DAP 스마트폰 음질 끝판왕은? LG G6와 삼성 갤럭시 S8+ 비교

한국 기업의 양대산맥이라 할 수 있는 삼성과 엘지 두 회사의 플래그쉽 스마트폰인 갤럭시 S8 플러스와 G6 모델의 음향 성능을 비교해 보도록 하겠습니다. 제품별 음향 특성은 이전에 공개된 측정값으로 알 수 있지만 대부분 일반 사용자는 모르는 경우가 많으므로 비교해서 측정값에 대한 내용을 알려드리고자 합니다.

이번 측정된 제품은 삼성 갤럭시 S8 플러스이고 아래에는 S8으로 표기합니다. 엘지는 G6만 있으므로 G6로 표기하며, 알파벳 순서로 G6와 S8 비교로 알려 드리겠습니다.

측정 장비 및 조건

영디비에서는 DAP리뷰에 현재 최고의 장비인 오디오 프리시전(AP)사 APX-555 장비를 사용합니다. APX-555는 Residual THD+N 특성이 -117dB로, 525나 585에 비해 성능이 좋습니다. 측정 조건은 기본적으로 AES17-2015에 기반을 두어 측정하고 있습니다.

측정 항목별 프로그래밍 소스를 테스트 디바이스에 넣어서, 재생된 소스를 APX-555에서 테스트하는 방식입니다. 음악 재생 앱은 기본 음악앱을 사용했습니다. 특이한 점으로 S8은 기본 음악앱이 설치되어 있지 않아, 기본 음악앱 설치 후 테스트를 진행했습니다.

테스트 샘플 1개를 측정한 데이터로 전체 제품 특성을 반영하지 않습니다.

G6와 S8 두 제품 모두 임피던스 자동 감지를 통해 출력 전압을 변경하는 방법으로 세 가지 모드가 있습니다. S8은 별도의 명칭이 없으므로 G6에서 사용하는 명칭을 빌리자면, 600Ω 이상의 임피던스에서는 외부 음향 기기 모드(Line Out 혹은 Aux)라 부르고, 50~600Ω 사이의 임피던스에서는 전문가 음향 기기 모드, 50Ω 이하의 임피던스에서는 일반 음향 기기 모드로 동작합니다. 그래서 측정 시 측정 장비로 직접 연결해서 외부 음향 기기 모드를 측정하고, 300Ω 더미 저항을 사용해서 전문가 음향 기기 모드를 측정하고, 32Ω 더미 저항을 사용해서 일반 음향 기기 모드를 측정했습니다.

모든 측정 데이터는 외부 음향 기기 모드(Line), 전문가 음향 기기 모드(300), 일반 음향 기기 모드(32) 순서로 보여드립니다.

왜 이렇게 세 가지 모드로 나뉘어 있을까요? 그 이유는 아래 출력 전압에서 상세하게 설명해 드립니다.

1.출력 전압

출력 전압 항목은 볼륨 크기이므로 사용자가 가장 크게 체감할 수 있는 부분입니다. 전압값이 크면 볼륨이 크다고 느낍니다. 예전에는 스마트폰에 음량 제한이 없었기 때문에 출력 전압이 높은 편이었습니다. 하지만 최근 스마트폰은 임피던스별 볼륨이 나뉘어 있습니다. 그 이유는 청력 손실과 밀접한 관련이 있습니다.

미국과 유럽을 중심으로 휴대용 음향기기의 높은 소리로 인한 청력 손실에 대한 연구가 많이 진행되었습니다. 휴대용 음향기기의 경우 일반적으로 이어폰을 이용하여 재생된 음악을 듣게 되며, 이어폰을 이용함으로써 음향기기로부터 발생하는 음이 내이의 안까지 직접 전달됩니다. 음악을 좀 더 선명하게 듣기 위해서 혹은 배경소음의 큰 곳에서는 평상시보다 큰 소리를 발생시켜 들으려는 경향이 있습니다. 이 때문에 장시간 반복적으로 높은 소리를 듣다 보면, 청력이 손상되고, 손상된 청력은 다시 되돌아올 수 없으므로, 사전 예방이 매우 중요합니다.

유럽의 CENELEC에서는 휴대용 음향기기의 최대 음량을 측정하고, 그에 대한 제한 기준을 명시하는 규격인 EN50332-1(이어폰과 셋트로 구성된 음향기기의 음량측정 및 기준)과 EN50332-2(이어폰과 기기가 다른 제작사에 의해 공급되는 경우의 규격)를 제정하여 운영하고 있습니다. 위의 규격을 간략히 요약하면 모두 HATS(Head and Torso Simulator)를 이용하며 EN50332-1에서는 이어폰과 셋트로 구성된 음향기기에 대해서 테스트 시그널을 사용하여 최대 음량 20초 동안의 등가 소음도로 측정하며 100dB(A)을 넘지 않도록 제한합니다. 또한, EN50332-2에서는 이어폰을 따로 측정하여 전압으로 이어폰의 음량을 제한합니다.

