KH203C 갤러가 좋은글 링크 어제 올렸길래 공지용으로 번역해서 올렸음. 초보자한테 도움될 링크 올려줘서 감사의 말씀 드림. 그리고 원글이 써져있었던 Audioholics 리뷰 사이트 역시도 여길 볼 일은 없겠지만 소소한 감사의 말을 남김. 초보자 분들은 이 글을 보고 기본적인 그래프에 대한 이해를 하시면 좋겠네요. 원글의 링크는 https://www.audioholics.com/loudspeaker-design/understanding-loudspeaker-measurements 입니다. 번역이 마음에 안드시면 여기 들어가서 원글을 보시면 될듯.

주파수 응답(FR)

  스피커 동작의 가장 기본적인 그래프이자 여러 국가의 라우드 스피커 측정 그래프에 나오는 것이 바로 주파수 응답입니다. 때로는 이것을 진폭 응답이라고도합니다. 주파수 응답은 스피커가 동일한 양의 증폭에 대해 사운드 주파수 스펙트럼 전체에서 응답하는 방식을 측정 한 것입니다. 주파수 응답 그래프의 x 축은 주파수 또는 피치로 듣는 것을 나타내고, 그래프의 Y 축은 진폭 또는 소리로 듣는 것을 나타냅니다. 같은 힘으로 부딪 칠 때 피아노 사운드의 키가 얼마나 큰지 유추 할 수 있습니다. 피아노 키보드에서 피치가 왼쪽에서 오른쪽으로 움직이는 방법과 유사하게 주파수 응답 그래프는 일반적으로 그래프 왼쪽의 저주파수 사운드로 시작하여 오른쪽으로 이동할 때 더 높은 주파수로 피치를 올립니다. 이상적으로는 건반을 같은 힘으로 쳤을 때 피아노는이 음을 모두 같은 소리로 연주합니다. 

마찬가지로, 완벽하게 작동하는 스피커는 모든 주파수에 대해 동일한 양의 증폭이 주어지면 주파수 스펙트럼 전체에서 완전히 균일 한 응답을 갖습니다. 주파수 응답 그래프에서 모든 주파수에 걸쳐 평평한 선으로 표시되므로 완벽한 응답을 '플랫'이라고합니다. 완벽한 주파수 응답을 가진 스피커는 현실적으로 달성하기가 불가능하지만, 많은 스피커 제조업체는 합리적으로 가능한 한 가까이 설계하려고합니다. 

On-axis 주파수 응답

  On-axis 주파수 응답 (때때로라고 dircet axis 주파수 응답이라고 불림, 하지만 이하 글에선 On-axis 주파수 응답이라고 부르겠습니다)은 직접 스피커 앞으로 방사되는 소리의 주파수 응답이다. 스피커를 들을 '대상'을 가리키는 방향으로 스피커의 행동에 대한 주요 측정으로 간주되어야합니다. 스피커가 리스너를 직접 겨냥하면 스피커가 발산하는 모든 사운드가 리스너에게 먼저 도착하므로 가장 중요한 단일 응답 측정 중 하나입니다. 첫번째로 도착하는 소리는 청취자가 느끼는 스피커 특성을 결정하는 중요한 요소입니다. 그러나 언제나 스피커가 청취자를 직접 향하게되는 것은 아닙니다. 청취자는 종종 다른 각도에서 스피커를 청취하게됩니다. 라우드 스피커 주파수 응답의 다른 모든 각도를 Off-axis 주파수 응답 이라고합니다.

  앞에서 언급했듯이 On-axis 주파수 응답의 가장 이상적인 측정은 완전히 평평하지만 보통은 현실적이지 않으므로 찾는 모양은 가능한 한 응답 곡선의 평평합니다. -적어도 정확성에 관심이 있다면. On-axis 주파수 응답이 완전히 평평한 이론적 스피커는 콘텐츠를 최소한 바로 앞의 위치에서는 완벽한 정확도로 재생할 수 있음을 나타냅니다. 주파수 응답 곡선이 평평한 모양을 벗어나면 스피커의 정확도가 떨어집니다.

