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오늘은 1부의 글에서 말씀 드린 대로 청음공간의 음향적인 특징을 측정하는 방법에 대한 이야기를 해 보겠습니다. 혹시 이전에 작성을 한 아래의 2가지 게시물을 읽지 못하신 분들은 아래의 글을 먼저 읽고 이 글을 읽으셔야 이해가 쉽습니다.

1. 룸 튜닝 관련 이론적인 글 : 공간특성에 따른 소리의 변화
2. 룸 튜닝 관련 배경 : 효율적인 시스템 투자요령


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우선 자신이 음악을 듣는 공간의 음향적인 특성을 측정하려면 아래의 3가지 준비물이 필요합니다. 무료도 측정을 하는 방법도 있긴 하지만 정확도적인 관점에서 살펴보면 비용이 발생할수록 보다 더 정밀한 측정이 가능해집니다. (돈을 들이지 않고 가능한 방법을 몇 가지 생각해 보았는데 무료인 경우 모두 어느 정도 한계가 있었습니다. 자세한 내용은 아래의 이어지는 내용을 참고하시면 됩니다.)

1. 측정용 마이크 (+ 마이크의 특성에 맞는 보정용 곡선 - Calibration Chart)
2. 오디오 인터페이스 (마이크용 프리앰프 기능)
3. 측정용 소프트웨어 - Real Time Analyzer (Spectrum Analyzer)


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우선 룸의 음향적인 특성을 측정하려면 측정용 마이크가 필요합니다. 측정용 마이크와 일반적인 마이크는 사용하는 용도가 다른 제품인데요, 아주 간단하게 말씀 드리면 측정을 할 때 사용하는 마이크가 측정용 마이크입니다. (설명이 좀 이상하네요… T.T)

이해를 돕기 위하여 예를 들면, 노래방에서 사용하는 마이크, 또는 전화를 걸 때 사용하는 핸즈프리에 있는 마이크, 악기의 수음 용도로 사용하는 마이크 등으로는 측정에 사용을 하면 안되거나 혹은 좋지 않거나 합니다.

측정용 마이크에게 요구되는 성능은 하이파이 제품의 특성과 기본적으로 동일한데요, 소리의 인식(반응)이 가능한 주파수 특성이 넓어야 하고 마이크의 주파수 응답특성이 FLAT해야 합니다.

가령 보컬의 녹음에 사용이 되는 (일반적으로 저음과 고음의 수음이 되지 않는) 마이크로는 측정을 해서는 안 된다는 말입니다. (되긴 합니다만 정확하지 않은 데이터가 나오겠지요)

 

01.SHURE_SM58_PICure.png
02.SHURE_SM58_FR.png
SHURE SM58 (보컬용) 마이크의 주파수 응답특성
 


위의 그림의 마이크는 보컬녹음용 마이크의 주파수응답특성인데요, 보시다시피 주파수 응답특성이 FLAT하지도 WIDE하지도 않습니다. 가령 위의 마이크로 측정을 하면 100Hz이하의 소리는 실제로 재생이 되어도 작게 나오는 것처럼 측정이 될 것이고 50Hz이하의 소리 혹은 15kHz이상의 극저음과 극고음쪽의 소리는 측정이 거의 되지 않을 겁니다. (덤으로 고역의 Boosting으로 인하여 목소리가 조금 밝고 화사하게 변화되겠네요)

보컬용 마이크는 사람 목소리가 담당을 하는 대역폭만 커버를 하면 되기 때문에 위의 주파수 응답특성으로도 보컬의 녹음에 사용을 하는 것에는 충분하고, 또 녹음을 하는 것은 소리의 재생(Sound Reprouduction)이 아니라 생성(Sound Production)의 영역이므로 이러한 마이크는 보컬의 녹음시에 사용을 하는 경우 독특한 특색(음색)이 있는 좋은 마이크이지만, 이를 측정에 사용을 하면 그 측정치는 마이크 자체의 왜곡으로 인하여 못 믿을 것이 됩니다. 때문에 측정용 마이크라고 출시가 되는 제품들은 아래의 차트와 같이 매우 WIDE하고 FLAT한 특성을 가져야 합니다.

