FR이 같아도 소리는 다릅니다. feat. Diffuse Field

FR이 같아도 소리가 다를 수 있다는 것을 보여주기 위해서 극단적 차이로 끌고온게 잔향입니다. FR이 같으면 소리가 같다는 주장이 사실이라면, 본문에 첨부한 영상 후반부의 무향실에서 녹음된 음성을 리버브 없이 EQ만 걸어서 영상 전반부의 잔향실 음성으로 바꿀 수 있어야 하고, 그 반대도 가능해야 합니다. 즉 FR같으면 소리가 같다는 주장이 정말 사실이라면, FR 조절으로 모든 소리를 만들 수 있어야 하고 없던 잔향도 생겨야 합니다. 그게 안되는건 거의 모든 사람이 다 아는 상식인데, FR같으면 소리가 같다는 주장은 그 상식과는 공존할 수 없음을 보여드리고자 했습니다.

잔향실은 그냥 목욕탕이 아니고 룸모드가 발생하지 않게 만든 특수한 목욕탕(?)이므로, 토널밸런스는 유사합니다. 토널밸런스가 이질적이지 않다는 사실을 믿기 어려울 만큼 음향이 이질적이지요. 제가 찍은 잔향실 사진에서 타일을 유심히 보시면 벽과 천정이 조금씩 비스듬한 것을 확인하실 수 있습니다. 어색한 위치의 계단조차도 방을 룸모드에 취약한 사각형으로 만들지 않기 위한 구조물입니다.

제가 입증하려 했던 논리를 더 연장하면, 룸의 잔향과 이어폰의 잔향이 다를 뿐만 아니라, 이 이어폰과 저 이어폰의 잔향이 다른 것도 당연하며 이를 EQ로 흉내낼 수 없습니다. 음향물리적으로 다른 물체니까요. 물리적으로 다른 물체의 음향특성은 주파수응답 변형으로 흉내낼 수 없는 고유의 질적 속성입니다. 잔향실과 무향실은 극단적 예시일 뿐입니다.

측정방법을 엄청나게 다양하게 해서 모든 음향속성을 속속들이 계량화하는 것도 언젠가는 가능할지도 모르겠습니다만, 결국 그 데이터를 기초로 소리를 재현하려면 음향물리적으로 동일한 속성의 물체를 구성해야 가능할 겁니다. 이쯤 되면 나노과학의 영역이지요. 참, 나노과학이 아니어도 비슷한 시도가 있긴 했는데 피아노 만드는 회사인 뵈젠도르퍼에서 피아노 향판을 붙여서 스피커를 만든 적이 있긴 합니다. 
  
ps. 자꾸 써논 글을 수정하게 되네요;; 
이어폰으로도 녹음에 들어있는 잔향 "표현"은 얼마든지 가능합니다. 이어폰 끼고 영상 전반부의 소리를 들으시면 잔향을 분명히 들으실 수 있으니까요. 음원에 녹음되지 않은 소리를 내는 것을 "표현"이라고 칭할 수 있을지는 조금 망설여집니다.

"FR이 같다고 완전히 같은 소리는 아니라는 점은 동의합니다. 만약 그게 맞다면 그냥 어떤 이어폰, 헤드폰이던 EQ로 밸런스만 맞추면 세상 모든 기기의 소리를 낼 수 있을테니 말이지요."  
 
제가 드리고 싶은 말씀이 정확히 그 말씀입니다. 그 주장의 논리적 결과이지요. 한때 유행했던 어큐디오 앱의 효용성은 이 가설에 기초하고 있습니다.
  
FR이 같으면 소리가 같다는 주장의 폭력성(?)을 생각해보시면, 잔향실과 헤드폰의 비교는 논리적으로 잘못된 비교라기보다는 쓸데없이 과하게 극단적인 비교였다고 생각합니다. FR이 유사한데 극단적으로 소리가 달라지는 가장 좋은 예시는 다름아닌 잔향실과 무향실의 비교입니다. (이것도 극단적이지만 그래도 둘 다 "룸"이긴 하니까요.) 이 두 공간 혹은 그 중 어느 하나라도 경험하신 분들을 일반적인 독자로 상정한다면 애초에 이어폰과 헤드폰을 이 비교에 끌어들일 필요도 없었을 겁니다. 물론 잔향실과 무향실은 FR도 좀 다르긴 합니다만, EQ로 FR을 바꿔서 잔향실 소리를 무향실처럼 만든다든가 그 반대로 하는것이 가능하다는 얘기는 들어본 바가 없습니다. 잔향실 녹음에서 저역 좀 깎는다고 무향실 녹음처럼 들리지는 않지요.

1차 반사음이 30ms보다 늦게 도착하는 환경이 어떤 공간일지 한번 상상해 보세요. 헤드폰은 커녕 대궐같은 저택에 꾸며진 리스닝 룸이나, 하만 레퍼런스 리스닝 룸에서도 1차 반사음의 지연시간이 30ms를 넘지 않습니다. 30ms 넘게 도달시간 차이가 나려면 직접음의 진행경로와 1차 반사음의 진행경로의 길이 차이가 10m를 넘어야 합니다. "잔향이 30ms 이내라면 직접음으로 인식하므로 잔향특성이 중요하지 않다"는 말씀이 사실이라면, 스피커를 대충 아무 공간에나 던져놔도 똑같은 소리를 낸다는 얘기도 사실이 됩니다.

