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[음향기기] 에어팟 측정 리뷰 : 에어팟은 선을 자른 이어팟일까?

STUDIO51 | 조회 3802 | 추천 7 | 2017.02.27. 01:45 http://drmola.com/pc_column/139304

 

 

apple-airpods-1.jpg

 

안녕하세요 STUDIO51 입니다. 오늘 처음으로 IT 전문 리뷰어 그룹인 Dr. MOLA와 함께 제품 리뷰를 진행하게 되었습니다. STUDIO51 & Dr. MOLA 기념비적인 첫 리뷰는 이에 걸맞게 최근 화두가 되고 있는 애플의 에어팟(Airpod)으로 결정하였습니다. 저 STUDIO51은 이어폰을 듣고 리뷰하는 기존의 일반적인 리뷰 방식에서 벗어나 측정을 통해 가능한 객관적으로 그 성능을 분석, 평가하고자 합니다.

 

*에어팟은 블루투스 연결로 동작하는 오픈형 이어폰으로, Audio Precision의 블루투스 연결 프로토콜과 이어 시뮬레이터 및 피나 (pinna, 귓바퀴)가 결합된 HATS를 사용하여 측정하였습니다

 

 

1.측정 개요

 

소리를 녹음하기 위해서는 마이크가 필요하듯이 이어폰, 헤드폰의 소리를 측정하기 위해서는 전용 마이크가 있어야 합니다. 이어폰, 헤드폰 측정 시 일반적인 마이크는 사람의 청감 특성을 모의할 수 없으므로 사람의 고막을 모의하는 전용 측정 마이크로폰을 사용합니다. 이를 이어 시뮬레이터 (Ear simulator)라고 합니다. 고막 뿐만 아니라 귓바퀴, 머리, 상반신 모두가 소리에 영향을 주기 때문에 보다 정확한 측정을 위해서는 사람의 상반신까지 모의할 수 있는 마이크를 사용합니다. 그래서 흔히 석고상으로 자주 접할 수 있는 상반신 마네킹에 측정용 마이크를 내장하고 있는 장비를 씁니다. 이를 HATS (Head And Torso Simulator) 라고 합니다.

 

헤드폰을 착용한 상태인 HATS 

 

HATS 머리 내부에 들어있는 마이크의 모습

 

HATS는 사람의 청감 특성을 모의할 수 있도록 매우 정교하게 설계되었습니다.

 

첫번째로 귓바퀴(pinna) 입니다. HATS의 귓바퀴는 사람과 유사하게 제작하며 그 강도와 탄성도 비슷하도록 만들었습니다. 귀 위에 씌우는 온 이어 헤드폰 또는 오픈형 이어폰을 측정할 때 사람과 유사한 특성을 모의하기 위함입니다. 또한 사람의 귀는 좌우가 동일하지 않으면서 크기도 차이 난다는 점에 착안하여

여러 모양과 크기의 인공 귓바퀴를 만들어 두었습니다.

 

 

두번째는 내이 입니다.

 

내이는 고막이 있는 부근의 귀를 지칭하는 단어입니다. 사람의 고막은 매우 강도가 약한데 반해 일반적으로 쓰이는 마이크의 진동판은 단단합니다. 그렇기 때문에 사람의 고막을 모의하기 위해서는 특수한 설계를 바탕으로 한 마이크를 사용해야 하는데 이를 이어 시뮬레이터라고 합니다. HATS 내부에는 이러한 이어 시뮬레이터가 내장되어 있습니다.

 

이는 국제 표준인 IEC60318-4(이어 시뮬레이터) IEC 60318-7(HATS)에 규정되어 있기 때문에 표준을 만족하는 이어 시뮬레이터와 HATS끼리는 데이터가 호환됩니다.

 

측정방법은 IEC/KS 60268-7 에 규정 되어있습니다 .

