골든이어스를 운영하면서 지금까지(2012년 6월 기준) 대략 350~400여개의 음향관련 기기의 테스트를 해 왔는데, 이 중에는 정말 잘 만들어서 개선이 필요한 부분이 별로 느껴지지 않을 정도로 좋은 제품도 있었고, 이런 허접한 제품을 판매를 하다니… 라고 생각이 되는 불량이라고 생각이 되는 제품도 있었습니다.

다양한 제품의 테스트를 하다보니 제품간의 특성과 차이점 등을 자연스럽게 알게 되고 때문에 눈만 높아져서인지, 이 제품은 이런 부분만 개선을 하면 참 좋을텐데… 라는 제품별 튜닝방법에 관한 생각을 참 많이 합니다.

제품의 튜닝방법은 제품의 종류별로 다양한 튜닝방법이 있지만 이어폰, 헤드폰 관련 튜닝방법중에서 가장 손쉽고 강력한 방법 중의 하나는 바로 이 글에서 소개드리는 Digital Equalizer를 사용하는 방법입니다.

이전에 PC에서 Digital Equalizer를 활용하여 튜닝을 하는 방법에 관하여 소개를 해 드린 적이 있는데요, 그 글을 작성한 이후 스마트폰에서도 동일한 원리의 방법을 소개 해 드리려고, 작년부터 준비를 했었는데요, 준비를 하다 보니 스마트폰에서 Digital Equalizer를 사용한 튜닝방법을 적용하는 방법에는 몇가지 어려운 문제가 있다는 것을 알게 되었습니다. 그리고 현재는 그러한 문제점들이 어느 정도 해소가 되어 드디어 이 글을 작성하게 되었습니다.

Digital equalizer를 사용한 튜닝의 기본적인 개념은 골든이어스에서 제공을 하는 제품의 Frequency Response 특성 데이터를 활용하여 내려간 부분은 올려주고 올라간 부분은 내려주면 됩니다. 개념은 참 쉽죠?

이어폰(헤드폰) 성능 극대화 프로젝트 개념도

지난번 글(PC에서의 적용방법)에서도 설명을 드렸는데, 오해를 하실 까봐 다시한번 더 말씀드리면 Digital Equalizer를 사용하여 이어폰,헤드폰의 튜닝을 하는 방법에는 몇 가지 제약사항이 있습니다.

가령 저음의 재생 대역폭이 비교적 좁은 오픈형 이어폰의 경우, EQ를 사용하여 아무리 저음을 크게 증폭하여도 저음의 재생 대역폭이 늘어나는 것에는 분명히 한계가 존재합니다. 고음부 역시 마찬가지로 재생이 안 되는 제품의 소리는 EQ로 증폭을 한다고 해결이 되는 부분이 아닙니다.

자동차를 예로 들면 경차에다가 Twin-scroll turbo + BREMBO Brake + BILSTEIN Suspension + RECARO Seat 등을 사용하여 튜닝을 하여도 Prosche의 동력성능을 따라가지 못하는 것과 마찬가지 이유입니다.

하지만 Digital Equalizer를 사용하여 튜닝을 하는 방법은 아래의 논문에도 나와 있듯이 단점 보다는 장점이 훨씬 많은 방법이므로 이러한 방법을 사용하면 실제로 음질개선 효과가 매우 큽니다.

참조 문서
Perception of Perceived Sound in Rooms: Some Results of the Athena Project
Authors: Schuck, Peter L.; Olive, Sean E.; Ryan, James G.; Toole, Floyd E.; Sally, Sharon L.; Bonneville, Marc E.; Momtahan, Kathy L.; Verreault, Eric S.
AES Conference:12th International Conference: The Perception of Reproduced Sound (June 1993)

우선 스마트폰에서 이어폰의 성능을 극대화 하려면 몇가지 준비물이 필요합니다.

1. 적당한 성능의 이어폰(헤드폰)
경차를 아무리 튜닝하여도 포르쉐의 동력성능을 못 따라가는 것처럼 이어폰, 헤드폰도 일정한 수준 이상의 제품이 되어야 EQ Tuning 역시 가능합니다.

참고.
이 부분의 특성에 대하여 초보자분들도 쉽게 이해하실 수 있게 하기 위하여 골든이어스에서는 EQ의 설정에 대한 제품의 실제반응정도를 나타내는 EQ Adaptability 라는 용어를 만들었고, 제품의 EQ Adaptability 특성도 표기를 할 예정입니다.