정말로 "30ms"인지는 확인해보지 않았습니다만, 반사음이 직접음과 일정 시간이내로 귀에 도착하면 직접음으로 인식한다는 말씀은 사실입니다. 이는 우리 뇌가 직접음과 반사음을 구분하지 못한다는 의미이지, 반사음을 못 듣는다는 얘기는 아닙니다. 직접음과 거의 동시에 도착한 반사음을 직접음과 합쳐서 듣는다는 얘기이지요. 따라서 반사음의 지연시간이 짧을수록 음색과 음질에 미치는 영향은 오히려 더 커집니다. 직접음 대비 반사음의 에너지도 지연시간이 짧을수록 커지기 때문에 더더욱 그렇게 됩니다. (반사면의 흡음율이 같을 경우)

실험용으로 쓰이는 잔향실은 넓지 않습니다. 직접음과 거의 동시에 들어오는 반사음의 영향도 연구해야 하기 때문에, 1차 반사음이 "30ms" 이내로 들어오게 만들어져 있습니다. 1차 반사음이 "30ms"보다 늦게 들어오게 만들어진 "잔향실"은 따로 있습니다. 바로 교향악 콘서트홀입니다. 풍부한 음향을 위해서 잔향음의 에너지가 길게 유지되도록 청취위치와 거리를 둔 벽과 천정은 음파의 에너지 손실을 최소화하면서 난반사를 일으키는 구조와 재질로 만들어져 있지만, 1차 반사음은 직접음보다 최대한 늦게 들어오게끔 청취위치에 근접한 바닥과 의자는 흡음처리가 되어 있습니다. 그래서 잔향이 많은 공간임에도 불구하고 목욕탕보다 훨씬 깨끗한 음향을 들을 수 있는 겁니다. 
  
P.S. 흡음재 튜닝으로 FR이 달라진 헤드폰을 다시 EQ로 FR이 똑같아지게 맞추고 비교청취하면 "FR이 똑같지만 다른 소리"를 헤드폰으로 체험할 수 있습니다.

저도 이정도에 공감합니다.

일단 잔향특성은 CSD라면 모를까, FR에서 나오진 않고, 이어폰에서도 극저음 잔향이 긴 n5005와 짧은 이어폰과 극저음 비교하면 명백한 차이가 나기 때문에 FR이 전부라고 말하는 명제는 동의하지 않습니다.

하지만 이어폰과 헤드폰의 FR 비중이 크다는 것도 무시할수 없다고 봅니다.

90퍼센트까진 아니라도, 저도 말씀하신것처럼 스피커보다 변수가 적은 이어폰에선 FR이 음질의 7~80퍼센트는 결정한다고 봅니다. FR이 다소 떨어지고 FR외의 부분이 좋은 이어폰이 있으면, FR의 영향이 크다보니 FR쪽에 손을 들어주는 경향은 있을수 있다는거죠. 

시험으로 따지면 비중이 높은 영역에서 실점이 있다는 것이라서 아무래도 FR편을 들어주는 경향이 생길수밖에 없다고 봅니다.

요즘 대놓고 이어폰/헤드폰 음질은 FR 하나만 보면 된다! 라는 극단적인 주장은 얼마 없는걸로 압니다만, 그렇게까지 느껴질정도로 FR을 중시하는 유저들이 보이니 이런 반발이 나오는거겠죠. 
 
일단 그래도 명제인 FR로는 음질의 전부를 볼수 없다는데에는 동의합니다. 이헤폰으로 한정해도 그래요. 귀로 들을수 있는 차이를 FR외의 요소만으로 얼마든지 만들고, 곡에 따라서 얼마든지 청감으로 지적 가능한 수준으로 그 외의 요소도 차이는 있다고 판단합니다. 
  
다만 잘 측정된 CSD이 좌우 유닛 둘 다 제공된다면 이어폰 헤드폰에 한정해서, 저는 사실상 그 외 측정치는 일반유저는 거의 필요없다고 봅니다. 제조사라면 THD등도 필요하겠지만 CSD가 좋은데 THD가 체감 가능할정도로 나쁜 이어폰/헤드폰은 상상이 힘드네요.

FR에 시간축을 더한 그래프, 그게 CSD, Cumulative Spectral Decay입니다.

예전에 영디비님께도 CSD 올려주시는게 어떠냐고 건의해본적 있는데.
측정편차가 커서 올리시기 힘들다는 말씀을 하시더라구요.

편차 외에도 FR보다도 확실히 해석이 어렵다는 문제가 있습니다. 
 
예를들어, 두가지 다른 제품을 CSD 측정치를 주요 판단요소로서 놓고  
뭘 살지 정해야하면 머리가 상당히 아파집니다. 명백하게 하나가 떨어지는건 알겠는지 
비슷한데 좀 다른 수준으로 어중간하면 뭐가 더 내 취향에 맞는지 판단이 힘들거든요.