 

STUDIO51은 IEC 60318-4IEC 60318-7를 만족하는 측정 장비를 통해 IEC/KS 60268-7를 만족하게끔 데이터를 가공해서 공개합니다.

 

다만 이해를 돕기 위해 몇몇 측정 항목은 대한민국 최고 석학 이신렬 음향 공학 박사님의 자문에 의거해서 추가하였습니다.

 

모든 측정은 STUDIO51이 수행하였으며 이신렬 박사님은 측정 데이터 검증에만 참여하셨습니다.

 

 

2.측정 환경

 

이어폰 헤드폰 측정을 위해서는 소리를 녹음하는 HATS, 녹음한 소리를 저장하고 분석하는 장치, 측정 시료를 연결시켜주는 장치 등 여러 기기들이 필요합니다. 아래는 이번 측정을 수행하기 위해 사용한 장비입니다.

 

음향 분석기 : Audio Precision APX 525

음향 분석기 ii : Audio Precision APX 1701

음향 분석 프로그램 : Audio Precision APX 500 Measurement software Ver. 4.4

마이크로폰 앰프 : B&K NEXUS AMP (low noise version)

HATS : G.R.A.S KEMAR

 

 

1. APX 525는 메인 측정 장비입니다. APX 525 Ver. 4.4 소프트웨어가 설치되어있는 PC가 USB로 APX 525에 측정 신호(소리)를 내보냅니다.

2. APX 525에 내장되어있는 블루투스 모듈이 에어팟에 신호를 내보냅니다.

3. 에어팟을 HATS인 KEMAR에 착용시키면 KEMAR 내부에 있는 이어 시뮬레이터가 신호를 받습니다.

4. KEMAR가 받은 신호를 증폭시키기 위해 NEXUS 마이크로폰 컨디셔닝 앰프로 내보냅니다

5. NEXUS 앰프가 마이크로폰 신호를 증폭해서 APX 1701로 내보냅니다

6. APX 1701은 입력신호를 APX 525로 내보냅니다

7. APX 525는 USB를 통해 PC에 분석 결과값을 전송합니다

 

어려워 보이지만 실제로는 간단합니다. 왼쪽 위의 APX 525부터 시작해서 화살표의 방향이 신호의 방향입니다.

 

2.1 장비 교정

 

모든 측정 장비는 측정에 앞서 교정이 필요합니다. 이를 교정(Calibration)이라고 합니다. APX 장비의 경우에는 셀프 테스트를 통해 자체적으로 교정을 합니다. HATS와 이어 시뮬레이터는 사진과 같이 일정한 소리를 일정한 크기로 내주는 음압 교정기를 사용해서 마이크로폰 교정을 하고 있습니다.

 

 

2.2 장치간 연결

 

모든 장치간의 연결은 외부의 노이즈를 막아주는 차폐 성능이 우수한 쉴딩 케이블을 사용하고 있으며, 도선의 길이를 최대한 짧게 함으로써 외부로부터 유입되는 노이즈의 양을 최소화 하였습니다. 외부 노이즈 유입을 차단할 수 있는 밸런스드 XLR 케이블을 사용 하였으며, 그렇지 않은 경우에는 BNC 혹은 LEMO 연결 단자를 사용하였습니다.

 

블루투스 연결은 A2DP, 코덱은 SBC, 샘플링레이트는 44.1kHz를 사용하였고, 안정적인 블루투스 연결을 위해 장치간 거리는 1m 이하로 하였습니다.

 

 

3.측정 항목

 

기준 레벨

  

IEC/KS 60268 표준에 의하면 이어폰, 헤드폰은 500Hz에서 94dB 음압을 맞추고 측정을 수행해야 합니다. 이어 시뮬레이터는 94dB에서 사람의 귀의 음향 임피던스를 모의할 수 있게 설계 하였기 때문입니다. 따라서 최대 출력을 제외한 모든 측정은 500Hz에서 94dB를 맞춰서 측정합니다. 아날로그 신호를 받는 유선 이어폰, 헤드폰의 경우에는 500Hz에서 94dB이 나올 때의 전압 값을 기록하고, 이후의 측정 기준전압으로 사용합니다. 이를 특성전압(Characteristic voltage) 이라고 합니다.

