Missing 6 dB Effect: 이어폰과 스피커의 저역차이

https://www.0db.co.kr/xe/LAB_USER/29059

이 글에서 이어지는 내용입니다.

 

Missing 6db 현상의 원인을 하나하나 분석해 보도록 하죠.

 

 

1. 이어폰이 귀를 막으면 생기는 생리노이즈 (심장이 쿵쾅거리는 소리 등)가 저역을 마스킹하기 때문이다.

 

일단 마스킹(masking)의 의미를 알아야하는데요.

 

마스킹이란 두 가지 소리가 존재할때 둘 중 큰소리에 비해 작은 소리가 너무 작아서 

작은 소리가 안 들리는 심리음향적 현상입니다.

 

마스킹은 대체적으로 

1) 유사한 음(배음관계)에 있는 음일수록, 비슷한 대역일 수록 잘 일어납니다.

2) 저역보다는 고역이 마스킹이 잘 되는 편입니다.

 

초창기 학자들도 마스킹 현상때문에 6db 현상이 일어난 것이라고 생각해서

이 효과를 배제하고 실험한 논문이 있습니다. (1982년)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7085970

 

결과는 0.2db 정도로 거의 차이가 나지 않아서 (본문은 유료라 확인하지는 못했습니다)

이대로 Missing 6db effect는 묻힐뻔 하지만....

 

추후에 나온

Fastl (1986), Theile (1986), Keidser (2000) 연구에 의해서 좀 설득력이 떨어지기 시작했습니다.

 

특히 Keidser (2000) 년대 연구를 보면 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10875380)

500hz에서 생기는 거의 10dB 차이 나는 현상과 전반적인 저역대를 더 적게느끼는 현상을

마스킹만으로 설명하기가 어려워 졌습니다.

 

게다가

위에 써놨듯이 고역이 오히려 마스킹이 잘 되는데

고역에서는 이 현상이 안 생기고 저역에서만 마스킹 현상이 생긴다는 것이 이상하다는 점입니다.

 

 

 

 

2. 스피커에서 저역은 진동 같은 것이 느껴져서 다른 느낌을 준다.

 

비교적 최근에 연구된 논문 (2009)

http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=15204 

"Whole-Body Vibration Associated with Low-Frequency Audio Reproduction Influences Preferred Equalization"

Missing 6db 현상을 다루었는데요

 

간단히 결론만 말하자면 사람들이 4dB 정도의 진동을 주면

원래 가장 선호하는 소리에 비해 1.5dB 정도 저역이 줄이는 eq를 선호했다는 것인데요.

 

즉 진동이 어느정도 저역재생에 관해서 관련이 있다는 것을 밝혀낸 것이죠.

 

하지만

http://seanolive.blogspot.kr/2009/11/effect-of-whole-body-vibrations-on.html

 

저자중 한 사람인 올리브 박사도 블로그에 써놨듯이

음원 장르에 따라 진동을 느껴지는 걸 선호하는 경향이 사람마다 다 다르고 

(심지어 게임패드에도 진동을 넣으면 사람들의 만족도가 올라가는데 ;;)

몸무게에 따라서 그 진동을 어떻게 느끼는지도 달라질 경우가 큽니다.

 

그러므로 어느정도의 진동이 음압으로 계산 될지는 아무도 모르고

이 논문 결과는 사람의 진동에 대한 선호도가 반영된 결과일 수도 있다는 점이지요!

 

 

+같이 볼만한 논문 하나를 첨부합니다.

http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=15857

"BRTF (Body-Related Transfer Function) and Whole-Body Vibration Reproduction Systems"

 

사람에 몸무게나 체형에 따른 음압에 따른 진동전달을 연구한 논문인데

상당히 흥미롭습니다.

 

이런 방식으로 밑에 체중기 비스무리 한걸 넣고 헤드폰을 씌워줘 그 진동을 측정했습니다.

 

몸무게에 대한 차이 에 대한 결과 인데 상당히 많이 차이나는 걸 볼 수 있습니다.

(min= 51kg max=109kg)

 

 

+ http://goldenears.net/board/ST_KnowledgeBase/1246516

과거 골귀에서 파파동님께서 쓰신 글인데

골도전도에 대해 분석하신 글입니다. 같이 보시면 좋을듯!

 

 

하여튼 옆길로 좀 샜는데 ;;

 

Missing 6dB Effect 를 설명하는데 저음 진동은 약간 무리가 있는게

최소가청음압에서 스피커에서 발산되는 진동의 크기가 매우 작을 것이고,

이를 통해서 6db 저역차이가 난다는 걸 설명하기는 힘들죠.

 

하지만 우리가 실제로 듣는 현실에서의 차이는

저음 진동량이 우리의 저역 양감에 상당한 영향준다는 주장은 맞는 거 같습니다.

 

 

 

 

3. 스피커의 저역 잔향 때문이다.

 

가장 최근에 이루어진 연구 (2011) 의 논문에서 이 주제를 다루고 있습니다.

http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=16014

Locating the Missing 6 dB by Loudness Calibration of Binaural Synthesis

 

실험 과정을 설명하자면

 

1) 잔향(Reverberation)이 긴 룸 (그래프에서 가장 위에 룸)

2) 레퍼런스룸 (2번째)

3) 무향실 (마지막)

 

각 룸에서 각각 플랫한 스피커를 이용해 HRTF를 측정 이를 오픈형 헤드폰(람다,hd800)에 보정 

 

이를 청취자들이 스피커와 헤드폰을 비교 청취한 결과:

보정된 헤드폰에서 느껴지는 청감적 느낌과 룸에서 재생된 스피커간 차이가 없다.

 

즉 룸에서 나타나는 저역의 반사와 잔향을 계산해 보정해준다면

스피커와 헤드폰의 저역차이가 없다는 것이 결론입니다.

 

하지만 위 논문에서도 나오듯이

이러한 잔향과 같은 시간차에 의한 저역에서의 6dB 헤드폰과 스피커간 차이는 발견되었고

(잔향에 의한 음압 보상정도는 사람마다 다르다고 합니다.)

이는 훈련을 통해서 충분히 극복 가능한 심리음향적 효과라는 것이 밝혀지긴 했습니다.

 

+ 헤드폰과 이어폰간의 잔향차이를 다룬 Nomalone님이 쓰신 글도 같이 읽어볼만 합니다.

http://cafe.naver.com/realsounds/43031

 

 

4. 결론

 

결론적으로 Missing 6dB 효과는 스피커와 이어폰 헤드폰간의 잔향 차이인 듯 합니다만,,,

제 생각으로는 실제 저희가 듣는 상황에서는 저음진동을 무시할 수 없으므로

이어폰과 스피커의 저역차이를 말하는데 있어서는 2,3번이 정답인듯 합니다.

 

+ 덧

2,3번에서 다룬 논문은 Binaural synthesis 라는 방법으로 바이노럴 녹음된 음원을 사용했는데

이는 실제 우리가 평상시 듣는 스테레오 음원과 달라 결과가 달라질 수도 있다는 점을 남겨둡니다.

추후에 다른 연구 결과가 나온다면 또 글로써 찾아 뵙겠습니다.

 

 

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저번에 댓글 이벤트 당첨자 분은 2,3번을 지목하신 분들중 추첨을 통해

 

 

HibiKi 님 축하드립니다!

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