Off-axis 주파수 응답

  라우드 스피커를 청취자로 직접 향하지 않으면 일반적으로 On-axis 주파수 응답과 주파수 응답 모양이 다른 Off-axis 각도에서 청취하는 것입니다. 정확성을 위해  Off-axis 응답은 자연스럽게 평평한 모양을 유지해야하지만 On-axis 주파수 응답과 마찬가지로 불가능하므로 스피커 설계자는 일반적으로 긴밀한 상관 관계를 갖는 부드러운 응답으로 설계합니다.  여기에는 두 가지 주요 이유가 있습니다. 첫째, 청취자들이 스피커의 정면에서 직각으로 스피커를 듣지 않는 경우가 많으므로, 스피커는 다른 적절한 각도에서 좋은 소리를 내도록 노력해야합니다. 둘째, 우리가 실내에서 듣는 것의 대부분은 스피커에서 청취자의 귀로 직접 들어오는 소리만 있는 것이 아니라 스피커에서 나오는 모든 소리입니다. 따라서 직접 On-axis 사운드가 완벽하게 정확하더라도 다른 각도에서 방출되는 사운드(Off-axis)의 주파수 응답이 매우 좋지 않으면 스피커에서 여전히 나쁜 소리를 낼 수 있습니다. On-axis 및 Off-axis 반응을 모두 포함하는 일부 그래프를 살펴 보겠습니다.

Listening Window

  일반적으로, 스피커가 좋은 반응을 보아야하는 가장 중요한 Off-axis 각도는 On-axis 에 가까운 각도이며, On-axis 근처의 각도 중 가장 중요한 것은 수평면에있는 각도입니다. On-axis 각도. 이 각도는 대부분의 사람들이 멀리 떨어진 각도에서 스피커를 듣지 않기 때문에 매우 중요하며, 측면 각도는 크게 다르지만 수직 각도는 크게 다르지 않습니다. 예를 들어, 청취 영역은 넓은 소파 또는 단면으로 구성 될 수 있으므로 수평적으로 넓은 영역이지만 사람들이 스피커를 거의 더 높은 각도 또는 낮은 각도에서 듣지 않는 경우가 많으므로 잠재적 인 청취 위치는 수직적으로 좁은 영역이라는 경향이 있습니다.   

  On-axis 응답과 그 근처에서 발생하는 반응의 단일 측정을 'Listening Window'라고합니다. 리스닝 윈도우 곡선은 수평 축에서 +/- 10, 20 및 30도, 수직 축에서 +/- 10도에서의 평균 수평 응답입니다. 청취자가 일반적으로 듣는 대부분의 영역을 포함합니다. 청취 윈도우 응답의 중요성은 대부분의 사람들이 스피커와 관련하여이 각도 내에서 청취하기 때문에 청취자의 귀에 먼저 도착하는 응답과 유사하다는 것입니다. 다시 말해, 청취자가 스피커 전방 범위의 적당한 범위 (스피커 전방 60도 각도)에있는 한, 스피커에서 처음 도착하는 소리의 응답은 청취 윈도우 커브와 유사해야합니다. 

Early Reflections(초기 반사음)

  앞에서 언급 한 일반적인 가정용 오디오 시스템은 스피커 자체에서 나오는 직접적인 소리가 아니라 벽, 테이블, 바닥 및 거의 모든 단단한 물체와 같은 실내 표면에서 반사되는 소리입니다. 이 반사 중 가장 강한 것은 Early Reflections(초기 반사음) 입니다. 예상 청취 위치의 영역에 도달하기 전에 실내 표면에서 단일 '반사'가 발생합니다. 이러한 초기 반사는 누적된 응답이 스피커의 직접 사운드 응답과 비교하여 매우 고르지 않으면 시스템의 전체 음질에 해를 줄 수 있기 때문에 중요합니다. 초기 반사는 낮은 주파수와 중간 주파수의 실내 주파수 응답에서 지배적 인 요소입니다. 일반적인 홈 오디오 설정에서 라우드 스피커의 톤 밸런스를 결정하는 데 큰 차이가 있습니다.

  이러한 초기 반사음은 '초기반사' 반응이라는 전체적인 행동을 나타내는 측정값을 가지고 있다. 초기 반사음을 구성하는 대부분의 사운드는 주로 스피커의 전면 절반에서 나옵니다. 따라서 초기 반향 곡선은 스피커의 전면 반구에서 나오는 수직 및 모든 수평 축 응답의 평균입니다. 초기 반사 곡선은 거의 듣기 창 응답 곡선이나 온 축 주파수 응답 곡선보다 진폭이 약간 낮다. 왜냐하면 초기 반사 반응은 바로 앞의 영역만큼 거의 많은 음향 에너지를 투사하지 않는 멀리 떨어진 축 각도에서 반응을 통합하기 때문입니다. 이것은 일반적으로 주파수가 올라감에 따라 응답이 하향으로 기울어지게합니다. 이 측정 항목에서 고정밀 라우드 스피커는 축 방향 응답과 유사한 곡선으로 일정한 선을 가져야합니다. 이러한 곡선은 스피커 주위의 대부분의 각도에서 생성 된 사운드가 축상 및 청취 창 응답과 좋은 상관 관계가 있어야 함을 의미합니다. 초기 반사 응답에 매우 큰 딥 또는 피크가있는 경우 톤 밸런스가 불균형 한 사운드를 만들 수 있습니다.