 

하지만 에어팟과 같은 블루투스 이어폰, 헤드폰의 경우에는 전압으로 표현 가능한 아날로그 신호가 아닌 디지털 신호를 받기 때문에 디지털 신호를 사용합니다. 따라서 모든 측정 항목에서는 아날로그 단위인 V(볼트)가 아닌 dBFS1 (디지털 신호 크기)로 표기합니다. 테스트 신호음은 500Hz 2 사인파입니다.

 

1. 디지털 신호의 크기를 나타내는 값입니다. 최고볼륨은 0dBFS 입니다. +값은 보통 쓰지 않기 때문에 - 값을 붙여서 사용합니다.

2. 사인파 (sine wave) 음향의 가장 기본적인 파형을 의미합니다. 모든 파형은 사인파들의 합으로 나타낼 있습니다.

 

 

에어팟에 -15.5dBFS 신호를 입력하였을 때 마이크로폰에서 94dBSPL이 나왔습니다. 최대 출력을 제외한 모든 측정에서 -15.5dBFS를 기준 레벨로 사용합니다.

 

최대 출력

 

최대 출력은 디지털 신호를 받는 음향기기만 측정합니다. 음향기기 최대 출력 측정 시 EN 50332노이즈 신호를 재생시키고 FF(자유 음장) 보정 및 A-weighting필터를 적용시킨 음압이 100dBSPL을 초과해서는 안 된다고 명시되어 있습니다.3

 

이번 측정은 EN50332와는 별개로 최대 출력으로 에어팟을 통해 일반적인 음원을 재생했을 때 대략 얼마 정도의 음압이 나오는지 측정해 보았습니다. 참고로 EN50332 음원은 시중에 존재하는 다양한 음원들을 모아다가 평균을 낸 노이즈 신호이기 때문에 일반적인 음원을 대표해서 시뮬레이션 할 수 있습니다. 

 

3. EN50332는 소비자들의 청력 보호를 위해 음향기기의 최대 출력을 제한합니다. 규제를 통과할 없는 음향기기는 원칙적으로 유럽 에서 판매가 금지됩니다

 

 

무 부하 상태에서 FF EQ 및 A weighting 필터를 적용하지 않은 상태에서의 EN50332 노이즈 신호의 음압이 103.6dBSPL 측정되었습니다.

 

☞ FF 보정을 한 후 A-weighting필터를 적용하면 100dBSPL 최대 출력을 만족할 것으로 추정됩니다. 왜냐하면 EN50332를 통과하지 못하는 음향기기는 유럽에서 판매를 할 수 없기 때문입니다.

 

주파수 응답

 

주파수 응답은 어쿠스틱 측정4 에서 가장 중요한 항목입니다. 저 주파수에서부터 고 주파수까지의 소리 크기 변화를 볼 수 있으며 음색을 판단하는 근거로 사용됩니다. 세로축은 소리의 크기(dB, 음압)를 나타내고, 가로축은 소리의 높낮이 (Hz, 주파수)를 나타냅니다. 그래프가 일직선으로 그려지는 것을 "평탄하다" 라고 합니다. 그래프의 솟은 부분을 피크 (peak), 꺼진 부분을 딥 (dip)이라고 합니다.

 

주파수에 따라 다르지만 보통 이 있으면 답답한 소리, 피크 있으면 날카로운 소리로 인식합니다.

