[다소 스압]이어폰의 측정치 고역 해석에 관해(feat, AKG n5005)

음, 정발이 안되었지만 많은 사람들이 탐을 내는 이어폰인 n5005의 측정은 아직 국내 커뮤니티에서는 된 바가 없습니다만(영디비가 아니면 근래에 활발하게 측정치를 내놓는 헤비메탈님이 곧 측정치를 올리지 않을까 싶습니다만)  
 
수시로 이 그래프 

를 바탕으로 이야기가 되지요. 
  
보시면 아시다시피 전체적으로 타겟과 잘 맞는 편입니다. 측정치를 여러차례 측정했는지 데이터 선이 여러선이 겹친듯한 모습도 신뢰성이 높아보이게 하는 이유이기도합니다.  
  
거의 다 하만타겟과 일치하거나 미세하게 타겟에서 벗어나는 수준에 불과해보이지만, 10khz 피크때문에 좀 10khz가 많아보이죠? 이것때문에 n5005는 10khz가 많다는 소리를 듣습니다. 
 
근데 재밌는것은, 저 측정치는 AES@NAMM 2018에서 나온것으로 보이고, BA 제조사인 놀즈에 속한 Andrew Bellavia의 n5005를 소개하는 프리젠테이션 동영상에서도 저 측정치 해석에 대해서 동영상이 올라와있죠.
 
https://vimeo.com/253957119  
얼마전에 0dB의 댓글에서도 이 동영상 링크를 단 적이 있었죠
여기로 가면 볼수 있는데, 정확하게 저 10khz 피크에 대한 이야기를 하고 있습니다.  
  
하만 타겟을 만든 Sean Olive 박사의 도움을 받았다고 하고,  
https://www.head-fi.org/threads/akgs-new-flagship-iem-n5005.869344/page-4 
실제로 저 링크에서도 Contributor에 그 이름이 있습니다. 
   
프레젠테이션을 진행한 사람이 BA 제조사인 놀즈 쪽 인사이니 친 BA 스럽다는 부분을 약간 걸러들어야할테지만, 10khz 언저리의 피크에 대해서 굉장히 유익합니다...  근데 영어라서 많은 분들이 겁먹으실테니, 제가 그 중 액기스라고 생각 되는 부분들만 뽑아서 번역해드리겠습니다.  
  
(동영상을 듣고 원문 내용을 적어서 정리한뒤 번역하는 과정에서 제가 좀 잘못 들었거나 의역이 포함되어있을수 있습니다.)
  

동영상 10:30가량부터 11:10까지

제가 10 kHz 이후로 그래프에 어둡게 쳐놓은 것을 보실수 있을겁니다. 이렇게 해놓은 이유는 두가지입니다. 첫번째로 AKG에서 이걸 측정할때 측정 시스템의 측정 정확도가 10 kHz 이후 떨어지기 때문에 그가 10 kHz 이하의 값에 집중한것입니다. 
Now, you notice about 10 kHz I got a shade-in, because there are 2 reasons for that. When he did the listening studies, measurement accuracy of his system fell off above 10 kHz. So he really focuses on measurement 10 kHz and below.  
 
하지만 여러분은 10 kHz 부근에 피크가 있는 것을 보고 비판을 하실수도 있겠지만, 그것도 사실 오늘날 구하는게 가능한 측정장비의 특징으로 인한것입니다. 조금 있다가 그 부분에 대해서 말할 내용이 있으나 잠시 미루겠습니다. 여기서 보시면 AKG가 고음역대에서 할려는 것이 무엇인지 아실수 있을겁니다. AKG는 음향커브가 10kHz 부근 부터는 정확하지 않음을 알고 있기때문에 단순히 음향 커브를 플랫하게 맞추려고 하지 않고 그들이 음향에 대해서 이해하고 있는 방향으로 튜닝할려는 것입니다. 
But you see in couple different charge you have that a big peak at 10 kHz but that's also function of measurement system that's available today. I am gonna have some words about that little bit later. But so you see that when they're trying to do higher frequency side, they tuned high treble according to their acoustic knowledge, not just following curve roll, because curve roll above 10 kHz was not accurate. 

  
(중략) 
 

