 그리고 왠만한 스피커는 스윗스팟 30˚~40˚가 대부분 아닐런지요? 이젠 그다지 상관치 않아도 되겠지만... 리본트위터나 일부 빼고 저렴한 것들은...
(그리고 결론은 저와 마찬가지로 막귀 인증하신 검미다. ㅋㅋ)
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밤헤어

2011.05.24 23:30
스피커 토우인은 스픽 특성과 개인 성향에 따라서, 조절하여 들으시는게 좋습니다.
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토미™

2011.05.24 22:58
"그리고 이 그래프는(directivity pattern 관련 아래의 그래프들도 포함) 0도에서 측정한 주파수 응답특성을 기준으로 다른 데이터들을 (normalize to zero degree response) 변환하여 스피커 정면에서 각도에 벗어남에 따른 상대적인 소리의 변화 특성을 표시하고 있습니다."

==> 상대적인 값으로 변환한 데이터입니다. 타블2 이렇게 직선일 수가 ...요.^^

P.S. 내용에 "상대적인" 추가했습니다. ^^
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맹군

2011.05.24 23:04
이거 파일 안모이는 문제는 해결 되셨나봐요. 
측정때는 고음부만 각도에 따른 변화가 큰걸로 봤었는데. 중음(중저음?)쪽도 꽤 변화가 컸군요.;;;
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슈가로드

2011.05.24 22:48

잘 읽었습니다.

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밤헤어

2011.05.24 23:25
제 상식으로는 고음에서 저음부로 갈수록 지향성이 적어져서 그냥 완만한 기울기의 그래프가 되는 것이 아닌가 했는데, 의외로 중간 피크나 딥이 존재하는군요? 스피커 유닛의 자체 특성이라고 보면 되는건지요?

계측 데이터가 점점 다양해지는 만큼, 제품 선택시 더 많은 사항을 고려하여 판단할 수 있어 좋은 것 같습니다.

수고하셨습니다.
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#17

2011.05.24 23:27
아. . FR은 적용이 안된 그래프라고 보면 될까요? 

그러니까 무조건 0도일때를 기준으로(직선으로) 감소량만 표시했다는 것으로 이해하면 되는거죠? 
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밤헤어

2011.05.24 23:37
0 도에서 완전히 플랫한 것으로 보아, 말씀대로 FR 이 적용이 안되었거나, 아니면, 0 도를 기준으로 해서 상대적으로 비교 된 그래프가 아닐까요?
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날건달

2011.05.24 23:39
예.. 몇 칸 위에 적어 주셨습니다. 타블2가 빨랫줄 응답을 보이는 건 아니라고 하시네요.
쩝... 측정편이 기다려 지네요..
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밤헤어

2011.05.24 23:45

이런....바로 위에 토미님 댓글이 달려 있었군요....

댓글 다는데 정신이 팔려서 제대로 보지 못했습니다.

빠른 리플 감사합니다.

profile

토미™

2011.05.24 23:43
네. ^^
profile

밤헤어

2011.05.24 23:51
FR 이 적용이 안되었다기 보다는, 0 도를 기준으로 플랫하게 보정한 다음, 이에 대한 상대 수치를 나타낸 그래프란 말씀이시죠?
profile

토미™

2011.05.24 23:57
네. 0도 기준으로 normalize한 데이터에요 ^^
profile

화수분

2011.05.24 23:50
핫 잘 읽었습니다.
스피커 방향성 그래프는 보기 어려웠는데 이렇게 지식을 하나 더 배워가네요~
profile

발짐

2011.05.25 00:24

이런 여러 기반 지식을 알아가는 동시에 또하나 드는 생각은 제 주변에 오디오에 통달한 친구 한명있으면 좋을 것 같다는 거네요. 소리를 느낀다라는 게 사람마다 다르긴 하겠지만, 원래 저보다 지식과 경험이 많은 사람들의 말은 최대한 신뢰하는 편이기 때문에 오히려 제품 선택 및 설치시 '술한잔 쏘는 것'을 빌미로 그런 친구에게 부탁하면 저에게 최적화 된 시스템까지는 무리일지라도 어느 정도 정형화된(대부분 오랫동안 익히다보면 객관적이라 생각하는 판단의 기준이 비슷해지는 것 같습니다.) 교과서적인 해답을 얻을 수 있겠죠. 뭐, 결국은 그런 부분들을 참고하고 저에게 커스터마이징을 한다면 좀 더 편하게(?) 접근할 수 있지 않을까 저의 귀차니즘을 변명해봅니다.

토미님께서도 보다 객관적이고 다양한 측정을 하시느라 늘 수고가 많으십니다.

보다 좋은 선택을 할 수 있는 기준을 "주관적" 리뷰에 의존하지 않게 된다는 점은 정말 좋은 일인 것 같습니다.

profile

날건달

2011.05.25 08:23
우후후후... 글쿤요... 많이 공감되는 말씀이세요.. 저도... 날로 먹는 걸 좋아해서 날○○... ㅋㅋㅋ.emoticon
profile

[HD]utahboy

2011.05.25 00:46
한수 배우고 갑니다.
profile

드래곤

2011.05.25 04:36
좋은 지식 감사합니다.
profile

박형

2011.05.25 08:16
정말 잘 읽었습니다. emoticon
profile

cyoung

2011.05.25 08:49
잘읽었습니다. 수고하셨네요
profile

[HD] 츠판

2011.05.25 09:15
오래간만에 와서 읽으니 역시 어렵네요 ㅠㅠ 
profile

날건달

2011.05.25 12:12
아~. 보강된 자료를 보니 아쉽네요. 약한 W... 먼저 보셨을 맹군님... emoticon
그래도 저 정도는 초강력 Electri-Q가 있으니까 Hi-fi 하게 들으실 수 있겠죠... 뭐... (라면서..... emoticonㅋㅋ. 퍽퍽퍽)

01_FR_PSB_Alpha_B1.png 
첨부
profile

고고스타

2011.05.25 13:06

흐메 ㅋ_ㅋ;;

이것도 적응좀 하려면...오래 걸리겠네요 ㅠ_ㅠ

profile

위버

2011.05.25 15:03
왜 그렇게 그래프가 많나 했더니.. 그냥 같은 그래프를 여러가지 방식으로 표현한거였군요^^
근데 이 게시물을 안보신들에게는 그래프가 너무 많아서 어렵고 어지럽게 느낄 수도 있을것 같네요..ㅎ
좋은 자료 감사합니다..
스피커의 중심에서 벗어난 곳이나 왔다갔다하면서 소리 듣는 분들은 위 그래프가 평탄한 제품 고르시면 되겠네요..
개인적으로 마코 측정이 궁금하네요..emoticon 이미 반납하셔서 측정 불가이지만..ㅠㅠ
profile

i love music

2012.02.01 21:05

여러 글을 보아야 하겠네요 정말 좋은 글이지만 전혀 모르겟다는 ;;

profile

폴카도트

2012.02.27 23:02

sonogram 그래프는 waterfall-1 그래프를 위에서 내려다본 것이라고 여기면 되겟네요. 

삼차원 그래프는 볼때마다 어지럽네요. 문과출신의 비애 ㅎㅎ

profile

라온미르

2012.12.11 18:33

스피커리뷰는 헤드폰과 달리 이상한(?)그래프가 나오던데 이제야 이해할 수 있겠네요~ ^^

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