03.Measurement-Microphone-Calibration-Chart_6389C.jpg
Earthworks M30S 측정용 마이크의 주파수 응답특성


위의 Calibration Chart는 골든이어스에서 사용중인 측정용 마이크의 주파수 응답특성인데 보시는 것처럼 30kHz까지 1dB이내에서 매우 FLAT합니다. 그리고 이러한 우수한 성능에 걸맞게 가격도 상당합니다. (요즘 마이크 하나에 180만원 정도 하네요. @.@)

물론 측정용 마이크라도 종류는 여러 가지인데요, 골든이어스에서 사용하는 측정용 마이크보다 더 비싼 마이크도 있고 더 저렴한 마이크도 있습니다만 (더 비싼 것들은 알아봐야 소용이 없을 듯 하고) 더 저렴한 제품들 몇 가지를 소개해 드리면

0. 골든이어스 측정용 마이크 : 16만8천원 (Calibration Chart 제공, 9V Battery 구동방식)

1. BEHRINGER ECM8000 : 대략13만원 (Calibration Chart 없음, 48V 팬텀파워 필요)
2. AUDIX TR40 : 대략 29만원 (Calibration Chart 없음, 48V 팬텀파워 필요)
3. BEYERDYNAMIC MM1 : 31만원 (Calibration Chart 없음, 48V 팬텀파워 필요)

정도가 비교적 저렴한 측정용 마이크들입니다. 이런 마이크들은 “측정용”이라는 타이틀을 달고 나온 제품들답게 대체적으로 주파수 응답특성이 WIDE하고 FLAT하지만 상대적으로 저가형이기 때문에 가장 저렴한 BEHRINGER ECM8000의 경우, 마이크마다 아래의 범위에서 특성이 달라집니다.

04.ecm8000_freq_resp.jpg
Cross-Spectrum Labs에서 측정한 BEHRINGER ECM8000의 주파수 응답특성


때문에 정밀한 측정을 위해서는 동일한 모델명의 마이크라도 마이크마다 조금씩 다른 특성을 보정하기 위한 보정챠트(Calibration Chart)가 필요하고, 고급형 마이크에는 마이크의 일련번호 별로 Calibration Chart가 들어가 있습니다.

참고
스마트폰을 사용하여 측정을 하는 경우 스마트폰에 있는 내장 마이크 또는 핸즈프리 마이크 등으로 측정이 가능합니다만 각각의 위치(내장, 핸즈프리)에 있는 마이크의 특성이 각각 다르므로, 측정을 하기 전에 측정에 사용을 하는 마이크의 종류에 따라서 왜곡된 값들을 보정해야만 정확한 데이터가 측정 가능합니다. 때문에 스마트폰에서 실행이 되는 유료 RTA프로그램에서는 마이크의 특성(내장, 외장, 아이폰의 세대별 구분…)에 맞는 보정작업을 선택하는 옵션이 있습니다. 이 부분을 거꾸로 이해를 하면 무료 프로그램에는 정밀도에 대한 제한이 있다는 말입니다. 때문에 아이폰을 사용하여 측정을 하시는 경우 가능하시면 유료 어플리케이션을 구입하여 최소한의 보정을 하시고 사용하시는 것을 권장합니다.

그리고 보다 더 정밀한 측정을 위해서는 동일한 위치(내장, 외장, 세대별 구분…)에 있는 마이크라도 마이크마다 고유한 특성이 있으므로(BEHRINGER ECM8000의 주파수 응답특성 참고) 마이크 각각의 특성을 보정해 주어야 정확한 결과를 얻으실 수가 있습니다.

비유를 하자면 아이폰의 유료 어플리케이션에 들어가 있는 보정곡선이 마이크의 종류(위치)에 따라서 모든 특성이 동일한 기성복이라면, 고급형 측정용 마이크는 마이크마다의 특성을 개별적으로 측정한 결과(Calibration Chart)를 사용하는 1:1 맞춤복 정도로 생각을 하시면 됩니다.


12.png 
측정용 마이크를 사용하여 측정을 하려면 측정용 마이크 이외에도 마이크에 팬텀파워 (48V)를 공급하기 위한 전원과 마이크에서 들어온 신호를 증폭하기 위한 마이크앰프가 추가적으로 필요합니다.

05.AudioInterface.png
E-MU 1616m 오디오인터페이스
(초록색 박스안을 보시면 프리앰프와 팬텀파워에 대한 내용이 명시되어 있습니다.)


우선 마이크용으로 별도의 전원공급이 필요한 이유는 마이크 내부에 마이크의 구동 및 신호의 증폭을 위한 마이크 앰프가 내장되어 있기 때문인데요, 이 앰프의 구동에 필요한 전원을 공급해 주어야 마이크가 동작을 하기 때문입니다. (간혹 AAA전지 몇 개로 구동이 되는 제품도 있고 골든이어스 측정용 마이크처럼 9V 전지로 구동이 되는 제품도 있습니다.)

