KH203C 갤러가 좋은글 링크를 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/loudspeaker-measurements-2 입니다. 번역이 마음에 안드시면 여기 들어가서 원글을 보시면 될듯. 어제한 번역이랑은 달리 조금 더 신경을 써서 번역했기 때문에 좀 더 읽기 편할 겁니다.

주파수 응답 워터폴 플롯

  Audioholics가 스피커 리뷰에서 On-axis 및 Off-axis 주파수 응답을 읽는 한 가지 방법은 워터폴 플롯을 이용하는 것입니다.

Wikipedia는 폭포 플롯 을 다음과 같이 정의합니다 .

“일반적으로 스펙트럼인 여러 데이터 곡선이 동시에 표시되는 3 차원 플롯입니다. 일반적으로 커브는 화면과 수직으로 교차되며, '가까운'커브는 뒤에있는 커브를가립니다.

  이것은 많은 정보가 직관적인 방식으로 전달될 수 있기 때문에 축 전체에 걸쳐 주파수 응답을 보여주는 좋은 방법입니다. 워터폴 플롯은 넓은 범위에 걸쳐 스피커의 선형성을 즉각적으로 읽을 수 있게 합니다. 또한 스피커의 방향을 한눈에 알 수 있습니다. 그러나 이들은 스피커의 주파수 응답을 볼때 관습적인 관점이 아니기 때문에 전통적인 주파수 응답을 봐왔던 사람들에게는 다소 당황스러울 수 있습니다. 이 글에서는 이러한 그래프를 분리하여 누구나 정보의 중요성과 특성을 쉽게 이해할 수 있도록 하고자 합니다. 폴라맵은 워터폴 플롯과는 다르지만 이해를 돕는다는 부분에서 폴라맵도 살펴볼 것입니다.

  주파수 응답 워터 폴 플롯을 계속 논의하기 전에 유의해야 할 사항은 룸 EQ 마법사가 생성하는 워터폴 그래프와 동일하지 않다는 것입니다. Room EQ Wizard에 의해 생성 된 워터폴 그래프는 다른 각도에서 반응을 보여주지 않고 x 축에서 시간 진행을 보여줍니다. Room EQ Wizard의 워터폴 그래프는 주파수 당 사운드가 소멸되는 데 걸리는 시간을 보여 주지만, 이것은 Audioholic의 워터 폴 그래프에서는 표시되지않습니다.

  Audioholics에서는 일반적으로 주파수 응답 폭포 플롯을 측면 시점과 대각선 시점으로 표시합니다. 측면 시점을 사용하면 각 개별 곡선의 응답 모양을보다 쉽게 ​​볼 수 있습니다. 대각선 시점은 해당 곡선에 특정 각도에 대한 맥락을 제공하는데 효과적입니다. 즉 대각선 시점은 측정 값이 축을 벗어나 이동할 때 응답이 얼마나 많이 변하는지를 보는 것이 좋습니다. 측면 시점은 2 개의 측정 축만 표시하기 때문에 2 차원 시점이며, 대각선 시점은 물론 3 개의 축을 볼 수 있기 때문에 3 차원 시점입니다.

  워터폴 그림은 스피커의 축을 통해 주파수 응답을 볼 수있는 비교적 접근 가능한 방법이지만, 이와 같은 응답 데이터를 보는 데 익숙하지 않은 사람에게는 여전히 어려운 정보로 느껴집니다. 이러한 이유로, 우리는 한 번에 한 단계 씩 어떻게 읽는지 설명 할 것입니다. 먼저, 이 도표에서 On-axis 주파수 응답만 어떻게 보이는지 살펴 보겠습니다. 아래 예에서는 Outlaw Audio BLSv2 리뷰 의 실제 측정 값을 사용 합니다. 우리가 BLSv2 스피커를 선택한 이유는 일반적으로 좋은 특성을 가진 상당히 전형적인 다목적 스피커이기 때문입니다.

On-axis 응답 만 표시하는 워터폴 플롯의 대각선 시점

  위의 워터폴 그림의 대각선 시점에서 On-axis 응답이 거의 항상 가장 중요하기 때문에 On-axis 응답이 각 축에서 0도 각도로 이 상자의 중앙에 사각형으로 표시됩니다. On-axis 응답은 일반적으로 스피커가 가장 많은 음향 에너지를 방출하는 각도가 되므로 일반적으로 Off-axis 각도보다 평균 진폭이 높습니다.

On-axis 만 표시하는 워터폴 그래프의 측면 시점

측면 뷰에서는 각도를 볼 수 없지만 응답의 모양을 더 잘 이해할 수 있습니다.

이제 90도에서의 응답과 함께 On-axis 응답을 살펴보겠습니다.