 

20Hz ~ 40Hz는 극 저음

40Hz ~ 160Hz는 저음

160Hz ~ 400Hz는 중 저음

400Hz ~2.5kHz 는 중음

2.5kHz ~ 5kHz 는 중 고음

5kHz ~ 10kHz 는 고음

10kHz ~ 20kHz 는 초 고음으로 분류5합니다

 

극 저음(20Hz ~ 40Hz)은 일반적으로 성능이 매우 좋은 서브 우퍼를 통해서 들을 수 있습니다. 커널형 이어폰도 재생은 가능하나 잘 들리지는 않습니다. 영화관에서 낮게 깔리는 자동차 배기음 소리, 폭탄, 대포의 압력 등에서 느낄 수 있습니다.

 

저음 ~ 중 저음(40Hz ~ 400Hz)은 일반적으로 인식하는 저음의 범위입니다. 남성의 목소리 또는 베이스 기타 소리, 킥 드럼 소리가 이에 해당됩니다.

 

중음 ~ 고음(400Hz ~ 10kHz)은 대부분의 많은 소리의 정보가 담겨있는 대역입니다. 바이올린, 플룻, 피아노의 대부분, 사람 목소리의 배음 등이 이에 해당됩니다.

 

초 고음(10kHz ~ 20kHz) 은 성능이 매우 좋은 이어폰, 헤드폰, 스피커에서 들을 수 있습니다. 드럼의 챙챙 거리는 심벌 소리가 대표적입니다.

 

4.어쿠스틱 측정은 이어폰, 헤드폰, 스피커와 같이 공기로 방사되는 소리 신호를 측정하는 것입니다. 반대로는 앰프, DAC 등의 신호를 측정하는 전기적 측정이 있습니다.

5.GENELEC Monitor Setup Guide 에서 제시한 값입니다. 사람마다 다른 기준을 가질 있습니다.

 

측정 파형은 저 주파수에서부터 고 주파수까지 연속된 신호인 swept sine 파형을 넣고 반복 측정을 하는 것이 일반적이나, 블루투스 기기의 경우에는 복잡한 연산 과정으로 인해 측정이 부정확해질 수 있어 옥타브 당 몇 개의 대표적인 주파수만 측정합니다. 아래 그래프들은 20Hz ~ 20kHz까지를 100개의 사인(sine) 파형으로 나누어서 대표 값만 측정한 것 입니다. 이를 stepped sine 측정법이라고 합니다.

 

swept sine은 어렸을 때 자주 피아노로 하던 장난을 떠올리시면 됩니다. 손가락 하나로 제일 낮은 건반부터 높은 건반까지 쓸어 내리며 연속적으로 소리를 내는 것입니다. 연속적인 소리이기 때문에 건반의 개수가 무한하다고 생각하시면 됩니다.

 

stepped sine은 피아노 건반을 차례대로 한 칸씩 올라가면서 누르는 방식입니다. 전 주파수 중에서 대표적인 값(여기서는 피아노 건반)을 선택해서 측정을 하는 방식이지요. 대표값 수를 늘릴수록 (건반의 수를 늘릴수록) 측정 해상도는 높아지나 측정 시간은 오래 걸리게 됩니다.

 

주파수 응답은 비 보정 데이터와 보정 데이터로 나눌 수 있습니다. 비 보정 그래프는 측정 장비가 측정한, 어떠한 가공도 거치지 않은 그래프입니다. 그래프는 비 보정 그래프를 적절하게 가공한 값입니다. 사람의 청감과 가장 유사하게 맞춘 것입니다.

 

현재까지 여러 산업표준 보정법이 존재하지만 본 자료에는 산업 표준 보정법 중에 대표적인 DF(Diffuse Field, 잔향실)보정과 이신렬 박사님의 최신 연구결과(표준 시청실 음향예측 프로그램과 심리음향 효과를 접목시킴)에 근거한 SL보정 그래프를 함께 제공합니다.

 

3.1 비 보정 주파수 응답

 

비 보정 측정 데이터는 측정 장비에 입력된 신호에 어떠한 보정도 거치지 않은 데이터입니다. 이를 RAW 데이터라고도 합니다.