그리고 별도의 마이크 앰프가 필요한 이유는 마이크에서 출력이 되는 신호의 크기는 CDP등에서 출력이 되는 신호의 크기보다 매우 작습니다. 때문에 다른 Source의 크기와 신호의 크기를 비슷하게 맞추기 위하여 마이크 입력단에는 마이크용 앰프가 별도로 필요합니다.

사실 RTA를 사용한 주파수응답특성의 측정에는 신호의 크기를 보기만 해도 되므로 (그래프의 상하 스케일을 확대하기만 하면) 별도의 마이크 앰프가 없어도 마이크에서 나오는 신호의 변화를 보는 것이 가능하지만, 시중에 판매되는 오디오 인터페이스의 대부분은 측정용 제품이 아닌 일반적인 녹음용 마이크들을 중심으로 제작이 되었기 때문에 이 2가지 부분이 모두 필요하므로 팬텀파워와 마이크앰프가 모두 들어가 있는 경우가 대부분입니다.


13.png 
측정용 마이크와 마이크를 위한 보정곡선 그리고 오디오인터페이스의 준비가 되신 분들은 이러한 하드웨어 장비에서 들어온 신호를 보기 위한 소프트웨어가 필요합니다. 보통 RTA(Real Time Analyzer)라고 말하는 프로그램들인데요, 주파수응답특성을 보기 위한 프로그램입니다.

06.RTA.gif
True RTA의 화면



이러한 소프트웨어는 크게 PC에서 사용을 하는 프로그램과 스마트폰에서 사용을 하는 프로그램의 2가지로 나눌 수가 있으며 개인적으로는 사용의 편리함과 정밀성이 중요한 작업에는 PC용 프로그램을 사용하시는 것이 좋고 개략적인 결과만을 얻기 위한 용도라면 스마트폰용 어플리케이션을 사용하셔도 편리합니다.

골든이어스에서는 True RTA라는 소프트웨어와 ARTA라는 프로그램을 병행하여 사용을 하고 있는데요, ARTA는 정밀한 측정이 가능하지만 사용방법이 조금 복잡하므로 다음 게시물에서는 사용하기 편리한 True RTA를 사용하여 측정을 하는 방법으로 진행을 하겠습니다.

그리고 스마트폰에서 사용이 되는 프로그램 중에서도 “RTA”로 검색을 하시면 몇 가지 어플리케이션(App)이 나오는데 그 중의 하나를 선정하여 함께 소개하여 드리겠습니다.

이 게시물과 연관된 게시물 (자동 검색 결과)
profile

임도원

2010.12.20 23:00

~RTA 2탄! 바쁘신데도 불구하고 이런 좋을 글을 올려주셔서 감사합니다.
분명히 중급지식인데도 불구하고 상당히 쉽게 설명을 해주셔서 이해가 잘가네요~!
나중에 스피커가 생기면 활용해야겠어요.~감사합니당~! (3탄도 기대를!?)

profile

깨루붐

2010.12.20 23:02
^^  준비물!! 다음 시가에 준비 해 놓아야지 착한 학생 입니다.
profile

#17

2010.12.20 23:09

어플중에선 Pocket RTA였나.. 그게 가장 정밀(?)복잡해보이더군요.
유료가격은 무려 29달러 ㅠㅠ;;;;;

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화수분

2010.12.20 23:51

호오 TRUE RTA네요ㅋㅋ 눈에 익음
스마트폰에 관련된 다음탄도 기대기대!

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nezyx

2010.12.21 00:17
잘 보고 갑니다 :D
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cyoung

2010.12.21 08:49
잘읽었습니다. 수고하셨습니다.
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wood

2010.12.21 13:05
실전으로 들어가니 조금씩 워려워지는군요. 다음편도 기대됩니다.^^
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[SB]쉼플플러그

2010.12.21 13:07

빨리 다음편이 기대되네요ㅋㅋ 좋은 자료 감사합니다.

profile

#대인배_랄랄라

2010.12.21 17:26
우오.. 잘 봤습니다! 토미님은 참으로 설명을 쉽게쉽게 잘 해주셔요~ ㅎㅎ
profile

말미잘

2010.12.21 19:30
전 봐도 잘 모르겠습니다 ㅠ_ㅠ
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Hanz

2010.12.21 20:32
좋은 글 감사합니다. ^^
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찌상

2011.01.02 11:58
드디어 다봣따.... 
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i love music

2012.01.30 16:03

잘보고 갑니다 그런데 정확한 측정을 위해서는 사용하는 마이크의 특성에 맞추어야한다했는데 만약 여러 마이크를 사용한다면 어떤 방법으로 해야 정확한 측정이 가능한가요?

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