Sound Power(사운드 파워)

  스피커가 모든 각도에서 생성하는 사운드는 'Sound Power(사운드 파워)'곡선으로 요약됩니다. 사운드 파워 응답은 모든 방향에서 스피커에서 발산되는 모든 음향 에너지의 주파수 응답입니다. 일반적으로 많은 출력을 가지지 않는 스피커 뒤의 Off-axis 각도와 같이 덜 중요한 정보도 통합되어 있기 때문에 음질에 대한 훌륭한 가이드는 아닙니다. 만약 이 곡선이 너무 울퉁불퉁하면 문제가있을 수 있지만 일반적으론 이 응답을 너무 많이 읽지 않는 것이 좋습니다. 일반 가정용 오디오 사용자의 경우 중저음 및 중저음 주파수 대역에서 객실 내 응답을 예측하는 데 유용합니다. 아래에서 설명하는 지향성 지수를 도출 할 수있는 데이터로 더 유용합니다.

Sound Power Directivity Index(사운드 파워 지향성 계수)

  사운드 파워 지향성 지수는 단순히 스피커의 주파수에 대한 진폭을 보여주는 일반적인 주파수 응답을 나타내지 않습니다. 대신, 스피커가 전방 방향으로 투사하는 음향 에너지와 모든 방향으로 방사되는 에너지의 양을 나타냅니다. 다시 말해서, 사운드 파워 지향 지수 (통상적으로 우리가 이후에 참조 할 방식 인 'DI'또는 '지향성 인덱스'라고 함)는 스피커의 사운드 방사 방향에 대한 척도입니다. 지향성이 강한 스피커는 사운드 빔이 좁은 빔에 포함 된 스피커입니다. 매우 좁은 각도로 사운드를 외부로 투사하므로 스피커의 축에 가까운 각도에 있지 않은 사람은 스피커에서 직접적인 소리에 많이 노출되지 않습니다. 비-방향성 스피커는 매우 넓은 각도에서 사운드를 고르게 투사합니다. 일부 가상의 예를 들자면, 완전 지향성 스피커는 레이저 빔과 같이 단일 방향으로 모든 음향 에너지를 방출하는 반면, 완전 무 지향성 스피커는 구형 전구와 같은 모든 방향으로 균일하게 사운드를 방출합니다.

  지향성 지수는 Listening window 응답에서 sound power 응답을 빼서 설정되며, 결과적으로 곡선은 스피커가 얼마나 전향적인 편향을 가지는지, 주파수 당 전방 지향 에너지 대 전 방향 에너지의 비율을 보여줍니다. 이 측정에서, 모든 비 방향성 스피커는 특정 방향에서 투사 된 에너지에 차이가 없기 때문에 전체 주파수 응답에 대해 0dB의 값을 갖습니다. 즉, Listening Window 응답에서 측정 된 진폭은 Sound Power 응답에서의 진폭과 다르지 않다. 결국 이 두 응답은 동일한 곡선을 가지므로 취소됩니다. 반면에 모든 에너지를 전방 방향으로 방출하는 고 지향성 스피커 지향성 지수는 매우 높아지고 Listening Window 곡선과 진폭 및 모양이 거의 동일해질 것입니다. 따라서, 지향성 지수가 일부 주파수 대역에서 더 높은 진폭 레벨을 갖는 경우, 이는 그 주파수 대역에서 지향성을 띄며 비-지향성을 띄는 각도와는 반대로 단일 방향으로 더 많은 사운드를 투사합니다.

  그렇다면 지향성 지수 곡선은 음질 측면에서 무엇을 의미합니까? 지향성 지수에 대한 바람직한 특성 중 하나는 진폭의 거친 변동이 없어야한다는 것입니다. 매우 굴곡이 많은 지향성 지수는 서로 다른 주파수 대역의 분산 각도가 크게 다르거나, 다시 말하면 일부 사운드 범위는 다른 사운드보다 Off-axis 에너지가 훨씬 크다는 것을 나타냅니다. 앞에서 말했듯이, 실내에서 듣는 것의 대부분은 Off-axis 음향 에너지의 반사이기 때문에 불규칙한 지향성 지수는 고르지 않은 사운드 특성을 만듭니다. 반-평면 지향성 지수를 갖는 것 외에도, 원하는 수준의 지향성은 보다 상황에 맞게 적용된다. 예를 들어, 낮은 수준의 지향성은 이점이 될 수 있습니다. 청취 영역이 매우 넓은 경우에 모든 사람이 완전한 사운드를들을 수 있도록 스피커가 넓은 범위의 커버리지를 제공해야합니다. 다른 상황에서, 증가 된 지향성 지수는, 사운드 경로의 더 큰 제어가 필요한 경우와 같이 좁은 분산 패턴이 유용한 경우에 이점이 될 수있다. 높은 지향성이 유리할 수있는 예는 크고 음향적으로 Live한 방이 대표적인 경우입니다.