 

 

3.2 보정 주파수 응답

 

보정 주파수 응답은 그래프가 평탄할수록 청감상 평탄한 주파수 특성임을 의미합니다.

 

3.2.1 DF 보정 그래프

 

3.2.2 SL 보정 그래프

 

극 저음 ~ 저음 : 에어팟과 같은 오픈형 이어폰은 구조상 밀폐가 이루어지지 않기 때문에 압력장6을 형성할 수 없어 저음이 빈약할 수 밖에 없습니다. 그럼에도 불구하고 100Hz 밑으로 생기는 감쇄가 급격하지 않기 때문에 구조상의 한계에도 불구하고 저음이 잘 나온다는 인상을 받을 수 있습니다.

 

중음 : DF와 SL 보정 기준으로 전체적으로 평탄한 응답을 보여주고 있습니다. 실제 청감상으로도 상당히 자연스러운 소리를 들려줍니다. 1 ~ 2kHz사이에 있는 약한 피크는 목소리 등에서 약간의 강조를 만들어낼 수 있습니다.

 

고음 : 다이나믹 이어폰에서 흔히 발생되는 5kHz 주변 공진이 상당히 작습니다. 8 ~ 10kHz 주변에 피크가 있긴 하지만 작기 때문에 큰 음색의 왜곡을 만들어내지 않습니다.

 

대역 폭 : 대역 폭은 음향기기가 얼마나 넓은 범위의 소리를 재생할 수 있는지에 대한 척도입니다. 좋은 음향기기는 인간의 가청대역7인 20Hz ~ 20kHz까지 충실히 재생해야 합니다. 에어팟의 경우 구조상의 한계로 인해 저음 대역폭은 넓지 않지만, 고음 대역폭은 오픈형 이어폰임에도 불구하고 상당히 넓습니다. 이는 매우 인상적인 수준입니다.

 

좌우 편차 : 오픈형 이어폰은 제품 자체적으로 좌우 편차가 큰 편이며, 착용 편차까지 모두 고려한다면 매우 큰 편차를 보여주게 됩니다. 하지만 에어팟의 경우에는 이어팟보다 커진 본체로 착용 편차가 상당히 줄어들었으며, 일반적인 오픈형 이어폰처럼 노즐이 진동판과 수평이 아닌 직각에 가깝게 인체공학적으로 설계되어 있기 때문에 착용 편차가 더 작아졌습니다. 그리고 애플 자체의 수준 높은 QC가 합쳐져 상당히 좋은 결과가 나온 것으로 보입니다.

 

6.압력장에서는 진동판의 변위(진동판이 움직이는 거리) = 음압이라는 공식이 형성됩니다. 압력장의 반대인 프리필드 조건(오픈형 이어폰이 해당)에서는 저음으로 수록 진동판의 변위가 증가해야 합니다. 이어폰 레벨에서는 진동판의 변위가 제한되어 있는 경우가 대부분이기 때문에 압력장이 형성되지 않으면 저음을 만들어낼 없습니다.

7.보통 편의상 20Hz ~ 20kHz 라고 표기하지만 실제로는 20Hz 보다 더 낮은 대역도 가청할 수 있다는 연구 결과도 있습니다. 하지만 고음의 경우에는 청력이 감퇴함에 따라 가청 가능한 대역폭이 좁아지며, 40대 성인만 되어도 평균적인 가청 대역은 16kHz를 넘지 못합니다.

 

3.3 공간 평균

 

이어폰, 헤드폰은 착용 방법에 따라 소리가 변하게 됩니다. 표준 문서에서는 정격 착용조건8에서 측정이 행해지도록 되어있지만, 사용자들마다 신체 구조가 다르기 때문에 다양한 착용 조건에서 음향 특성이 어떻게 달라지는지 함께 명기할 필요가 있습니다. 공간 평균(Spatial averaging)은 측정 시간이 오래 걸리는 관계로 stepped sine대신 swept sine을 이용하여 측정하였습니다. 각 측정은 신호대잡음비(SNR)를 높이기 위해 20회 반복 측정을 하였습니다. 그래프는 전부 RAW데이터입니다.