위의 방법에서 사용하는 측정을 나타내는 그림

G6나 S8은 음향기기와 번들 이어폰을 함께 제공하기 때문에, EN50332-1의 규격에 맞추어 개발 및 생산을 합니다. 그래서 50Ω 이하 저 임피던스 이어폰 연결 시엔 출력 전압을 낮게 설정하고, 50Ω 이상 고 임피던스 이어폰을 연결하면 출력 전압이 높아지는 방법을 취한 것입니다. 고 임피던스에서는 출력 전압이 높아도 높은 임피던스의 영향으로 볼륨은 조금 작아지기 때문입니다.

스마트폰으로 음악을 들을 때 청력 손실도 막으면서, 일부 매니아를 위한 높은 출력도 제공하는 제조사의 배려가 아닌가 싶습니다.

Line(외부 모드)에서 G6는 1.03Vrms, S8은 760mVrms, 300(전문가 모드)에서 G6는 2.07Vrms, S8은 0.95Vrms, 32(일반 모드)에서 G6 400mVrms, S8은 422.7mVrms의 출력 전압을 내주는 것으로 측정됐습니다.

전반적으로 외부 모드와 전문가 모드에서 상당히 높은 출력 전압을 내주는 G6의 성능이 좋다고 볼 수 있습니다. 또한, 일반인이 가장 체감하기 쉬운 부분입니다.

일반 모드에서 출력이 조금 높은 S8은 EN50332-1 규격을 미루어 보아 번들 이어폰의 감도가 낮으므로 출력 전압을 조금 높인 설계를 한 것으로 보입니다.

2. Frequency Response

주파수 응답 특성(Frequency Response)은 가장 기본적으로 확인해야 할 항목으로 저음부터 고음까지 얼마나 소리가 플랫하게 나오는지를 확인하는 항목입니다. 1kHz, 0dB을 기준으로 전 대역이 플랫하게 나온 특성이 가장 좋으며, 일반적인 사람은 20~20kHz까지 들을 수 있다고 합니다. 하지만 최근 Hi-Resolution이라는 고음질 음원이 많이 보급되어 고급 DAP 는 더 높은 음인 20kHz 이상도 재생하므로 그 이상까지 측정합니다.

20~80kHz까지 측정 데이터입니다. G6는 80kHz까지 0.3dB 감소하지만 약간의 떨림이 있고, S8은 80kHz에서 1.7dB까지 감소하는 모습을 보입니다. 이는 로우 패스 필터의 설정에 따라 다른 것으로 로우 패스 필터를 완만한 기울기로 설계했는지, 급격한 기울기로 설계했는지에 따라 다릅니다. G6가 약간 우세하지만 두 제품 모두 변화가 크지 않게 잘 설계되었습니다.

3.  Signal to Noise Ratio

SNR 측정값은 S8의 경우 측정이 불가하므로 비교에서 제외합니다.

4. Dynamic Range (AES17)

다이나믹 레인지(Dynamic Range)는 큰소리(0dB)와 작은소리(-60dB)의 차이를 보는 항목입니다. 다이나믹 레인지가 높을수록 좋은 기기이며, 청음 할 때는 큰소리와 작은 소리의 변화폭을 확실히 알 수 있고, 맑고 투명한 소리로 재생이 가능합니다. 예전에는 SNR로 측정하고 데이터를 보여줬지만, 디지털 디바이스의 발전과 함께 다이나믹 레인지 특성을 기준으로 바뀌었습니다.

G6의 다이나믹 레인지는 114dB, 117dB, 107dB 수준으로 상당히 좋은 특성입니다. S8은 3~5dB 정도 전체적으로 낮게 나왔습니다. 하지만 S8의 경우 사일런트톤(-60dB)의 소리를 틀었을 때 앰프를 끄는 현상이 발견되어, 이 다이나믹 레인지값이 정상 측정값인지는 불확실합니다. 

다이나믹 레인지 성능도 G6가 좋습니다.

5. THD+N

THD는 Total Harmonic Distortion의 약자로 전체 고조파 왜곡을 비율로 보여주며, THD에 노이즈를 더한 값이 THD+N입니다. 전체 고조파 왜곡률과 노이즈 성분을 모두 포함한 것이며 이 값이 낮을수록 원음에 가깝다고 보시면 됩니다.

측정 조건은 20~20kHz 사이 필터를 걸고 -1dBFS 레벨의 1kHz 신호를 주었을 때 나타나는 값입니다. G6의 외부 모드 측정은 1kHz에서 -103.5dB 환산하면 약 0.0006%입니다. 전문가 모드와 일반 모드 모두 -100dB에 가까운 좋은 성능을 보여줍니다. S8은 외부 모드에서 최대 -94dB이고 일반 모드의 경우 -74dB까지 떨어지는 성능을 보입니다. -74dB은 환산하면 약 0.022%까지 증가한 것으로 S8이 G6보다 성능이 많이 떨어집니다.