이어폰(헤드폰)의 EQ 적용등급 표시

 2. 해당 제품의 측정 데이터
현재 골든이어스는 이어폰, 헤드폰 관련 대략 350개가 조금 넘는 제품의 데이터를 확보하고 있는데, 이 데이터의 양은 점점 늘려갈 계획입니다.

참고.
현재는 전 세계적으로 이어폰, 헤드폰의 청감적인 느낌의 Frequency Response를 표기하는 국제표준이 없기 때문에 해외 사이트의 데이터를 사용하여 보정을 하려면 각 사이트에서 어떻게 측정을 하고 보정을 어떻게 하는지에 대하여 알아야 합니다. (해외 사이트의 FR 데이터를 기준으로 무조건 FLAT하게 조정을 하면 안 됩니다.)

3. 정교한 성능의 Equalizer
제품의 Frequency Response 특성을 활용하여 보정을 하려면 center frequency, gain, bandwidth의 정교한 설정이 가능한 Equalizer가 필요합니다.
관련하여 스마트폰에서 구동이 되는 Equalizer의 성능을 하나씩 테스트를 해 보니 예상외로 생각보다 쓸만한 좋은 제품이 없었습니다.
EQ의 설정은 쉬운 반면 정교한 설정이 불가능한 제품도 있었고, EQ 설정과 실제 소리의 출력(실제반응)이 일치하지 않는 제품도 있었고, EQ설정과 화면에 보여지는 그래프가 완전히 별도로(전혀 맞지 않음) 동작을 하는 제품도 있었습니다.

참고.
이제는 저희도 스마트폰용 EQ 제품을 만들기 때문에, 스마트폰에서 동작하는 다른 EQ제품의 테스트결과를 공개하지는 못하지만, 참고적으로 말씀드리면 스마트폰에서 동작을 하는 EQ의 상황 역시 PC용 제품들(PART.1 / PART.2)과 비슷한 상황입니다.

그래서 어떻게 할까 고민하다가 “그럼 만들지 뭐!”로 되었습니다.

 
골든이어스에서 제작을 한 플레이어는 아래의 특징이 있습니다.

1. 정교한 EQ 설정 가능
2. EQ 설정값과 그래프의 모양(EQ Result Preview)이 일치
3. EQ 설정값과 실제 소리의 반응(Actual Measurement)이 일치
4. Auto Clipping 방지 기능

사실 이러한 부분은 Parametric Equalizer라고 불리우는 제품이라면 당연히 되어야 하는 부분인데요, 현실적으로는 설정을 한 대로 정확하게 동작을 하는 EQ 제품이 거의 없다 보니 이런 것이 저희제품의 특징이 되었네요.

스마트폰에서 정교하게 동작을 하고 원하는 모양의 그래프를 만들 수 있는 EQ를 만들고 나니, Digital Equalizer를 사용하여 이어폰, 헤드폰의 정교한 보정을 하는 것 자체가 가능해 지긴 하였는데, 그래도 EQ를 사용하여 소리의 튜닝을 하는 작업은 매우 어려울 것 같다는 생각이 들었습니다.

왜냐하면

1. 정교한 EQ 설정의 어려움. (눈대중 방법.)
Flat한 하이파이 사운드를 듣기 위하여 EQ의 설정을 하려면 골든이어스에서 공개를 하는 제품의 Frequency Response 그래프를 참조하여, 플레이어의 EQ설정 결과 화면에서 실시간으로 보여주는 그래프를 반대로 (올라간 부분은 내려주고, 내려간 부분은 올려주고) 만들어야 하는데, 이게 2개의 그래프를 눈대중으로 생각을 해서 설정을 해야만 하다 보니 정교한 설정이 어렵습니다.

2. EQ 설정 관련 지식
게다가 EQ 역시 아무나 사용을 할 수는 있지만 정확하게 사용을 하려면 제품의 Frequency Response 그래프를 보고 문제점에 대한 원인을 분석할 수 있는 지식이 필요합니다.

가령 아래의 특성을 나타내는 제품의 경우 4kHz부근에 발생하는 Deep은 Comb Filter효과로 인하여 발생하는 Deep입니다. 

이러한 종류의 Deep은 4kHz부근을 EQ를 사용하여 증폭을 하더라도 Deep은 전혀 작아지지 않고 오히려 Deep 주위의 소리만 커지게 되므로 이러한 제품은 EQ를 사용하면 더욱 나쁜 특성으로 변화되는 현상이 발생합니다.

즉 EQ를 정확하게 사용하려면 제품의 Frequency Response 그래프를 보고 발생하는 Peak와 Deep이 발생하는 원인에 따라서 보상이 가능한지의 여부를 판단하여 EQ설정을 해야 하는데 이게 쉬운 일이 아닙니다.