 

8. 정격 조건이란 기기를 사용하는 대부분의 사람들의 사용 조건입니다예를 들어 TV 스피커의 경우에는 보통  바로 앞에 두고 쓰는 것이 일반적이므로 음질을 측정할 때는 뒷벽을 만들어준 상태에서 측정하도록 명시 되어있는데 이것이 정격 조건입니다.

 

3.3.1 전체 측정값

 

오픈형 이어폰 특성상 커널형 이어폰에 비해서 착용 편차가 크게 나타나는 편입니다. 특히 저음 부분에서 두드러지는데 귀와의 밀착 정도에 높을수록 저역이 크게 증폭됩니다.

 

3.3.2 정상 착용

 

일반적으로 이어폰을 착용하는 정상 착용 조건입니다. 실제 에어팟을 착용할 때는 기기 자체가 가지는 무게가 있기 때문에 마이크 부분이 중력의 영향을 받아 아래쪽으로 향합니다

 

3.3.3 애플 권장 착용

 

마이크를 입 쪽으로 향하게 착용하는 애플 권장 착용 법입니다. 사진과 같이 입 쪽으로 더 향해야 하나 고정이 불가능했습니다. 귓구멍(이도)에 직접 음이 방사되는 형태가 아닌 약간 위쪽을 향해 소리가 방사되기 때문에 고음이 약간 감쇄되었습니다. 반면에 밀착은 더 잘 되어서 저역이 더 늘어남을 확인할 수 있습니다.

 

3.3.4 느슨한 착용

 

헐겁게 착용한 상태입니다. 에어팟이 흘러내리거나 잘 맞지 않는 분들은 이렇게 들릴 가능성이 높습니다. 밀폐가 되지 않아서 저음이 많이 줄어드는 모습을 볼 수 있습니다. 또한 고역의 대역폭도 상당히 많이 줄어드는 모습을 볼 수 있습니다.

 

 

4.비선형 왜곡

 

비선형 왜곡은 기기의 왜곡 정도를 나타냅니다. 음향기기의 왜곡은 배음 (Harmonic)의 형태로 주로 나타나기 때문에 왜곡의 정도는 배음 왜곡을 모두 합친 THD (Total Harmonics Distortion, 총 고조파 왜곡)로 표시합니다. 2nd HD는 2차 배음 왜곡을, 3rd HD는 3차 배음 왜곡을 의미합니다. 소음이 없는 무향실 측정이 아닌 조건이기 때문에 신호대 잡음비를 높이기 위해 stepped sine이 아닌 swept sine을 100회 반복 측정9하였습니다. 더 많은 정보는 링크를 참조해주세요.

 

9. Synchronous Averaging 이라 합니다. 반복 측정을 할 경우 신호 음은 일정하여 계속 더해지는 반면 노이즈는 무작위로 발생되어 계속 줄어들기 때문에 반복 측정의 횟수를 높일수록 신호대잡음비가 커집니다.

 

4.1 SPL & THD

 

주파수 응답과 THD를 동시에 보여줍니다. 주파수 응답 대비 왜곡량을 볼 수 있습니다.

 

4.1.1 왼쪽

 

4.1.2오른쪽

 

4.2 THD ratio

 

주파수 응답 대비 THD 비율을 계산한 값입니다. 단위는 % 입니다. 신호대잡음비를 높이기 위해swept sine을 100회 반복 측정 하였습니다.