22:30가량부터 24분 24초가량 
  
이어폰을 측정한 것과 실제 청음하는 소리의 연관점을 찾을때 가장 어려운 부분은 오늘날의 커플러의 한계점입니다. 오늘날 쓰이는 커플러는 보통 구형 IEC 스펙에서 기반한 IEC 711라고 불리는 커플러입니다. 새로운 EN 스펙이 있지만 다들 그냥 711이라고 부릅니다.(주: 구 IEC-60711이자, 현재 표준인 IEC 60318-4를 지칭하는 것 보입니다. 다만 영미권에선 그냥 여전히 711이라고 부르나봅니다.) 이게 거의 대부분의 사람들이 오늘날 이어폰을 측정하는 장비입니다. 자, 왼쪽의 작은 그래프에서 실제 귀에서 10 kHz 이후에 작은 피크가 생기는 것을 보실수 있으시죠? 실제로 귀에서는 10 kHz 이후에 공진으로 인한 피크가 생성됩니다. 그리고 711 커플러는 실제 귀를 모방하기 위해서 이를 모방합니다. 하지만 711의 커플러의 문제는 이 공진 피크가 아주 뾰족하다는 겁니다. 굉장히 높은 Q값을 지니도록 튜닝된 피크입니다. 아주 급격하고 뾰족한 피크입니다. 실제 귓구멍에서 일어나는 공진보다도 훨씬 더 하다보니 문제가 있다는거죠. 실제 커플러의 공진점은 12 kHz 쯤에 놓여있습니다만, 직접 이어폰을 꼽은뒤 측정할때는 이 공진점이 내려와서 10 kHz나, 그것보다 약간 낮은 부근에 커플러의 공진점이 놓이게 됩니다. 
The hardest part about measuring in-ear monitor correlating what you hear to what you are measuring is a limitation of coupler that used today. The coupler used today often known as IEC 711 coupler from old IEC spec which is based. Now, there is new EN spec but everybody still calls it 711 coupler. It's pretty much everybody used it for in-ear monitor. Now, remember in ear response I showed that little peak above 10 kHz. Right? You actually have your ear introducing little resonance peak above 10 kHz, and 711 is designed to replicate ear response. But the problem with original 711 coupler is the peak is really sharp. It is a very high Q tuned peak. So it is very steep and very sharp. Actually much more so than ear itself.  In the raw coupler's resonance is around 12 kHz. When you do it with a system with an earphone plugged in and plumbing accounting for the earphone tuning, the plumbing of the earphone, it usually drops around 10 kHz or little lower.   
  
이 부분이 측정치를 신뢰할수 있는 한계점을 설정하게 됩니다.  왜냐면 측정치가 공진점에 가까워지면, 측정치의 정확도는 굉장히 떨어지기 시작합니다. 10kHz 이상부터는 이런 커플러 시스템을 이용한 데이터를 신뢰할수 없습니다. 그렇다보니 8kHz나 그 이하에는 측정치는 실제 청음했을때의 소리를 잘 대변합니다만, 8 kHz 이후부터는 그렇지 않습니다. 직접 듣는수밖에 없습니다. 물론 이런 데이터를 많이 보고 들어봐서 경험이 쌓이게 될경우 그 지식을 바탕으로 커플러의 데이터가 실제 어떠한 소리를 낼지 얼추 유추할수는 있습니다만, 정확하게 측정하는것은 어렵습니다. 이건 이어폰을 설계할때 여전히 많은 기술이 요구되는 이유 중 하나라고 말할수 있습니다.
 Well that places on limitation what you can measure because if frequency is approaching resonance, measurement accuracy gets really poor. You can't trust what's going on there at 10 kHz or above using this coupler system. so while you can (you know) make a good correlation between what you are measuring and what you are hearing from 8 kHz or below, Above you cannot.  You really have to do it by listening. Now you can get some feels from what the coupler is telling you versus what you are hearing. (You know) By long experience but it is really hard to measure what is actually going on. And that makes actually difficult. That's why there is still a lot of art in-ear monitor design. At least one of reasons why.   
 
 관객이 질문하는 관계로  
 (중략)

24:33부터 27:20까지 
  
 THD 에 대해서도 이야기 하고 싶습니다. 이 부분은 저희 놀즈에게 있어서 THD를 측정하는 사람들에게 설명하기 힘든 부분중 하나입니다. 고조파 피크가 공진점에 놓이면 어떻게 될까요? 여기서 4차 고조파가 공진 피크에 정확하게 놓인것을 볼수 있습니다. 이를 측정해보면 4차 고조파가 실제 4차 고조파보다 훨씬 더 높게 측정됩니다. 그래서 THD랑 Frequency Curve를 한 그래프에 놓게 보면, 커플러로 인해서 생긴 큰 고조파 피크를 보시게 될겁니다. 우리 놀즈는 이를 이해하고 있지만, 이 부분을 모르는 사람들이 이어폰이나 BA 드라이버 자체의 측정치를 보고 이 부분에 대해서 질문을 하곤 합니다. 그리고 우리는 이러한 부분들을 다 설명해야하죠.  
 I wanna share THD as well. This actually for us one of harder things to explain people and that is when you measuring THD. There is going to be couple of frequencies, one of harmonics lands where that peak is. So you can see the 4th harmonics is actually landed on right at the peak so you are going to measure much higher 4th harmonics than actually there. And so when you actually run THD versus frequency curve. You are gonna see a big spike at the fundamental which is caused from coupler. Now we understand that but people who is looking at that measurement of in-ear monitor or driver that go into the in-ear monitor were often question about these THD peaks, and we have to share this information.   
    