참고.
리뷰의 내용에는 없지만 골든이어스에서는 Peak와 Deep이 발생하는 원인을 제품의 테스트시 추가적인 몇 가지 테스트를 하여 파악합니다.

3. 고음 특성의 보정 가능 여부
그리고 아래의 그래프와 같이 고음부가 출렁거리는 제품의 경우

초록색: 깊게 삽입,  빨강색 : 중간 삽입, 파랑색 : 얕게 삽입

8~10kHz부근에 발생하는 Peak는 착용방법에 따른 이어폰의 삽입깊이에 따라서 발생되는 주파수가 이동을 합니다. 때문에 이러한 Peak의 경우 정교하게 보상을 하는 것은 오히려 더욱 안 좋은 소리가 재생될 수 있으므로 "적당하게" 조절을 해 주어야 합니다.

4. Frequency Response 그래프와 EQ가 무엇인지 모르는 경우.
결정적으로 초보자의 경우는 Frequency Response 그래프와 EQ가 무엇인지도 모른다는 것 입니다. 그러한 분들에게 “Study에 있는 이런 저런 글을 읽고 이해를 하신 후 적용하세요~~~ “ 이렇게 말하면 너무 어려운 일이 아닐까요?

이러한 문제점들에 대한 해결책으로 몇 가지 다른 방안이 있겠지만, 아래와 같이 하면 비교적 쉽게 해결이 됩니다.

1. 전문가가 제품의 특성별로 최적화된 EQ 설정값을 테스트 후 Server에 미리 저장

참고.

EQ 설정 Simulator 화면

 

골든이어스에서는 최적의 EQ설정을 위하여 제품의 측정 데이터와 실제 EQ의 반응을 연산하여 EQ 설정을 정교하게 할 수 있는 전용 프로그램을 만들어서 사용 중입니다.

설정된 EQ값을 제품에 적용한 후 검증한 실제 측정 데이터

 

그리고 설정된 값을 적용한 상태로 이어폰(헤드폰)의 소리를 골든이어스의 측정장비에 연결하여 한번 더 검증작업을 합니다.
(대부분은 검증작업까지 진행을 해 왔었습니다만, 아주 오래전에 테스트 된 제품들은 Simulation 작업만을 하는 경우도 있으므로, 위의 2가지 그래프에서 발생하는 오차 정도는 발생 가능할 수도 있습니다.)

2. 사용자는 플레이어에서 회사명, 제품명을 선택 후 다운로드 버튼을 터치.

3. 플레이어는 Server와 통신을 하여 미리 저장된 설정값을 Server로 부터 다운로드 후 적용.

각 이어폰에 대한 특성에 따라 자동으로 FLAT하게 보정되면, 개인의 취향에 따라 음색을 조금 더 조정하여 사용하시면 됩니다.

이렇게 하면 초보자도 비교적 쉽게 하이파이 사운드를 들으실 수가 있습니다. *^^*

골든이어스에서는 가칭 AccuPlayer의 개발을 거의 완료하였고 몇 주 후 출시를 앞두고 있습니다. 하지만 아직까지 제품의 이름을 정하지 못하고 있습니다.

현재 거론되고 있는 이름 중 가장 좋다고 생각되는 이름은 AccuPlayer인데요, 마음에 쏙 드는 이름은 아직 없습니다.

그래서 저희가 개발한 플레이어의 이름 공모전을 진행합니다.

AccuPlayer

 – 의미 : Accurate(정교한) Sound를 재생하는 Music Player의 줄임말

AccuPlayer를 제외한 좋은 이름을 제안 해 주시면, 채택(정식 명칭으로 사용)이 되는 경우에 한하여, 아래의 제품을 경품으로 증정하겠습니다.

beyerdynamic T1

이왕 하는 행사 최고의 헤드폰 제품으로 *^.^*

[ 이름 공모전 참여 방법 ]

골든이어스에서 제작을 한 뮤직플레이어의 이름 중 본인이 생각을 하는 가장 좋은 이름을 댓글(비밀 댓글)로 알려주세요.

[ 제출 형식 ]

App 이름 : 플레이어의 이름을 작성 (복수지원 가능)

의미 : 플레이어의 의미를 최대한 그럴듯 하게 작성

[ 마감 ]

2012년 6월30일 

전 세계 앱스토어에서 판매되므로 Global한 이름으로 부탁드려요~~~

많은 참여 바랍니다. *^.^*