 

 

THD는 측정 신호음 크기 및 잡음 크기에 영향을 많이 받습니다. 따라서 저역 재생이 빈약한 주파수 영역에서 THD는 이어폰 자체의 왜곡일 수 있지만 동시에 노이즈 영향일 가능성이 큽니다. 따라서 주파수 재생이 어려운 극 저음에서의 THD는 의미 없는 값입니다. (본 제품의 경우 100Hz 이하) 대략적으로 재생 가능한 주파수 대역에서 THD 값이 1% 이내라면 왜곡을 느끼기 어렵습니다.

 

총평 : 1% 미만이라도 굉장히 느끼기 어려운 수준의 왜곡률인데, 저음을 제외하고는 중 ~ 고음의 왜곡률은 타 제품에 비해 아주 낮게 측정되었습니다.

 

 

5.임펄스 응답

 

기기의 동적 특성 및 위상 특성을 판별하는 측정 항목입니다

 

 

파형이 아래로 큰 값으로 떨어진 후 위로 치솟는 극성이 뒤집어져 있는 상태입니다. +와 - 단자를 반대로 연결하면 이런 현상이 생기는데 양쪽 채널 모두 뒤집힐 경우 정 위상과 역 위상의 차이를 구분해 낼 수 없습니다.

 

☞ 이어팟, 에어팟 모두 위상이 뒤집어져 있습니다

 

 

6. 군 지연

 

시간 지연을 확인할 수 있는 군 지연(Group Delay) 항목입니다. 신호를 보내고 받는 시간의 간격입니다. swept sine파형으로 10회 반복 측정하였습니다. 블루투스와 같이 시간 지연이 발생되는 기기에서만 측정합니다

 

 

대부분의 주파수에서 150ms로 측정 되었습니다.

☞ SBC 연결에서 측정된 지연시간이기 때문에 애플 기기와 AAC로 연결할 경우 지연 시간이 달라질 수 있습니다.

 

 

7. 이어팟 vs 에어팟

 

유선이어폰인 이어팟도 정확한 비교를 위해 블루투스 측정과 동일한 측정 신호인 stepped sine 파형을 사용하였습니다. 세로축은 500Hz 를 0dB로 맞춘 정규화된 그래프입니다. 파란 굵은 선이 에어팟, 붉은 얇은 선이 이어팟입니다

 

 

극저음~저음 : 두 제품 다 오픈형 이어폰인 한계 때문에 낮은 저음은 많이 나오지 않습니다만 일반적인 오픈형 이어폰 보다는 더 낮은 저음까지 재생이 잘 됩니다.

측정상 에어팟이 이어팟 보다는 더 낮은 저음까지 재생이 가능합니다. 이는 밀착에 따른 착용 편차 수준으로 보이나 에어팟의 유닛 부분이 미세하게 더 큰 관계로 밀착이 더 잘되었습니다. 측정 시에도 에어팟에 비해서 이어팟은 저음역대 착용 편차가 큰 편이였습니다. HATS의 모의귀는 마찰력이 높은 실리콘 귀이기 때문에 밀착이 쉬우나, 사람의 귀의 경우에는 마찰력이 적기 때문에 에어팟과 이어팟의 저음 차이는 더 클 것으로 보입니다.

 

중음 : 두 제품 다 보정 기준으로 평탄한 중음역대 주파수 응답을 가지고 있으나 에어팟이 이어팟보다 평탄한 응답을 가지고 있어 더 자연스러운 소리를 들려줍니다.

 

고음 : 이어팟은 다이나믹 이어폰에서 흔히 관찰되는 5kHz 주변부 피크가 관찰됩니다. 이는 음색의 왜곡을 만들어낼 수 있습니다. 반면에 에어팟은 잘 제어된 모습을 보여줍니다.

 

대역폭 : 의미 있는 대역폭 차이는 발생하지 않았습니다.

 

좌우 편차 : 두 제품 모두 오픈형 이어폰 임을 감안하면 매우 훌륭한 수준의 좌우 편차를 보여줍니다.