물론 90도 각도는 On-axis 각도와 직각이기 때문에 스피커의 측면에 직각으로 있는 스피커의 주파수 응답이됩니다.

On-axis 응답 및 90도 응답을 보여주는 워터폴 플롯의 대각선 시점

On-axis 응답 및 90도 응답을 보여주는 워터폴 플롯의 측면 시점

  여기서 주목할 점은 두 커브 위로 뻗어있는 표면을 추가하여 그 사이의 변화의 기울기를 쉽게 볼 수 있다는 것입니다. 예상대로, 90도 각도 응답은 특히 높은 주파수일때 On-axis보다 진폭이 상당히 낮습니다. 대부분의 다이렉트 라디에이터 스피커 (가장 일반적인 스피커 인 전방 방향 드라이버 만 있음)는 각도가 직접 On-axis 각도에서 멀어질수록 더 높은 주파수에서 에너지가 더 빨리 소실되는 이 동작의 일부 버전을 보여줍니다. On-axis 응답과 90도 응답만 표시하는 것의 문제는 이러한 각도 사이에서 큰 해상도를 볼 수 없다는 것입니다. 이 넓은 각도 사이에서 무슨 일이 일어나고 있는지 더 잘 이해하기 위해 45도 각도도 넣어봅시다.

On-axis, 45도 및 90도 응답을 보여주는 워터폴 플롯의 대각선 시점

On-axis 응답, 45도 및 90도 응답을 보여주는 워터폴 플롯의 측면 시점

  45도 측정을 추가하면 전면 반구 내에서 스피커의 동작을 더 잘 이해할 수 있으며 45도는 90도보다 훨씬 더 적절한 각도입니다. 스피커의 정면에서 직각으로 듣는 사람은 거의 없기 때문입니다. 우리는 45도에서 스피커가 점진적인 속도로 롤오프하기 시작하는 약 4kHz까지 거의 동일한 레벨의 진폭을 유지한다는 것을 알 수 있습니다. 이 점진적인 롤오프는 약 15kHz에서 더 급격히 감소되므로 이 스피커에서 높은 고음 주파수를 듣고 자하는 사람은 45 도보다 훨씬 더 가까운 각도로 전면 축에서 청취해야합니다.

  45도 각도를 포함하여 이 스피커의 분산에 대해 더 많은 것을 알 수 있지만 여전히 전체 Off-axis 응답에 대한 자세한 설명은 아닙니다. 모든 각도를 10 도 간격으로 채우십시오. 그러면 이 스피커가 Off-axis에서 어떻게 동작하는지 잘 볼 수 있습니다. 이한 각도의 다른 절반을 포함하도록 이 플롯을 확장하여 이 스피커 분산의 전체적인 모양을 더 잘 이해할 수 있습니다.러

모든 반응을 10 도씩 100도까지 보여주는 워터폴 플롯의 대각선 시점

모든 반응을 10 도씩 100도까지 보여주는 워터폴 플롯의 측면 시점

  스피커의 Off-axis응답을 보다 포괄적으로 살펴보는 장점 중 하나는 상단 고음이 실제로 떨어지는 각도를 볼 수 있다는 것입니다. 이것은 이 스피커에서 어떤 각도가 '완전한'사운드를 제공할지 판단하는데 유용합니다. 이 그래프를 관찰해보면, 이 스피커의 상단 고음이 40도 각도에서 바깥쪽으로 크게 떨어지는 것처럼 보이므로 전체 음역을 듣고자 하는 사람은 전면 축의 30도 각도 내에서 들어야합니다 . 이는 스피커 앞쪽의 60도 각도를 구성하므로 일반적인 청취 상황에서는 쉽게 달성 할 수 있습니다. 그러나 조금 더 Off-axis에서 듣는다 하더라도 높은 주파는 잔향 필드에 반영됩니다. 즉, 실내에서 정상적인 청취 위치를 말하는 것입니다. 따라서 실제로 청취자는 Off-axis 롤오프가 나타내는 것보다 더 높은 수준의 높은 주파수에 노출 될 수 있습니다.

  워터폴 플롯을 검사 할 때 유용한 다른 것은 On-axis 각도에서 멀어 질수록 얼마나 많은 높은 주파수가 감쇠되는지 확인하여 선호도에 맞는 축 응답을 선택할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 이 스피커는 On-axis축을 들으면 일부 사람들의 취향에 따라 약간 밝을 수 있지만 20도 각도에서 고음 응답을 완전히 잃지 않으면서 아래로 내려갑니다. 20도 각도를 직접적인 청취 축으로 사용하면 이 스피커를 선호하는 사람들에게 따뜻한 느낌을 줄 수 있습니다. 스피커를 듣는 각도는 종종 톤 컨트롤 역할을 할 수 있으며,이 워터폴 그림은 다른 각도에서 어떤 반응을 낼 수 있는지 알려줍니다. 일부 스피커는 On-axis에서 들으려고 의도되지 않았으며 워터폴 플롯은 소리가 더 좋게 들리는 각도에 대한 아이디어를 제공 할 수 있습니다.