6. IMD

IMD는 혼변조 디스토션(Intermodulation Distotion)으로 두 개의 사인파를 하나의 신호로 넣어 주고 발생하는 왜곡률을 측정하는 방법입니다. 주로 7kHz와 4:1 비율인 60Hz 신호를 입력해서 측정하는 SMPTE-DIN 방식을 사용합니다. 두 개의 신호를 사용하면 하모닉스 성분 외에 두 개의 신호에서 만들어지는 별도의 왜곡률까지 측정해 볼 수 있으므로 실제 음악에서 발생하는 왜곡률을 볼 수 있다고 합니다.

G6는 외부 모드에서 최대 -102.5dB까지 좋은 특성은 보이고, 일반 모드에서 최소 -89.4dB로 상당히 좋고 안정적인 성능을 보여줍니다. 반면, S8은 최대 -86dB에서 최소 -77dB로 성능 면에서 G6 보다 떨어집니다.

7. Stereo Crosstalk

스테레오 크로스토크는 한쪽 채널에만 신호를 입력한 값과 다른 채널에 넘어오는 신호 값의 비를 보는 것으로 스테레오의 분리도를 보는 중요한 항목입니다. 좋은 기기일수록 크로스토크 값이 낮게 나옵니다. 크로스토크 측정값은 10kHz에서 데이터입니다.

G6는 외부 모드에서는 -107dB로 매우 좋은 특성이고, 일반 모드에서 -47dB로 아쉬운 성능을 보여줍니다. S8은 최대 -69dB에서 최소 -64dB까지 안정적이지만 어디 하나 좋은 특성은 딱히 없습니다.

8. Noise Level

사일런스 톤을 입력한 상태에서 잡음 신호 레벨을 측정한 값으로 AES17에서 규정하는 CCIR 필터를 적용하여 10초간 측정한 데이터의 평균값을 기재합니다. G6는 -115.07dBV로 매우 낮은 값이며 감도가 높은 이어폰을 사용해도 화이트 노이즈를 느낄 수 없는 값입니다. S8은 사일런스 톤 입력 시 앰프가 꺼지기 때문에 측정이 불가합니다.

S8은 특이하게도 스피커 모드에서 사일런스 톤 재생 시 앰프가 켜지며 화이트 노이즈가 발생해서 정상 작동을 하는 것으로 판단했으나, 이어폰 모드에서는 사일런스 톤 재생 시 앰프가 꺼지는 현상을 발견했습니다.

9. Output Impedance

이어폰 단의 출력 임피던스이며, 출력 임피던스는 0에 가까울수록 좋으며, 출력임피던스가 높은 경우 임피던스 곡선이 복잡한 이어폰/헤드폰의 소리가 많이 변할 수 있습니다. G6의 출력 임피던스는 1.57Ω으로 매우 낮은 편으로, 좋은 성능이라 볼 수 있습니다. S8의 출력 임피던스도 2.6Ω으로 좋은 성능입니다.

10. 기타

S8의 경우 M4A 파일이 지원된다고 되어있지만, ALAC(Appple Lossless) 포맷의 M4A파일은 재생이 안 되었습니다. 반면, G6는 ALAC 포맷의 M4A까지 재생이 잘 됐습니다. 아이폰 유저이고 M4A파일을 많이 가지고 계신다면 S8을 사용할 경우 인코딩을 다시 해야 되는 불편함이 있습니다.

사진=fubu3

Conclusion

한국 브랜드 플래그쉽 스마트폰인 LG G6와 삼성 갤럭시 S8 모델의 음향 성능을 비교해 봤습니다. G6는 전반적으로 전작의 성능을 뛰어넘어 고음질 전용 플레이어의 자리까지 위협하는 성능을 보여줬지만, S8은 출시 전 기대와 달리 S7에서 약간 개선한 정도에서 그치는 모습을 보여주었습니다. 그래서 S8은 음질적인 부분을 강조하지 않았는지도 모르겠네요.

번들 이어폰만 사용하는 사용자라면 S8을 사용해도 아무런 상관이 없지만, 좋은 이어폰이나 헤드폰을 사용하면서 좋은 소리를 듣고 싶은 사용자라면 G6가 더 좋은 선택이라고 봅니다.

참고 문헌

* 휴대용 음향기기 소음실태 및 소음도 평가 – 이재원, 구진회, 박형규, 이우석
* CENELEC, 2000, EN50332-1
* CENELEC, 2000, EN50332-2
* AES standard method for digital audio engineering - Measurement of digital audio equipment

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