  고 지향성 스피커와 비 지향성 스피커의 질적 차이에 관해서는 캐나다 국립 연구위원회 (National Research Council, NRC)가 수행 한 연구에 따르면 대부분의 사람들은 측벽 반사가 더 넓은 음악적 스테이징 감각을 증가시키기 때문에 넓은 분산 스피커의 소리를 선호하는 것으로 보입니다.   현재까지 결정적인 연구는 없지만 넓은 분산 라우드 스피커가 더 큰 분위기 감각을 달성하기 위해 스테레오 이미징에서 약간의 정밀도를 희생한다는 것을 암시하는 증거들이 있었습니다. 궁극적으로 이것은 개인적인 취향의 문제인 것처럼 보입니다. 보다 넓은 공간감을 원하는 사람은 지향성 지수가 낮은 스피커를 찾아야하고,보다 정밀한 이미징을 원하는 사람은 높은 지향성 지수를 찾아야합니다. 이 점에서 실내 음향 및 스피커 배치는 이러한 품질에서도 중요한 역할을합니다. 내 자신의 경험에 따르면, 넓은 분산 스피커와 좁은 분산 스피커 두가지 경우 모두 넓은 공간감과 분위기뿐만 아니라 뛰어난 이미징을 가질 수 있습니다.

Early Reflections Directivity Index(초기 반사 지향성 지수)

  기존의 스피커의 경우, 사운드 파워 지향성 인덱스보다 더 중요하고 의미있는 것은 '초기 반사 지향성 인덱스'(또는 초기 반사 DI)입니다. 초기 반사 지향성 지수는 첫 반사를 발생시킬 각도에서 음파가 얼마나 방향성이 있는지 나타내는 곡선입니다. 방향성있는 초기 반사 측정의 에너지 비율입니다. Listening Window 응답에서 초기 반사 응답을 빼서 계산됩니다. Sound Power 지향성 지수의 단점은 표준 스피커에서 비교적 중요하지 않은 상당한 양의 데이터, 즉 스피커의 후방 반구에서 방출되는 음향 에너지를 고려한다는 점입니다. 그러나 대부분의 스피커는 전방 방사 설계입니다.

  Sound Power 지향성 지수와 마찬가지로, 초기 반사 지향성 지수에서 찾아야 할 바람직한 특성은 큰 불규칙성이 없거나  '울퉁불퉁'하지 않고 고르게 올라가는 매끄러운 곡선입니다. Sound Power 지향성 지수와 유사하게, 높은 초기 반사 지향성 지수는 매우 지향적이고 좁은 분산 스피커를 나타내고 낮은 초기 반사 지향성 지수는 넓은 분산 스피커를 나타냅니다.

'Spin-O-Rama'라고도 하는 ANSI / CTA-2034-A 표준

  위에서 설명한 6 가지 측정은 Harman International에서 개발 한 'Spin-O-Rama'측정 세트로 알려진 그룹으로 함께 표시됩니다. Spin-O-Rama는 측정 세트를 개발하는 데 필요한 데이터를 얻기 위해 수직 및 수평 축에서 스피커를 360도 회전시키는 것을 포함하므로 Spin-O-Rama라고합니다. 전체 수직 및 수평 축에서 10 도마 다 주파수 응답 측정이 수행되며 Spin-O-Rama 곡선은 모든 측정에서 계산됩니다. 스피커 성능에 대한 가이드로 이 측정 세트를 확립하는 데 사용 된 과학은 American National Standards Institute (일명 ANSI)가 높이 평가해왔습니다. 소비자 기술 협회(일명 CTA)는 가정용 오디오 스피커 측정 표준에 이것을 통합했습니다. 이 표준은 ANSI/CTA-2034-A로 알려져 있다.

여기에 쓰여진 것보다 이러한 측정을 해석하는 데 훨씬 더 많은 것이 있지만,이 글이 응답 곡선 세트의 의미를 이해하는 데 좋은 출발점이 되었기를 바랍니다.