  Audioholics의 스피커 리뷰에서 워터폴 플롯이 수평 축의 응답을 나타내는 시점을 나타내는 흰색/파란색 맵을 사용합니다. 수직 축의 경우 수직 축의 응답을 나타내는 워터폴 그림에 청록색 맵을 사용합니다. 우리는 시원해 보이기 때문에 수직 플롯에 대해 청록색 구성표를 결정했지만 수평 응답 그래프와 쉽게 구분하기를 원했습니다. 우리의 검토에서 항상 주목하는 바와 같이, 수직축의 응답은 수평축에서의 스피커의 행동만큼 중요하지 않으므로 스피커의 수직 축외 행동이 상당히 거칠어지더라도 놀라지 마십시오. 수직 워터폴 플롯에서 살펴봐야 할 것은 축 각도 주변에서 균일한 반응이 발생하는 각도의 폭이 얼마나 좁냐는 것입니다. 스피커가 On-axis 각도에서 부드러운 응답을 보이는 경우, 듣는 사람은 일반적으로 트위터와 귀의 높이를 맞추어 스피커를 청취해야합니다. On-axis 각도 주변의 각도가 비슷하게 부드러운 반응을 보일 경우, 귀와 스피커의 높이를 맞추는 것이 중요하지 않습니다.

세로축에서 모든 반응을 10 도씩 100도까지 보여주는 워터폴의 대각선 시점

폴라 맵

  Audioholics의 리뷰에서 볼 수 있는 또 다른 유형의 플롯은 폴라맵입니다 (때로는 지향성 소노그램이라고도 함). 폴라 맵은 워터폴 그림과 동일한 정보를 표시하지만 데이터를 다른 관점에서 보여줍니다. 측정 각도에 대한 주파수 응답의 '하향식'보기이며, 이러한 관점에서 진폭 축을 잃기 때문에 2 차원으로 보는 것과 같습니다. 축을 사용하여 진폭을 나타내는 대신 폴라 맵은 색상을 사용합니다. 따뜻한 색상은 더 큰 진폭을 나타냅니다. 워터폴 그래프와 폴라 맵의 관계를 비교하고 설명하기 위해 동일한 측정 세트를 사용하여 두 그래프를 대각선으로 살펴 보겠습니다.

워터폴 그림의 대각선 시점과 폴라 맵의 대각선 시점

  위의 그래프에서 볼 수있는 것은 폴라 맵은 기본적으로 워터폴 플롯과는 다르게 색깔이 칠해지는 작업이 이루어졌다는 것입니다. 폴라 맵을 대각선 관점에서 보는 것이 흥미롭지만 하향식 관점에서 보는 것이 훨씬 유용합니다.

폴라맵 -하향식보기

  이 하향식보기에서는 스피커의 분산 패턴에 대해 광범위한 추세를 매우 잘 보여줍니다. 색상이 단단하고 일관된 붉은 색조 인 영역은 전체적이고 균형 잡힌 사운드를 가질 것 입니다. 위의 예에서 스피커는 약 6kHz까지 비교적 균일 한 커버리지 패턴을 가지며,더 높은 주파수에서 분산이 수축되기 시작합니다. 이것은 언제나 나쁜 품질을 보여주는 것은 아닙니다. 이 스피커는 On-axis 각도를 중심으로 균형 잡힌 사운드를 가져야합니다. 고음이 약간 줄어든 따뜻한 사운드를 원하는 사람들은 예를 들어 40도 각도와 같이 고음이 부분적으로 롤오프되는 각도에서 이 스피커를 들을 수 있습니다. 이상적으로 우리가 찾고자 하는 것은 각도마다 균일 한 커버리지이므로 스피커의 특성이 각도에 따라 변하지 않는 다음과 같은 경우가 제일 이상적이다 :