이 문제를 해결하기 위해서 우리가 해온 것은 일종의 하이브리드 측정방식이었습니다. 이건 저희가 만든 pre-package의 4웨이 BA 드라이버인 GV라는 모델의 측정치입니다. 저기서 8 kHz 주변에 피크를 보실수 있을겁니다. 저 피크가 진짜 피크일까요? 아닐까요? 저 피크가 진짜 드라이버가 내는 소리라면, 저는 난감해질겁니다. 왜냐면 저 피크는 아마 치찰음을 유발할거고, 분명히 소리가 밝아질거고, 장기간 들었을때 귀가 피로해질 가능성도 있습니다. 별로 저희가 원하는 소리는 아니죠. 하지만 진짜 드라이버가 내는 8kHz 피크인지 아닌지 모릅니다.
 Now what we have done until the present time to trying to account for this is a kind of hybrid measurement system. So this is a measurement one of our pre-packaged 4 ways balanced armature drivers, call model GV, we made the model GV, we measure it in a earphone and here you are. Is that peak real or not? If that peak is real, I am in a trouble, because a peak sitting about 8 kHz probably cause some sibilance, certainly it's gonna sound bright, probably enduring ear fatigue in long listening. It's not something we want. But I don't know it is real or not.

그래서 저희는 작은 커플러를 이용해서 측정한뒤 참고합니다. 커플러 용량이 고작 0.4cc 밖에 안되는 커플러입니다. 실제 귓구멍 안의 용량보다도 훨씬 작은 수치죠. 이런 커플러를 쓰면 공진 피크를 가청주파수 밖으로 밀어버립니다. 단, 이런 작은 용량의 커플러는 가청주파수 전역을 측정하는데 쓰기엔 부적합합니다. 왜냐면 용량이 실제 귀의 용량보다도 너무 작아서 저음을 측정하면 너무 저음이 높게 측정될것이거든요. 그래서 이런것은 그렇게 쓸수 없습니다. 그런 용도로는 실제 귀의 응답을 모의한 커플러를 써야지, 작은 용량의 커플러에 의지할수 없습니다. 하지만 이런 작은 용량의 커플러를 통해 고음 피크가 드라이버가 만들어내는 소리인지, 아니면 커플러의 한계때문에 생성된것인지 알기에는 적합합니다. 그래서 이렇게 작은 용량의 커플러로 측정을 했더니 피크가 사라졌습니다. "좋아, 드라이버 문제가 아니야. 문제 없어" 이렇게 결론을 내릴수 있습니다. 실제로 이 드라이버를 청음해보면 고음역대에서 아무런 문제없이 좋은 소리를 내주는것을 확인할 수 있습니다. 저희는 실제 고음 피크가 있는 소리를 내는 드라이버를 소비자에게 전하는것이 아닌것입니다.
 So what we do is we measure as well with a small coupler that coupler volume is only 0.4cc, much smaller than ear canal volume. That pushes its resonance peak above the audio band. Now you can't use that for full range measurement because the volume is so much lower than your ear canal. The bass response will measure too high. So we can't just rely on smaller coupler. You have to use coupler that simulate with your ear response. But we can use it to check if the peak is generated by driver or if the peak is just coming out of limitation of a coupler. So if we run same curve at the treble frequency, we see the peak is gone. "OK, Not the driver. we know we are good" In fact if you listen to the driver you can see it's actually pretty clean. Nice sounding driver in the treble range. We are not delivering actual peak to the consumer.  

 
그리고 아까 관객분 중 한분이 질문한것에 대답하자면, 이걸 만드는 덴마크 회사, G.R.A.S는 근래에 새로 hi-resolution 커플러를 발표했습니다. 이 공진 피크를 낮추면서 실제 귀의 응답을 묘사해서 저음역대도 정확하게 하기 위해서 내부 구조가 약간바뀌었습니다. 실제로 저희는 처음부터 그라스가 이 커플러를 개발하고 특성을 맞출때 그라스와 협조해서 도운바 있습니다. 
 And just answer the question the company makes these, G.R.A.S. out of Denmark, they just introduced hi-resolution of the coupler. It's a little bit different its construction inside to get that peak lower more to like actual ear response peak while still being accurate simulation of ear response at lower frequencies. Now, we actually did a lot of measurements conjunct with them when they are characterizing their coupler at the first place. 
  
(하략) 
  
정작 AES@NAMM 2018의 프레젠테이션에서 n5005의 피크는 10kHz에 실제 드라이버가 과하게 소리를 내는 피크가 아닌, 커플러 공진일거라고 소개하듯이 이야기하는데, 옆동네등지에서는 이런 프레젠테이션의 존재를 무시하고 FR 그래프만 가져간뒤 잘못 해석하는데, 역시 사람은 측정치 스크린 샷만 보는게 아니라 보다 자세한 내용을 다 봐야지 진짜 내용을 알수 있음을 알수 있습니다. 
  
결론: 그러니까 여러분! n5005 지르세요! 
  
 아... 말하고 나니까 저도 사고싶네요... OTL.... 
  
 P.S : 번역하는것보다 동영상 보고 해석하기 전에 동영상에서 말한 내용을 영어 글로 정리하는게 더 힘드네요... 우웱...... 시간도 더 들고 개중에 단어 몇개는 맞게 써넣었는지 헷갈리기까지 하네요. 큰 의미에서 뜻은 다 통할겁니다.