이상적인 폴라 맵의 모습

  위의 예는 물론 비현실적입니다. 그러나 이 그래프는 스피커가 노력해야하는 지향성 제어의 방향을 보여줍니다. 하지만 완벽한 방향을 충족시키지 못하는 스피커가 반드시 나쁘지고 볼수는 없습니다. 고음이 6 kHz 이상으로 수축하는 위의 그래프를 생각해 보세요, 청자의 선호도에 유리하게 사용될 수 있는 부분도 존재합니다. 다른 고려사항은 기존 스피커가 저주파수에서 지향성을 제어 할 수는 없지만 해당 특성의 음향 효과가 반드시 결함으로 들리지는 않는다는 것입니다 (이러한 이유로 우리는 서브 우퍼에 대한 지향성 테스트를 수행하지 않습니다 - 의도 된 주파수 범위 사용에서 모두 전 방향입니다). 또한, 측정 플롯에서 때때로 주요 결함으로 여겨지는 것은 실제로 듣기가 어려울 수 있습니다. 어떤면에서, 인간의 청각은 소리 재생의 결함에 매우 예민하지만, 다른 면을 보면 인간의 청각은 측정에서 볼 수있는 문제에 매우 무감각 할 수 있습니다. 나는 측정으로는 수많은 문제가 있는 스피커를 많이 들었습니다. 그러나 나는 여전히 그것들이 좋은 소리를 지닌다고 생각합니다. 그러한 경우 중 하나는 바로 아래 그래프입니다.

이상적인 폴라 맵이 아닙니다-결함을 발견 할 수 있습니까?

  위의 스피커는 약 2 kHz를 중심으로 지향성이 매우 크게 제한됩니다. 그러나 제 생각에는 이 스피커가 나쁘게 들리지 않았고 스피커를 매우 즐겼습니다. 물론 이 대역에서 우수한 지향성 제어기능을 가진 스피커와 비교하면 문제가 더 분명히 느껴질 수 있습니다. 실제로, 40도 각도 밖에서 듣고 있다면, 이 결함이 훨씬 더 두드러질 것으로 예상되지만, 축에 위치해서 들었을 때 심각하게 문제가 있다는 느낌은 없었습니다.

  아마도 폴라맵을 보는 직관적인 방법은 방사형 플롯에 배치하는 것입니다. 이는 스피커의 실제 동작 방식과 비슷하기 때문입니다. 위의 폴라 맵은 모든 각도를 카테시안 그리드에 배치하지만 특정 형상을 보다 쉽게 ​​검사 할 수 있도록 만든 것에 불과합니다. 반면에 방사형 플롯은 스피커에 대해 실제로 측정 된 방법에 따라 각도를 확인할 수 있습니다. 위의 폴라 맵에 사용 된 것과 동일한 측정 값이 방사형 플롯으로 매핑되었습니다 :

방사형 플롯의 폴라 맵

  방사형 플롯은 스피커의 분산을 표시하는 보다 '진정한' 방식이지만 자세한 내용을 작성하고 그 중요성을 측정하는 것은 조금 더 어렵습니다. 카테시안 그리드에 폴라 맵을 배치하는 것이 한 눈에 측정 세트의 주요 특징을 이해하기 훨씬 쉽습니다. 이러한 이유로 폴라 맵을 방사형 플롯이 아닌 그리드에 표시합니다.

  호기심이 많은 사람들을 위해 방사형 그래프에서 위의 몇 가지 그래프의 "이상적인 폴라맵" 예제에서 완벽하게 균일한 분산 스피커가 어떻게 보이는지 살펴 보겠습니다.

완벽하게 균일한 분산의 가상 스피커에서 방사형 플롯의 폴라 맵

  이 방사형 플롯은 스피커 둘레의 360도 전체를 포괄한다는 것에 유의하십시오. 이 데이터를 카테시안 그래프로 표시할 수 있습니다. 스피커 출력의 후면 반원은 일반적으로 중요한 측정 기준이 아니므로 (아마 쌍극자 스피커 디자인에선 제외) 일반적으로 이러한 측정 값을 표시하지 않습니다. 궁금한 점은 카테시안 그리드에서 전체 360도 측정 세트의 모습입니다.

각도의 전체 둘레를 보여주는 폴라 맵

  위의 그래프에서, 카테시안 그리드에서 스피커의 360도에서 보여지는, 우리가 볼 수있는 명백한 특징 중 하나는 높은 주파수가 매우 좁은 각도로 방사되는 반면 낮은 주파수는 동일한 음량 수준에서 거의 모든 방향으로 소리를 투사하는 것입니다. 360도 그래프의 상단과 하단은 스피커의 후면을 나타낸다는 것을 명심해야 합니다. 높은 주파수 에너지는 상단에 너무 많이 포함되어 있기 때문에 기록된 출력이 On-axis의 반대 각도에서 표시된 진폭 범위 아래로 떨어지므로 높은 주파수 그래프에 작은 공백 영역이 남깁니다. 여기에서 분명한 교훈은이 스피커에서 높은 주파수를 들으려면 스피커가 아니라 앞면에서 들어야한다는 것입니다.

결론

  이것들은 단순한 그림 그 이상의 것입니다. 측정된 스피커의 동작에 대한 지표이며 스피커의 사운드 특성을 확인하는 데 도움이 될뿐만 아니라 최상의 사운드를 얻을 수있는 최적의 위치 및 배치 조작을 결정하는데 훌륭한 지침이 될 수 있습니다.