 

 

8. 결론

 

최대 출력 : EN50332 국제 표준을 지킴으로써 청력 손실에 대비함과 동시에 충분히 큰 소리를 낼 수 있음을 확인했습니다. 그러나 최대볼륨으로 장시간 지속적으로 청취 시에는 청력이 감퇴될 수 있으니 주의하시길 바랍니다.

 

주파수 응답 : 중음 ~고음의 경우 상당히 평탄하며 자연스러운 소리를 들려줍니다. 같은 오픈형끼리는 물론이고 대부분의 고급형 커널형 이어폰보다 자연스러운 응답을 보여줄 정도입니다. 다만 구조적 한계 때문에 저음초고음대역폭이 좁은 것은 아쉬우나 동급에서는 매우 좋은 소리를 들려줍니다. 좌우 편차의 경우에도 구조상 한계에도 불구하고 매우 좋습니다.

 

비선형 왜곡 : 노이즈로 인해 생기는 정확하지 않은 극저음의 THD를 제외하고는 전체적으로 매우 낮은 수준의 THD를 보여줍니다.

 

 

에어팟은 세간의 평가와는 다르게 단순히 케이블을 자른 퇴보한 이어팟이 아니었습니다. 오히려 다시 설계한 포트에서부터 새롭게 설계한 진동판 적용, DAC와 DSP를 내장시킴으로 인해 이어팟을 넘어선, 애플이 추구하는 음색을 찾아낼 수 있었을 것이라고 생각합니다. 단순히 케이블을 자른 것이 아니라 미묘하게 달라진 유닛 설계와 케이블이 존재하지 않아 착용감이 좋아지는 동시에 밀착도 더 잘 되어 가장 약점인 저음도 좋아졌습니다. 중요한 중음역대 주파수 응답은 교과서적으로 평탄하여 실제 청감상으로도 흠잡을 곳이 없습니다.

 

이전의 이어팟은 가성비 뿐만 아니라 절대적인 성능 또한 오픈형 이어폰 중에 최고라 부를 수 있을 정도였지만 에어팟은 이어팟을 음질적인 면에서도 성공적으로 개선하였습니다. 이어폰에서 가장 중요한 음색 면에서는 에어팟은 오픈형 이어폰 뿐만 아니라 대다수의 고가의 커널형 이어폰들과 비교해도 손색이 없을 정도로 매우 잘 설계되었으며 표준 레퍼런스 이어폰으로 사용할 수 있을 정도입니다. 다만 오픈형 이어폰의 구조적 한계에서 오는 낮은 저음의 부재와 차음 성능이 나쁜 점은 해결할 수 없었습니다.

 

 

* IEC 60318-7 표준을 만족하는 HATS와 pinna 라도 허용 범위 내에서 오차를 만들어 낼 수 있습니다. 따라서 RAW 파일이라도 완전한 1 대 1 비교는 어려울 수 있습니다

* 본 리뷰에 쓰인 제품은 전체 제품 특성을 대변하지 않습니다.

* 에어팟은 애플사의 특정 제품군과 결합하여 사용하는 기기입니다. 외부 연결을 통해 측정한 데이터이기 때문에 애플 제품과 연결시에는 다른 결과를 보여줄 수 있습니다.

* 본 리뷰에 사용된 Audio Precision 장비는 Audio Precision의 한국 지사인 B&P 인터내셔널이신렬 박사님의 지원이 있었습니다.

 

 

참고문헌

 

1 Møller, H. et al, "Design Criteria for Headphones" J. Audio Eng. Soc., Vol. 43, No. 4 – April 1995. 

2 Measuring HRTFs of B&K 4128C, GRAS KEMAR 45BM, and Head Acoustics HMS II-3 Head and Torso Simulators (Technical University of Denmark)

3 IEC 60268-7 – Sound System Equipment. Part 7: Headphones, International Electrotechnical Commission, Geneva, Switzerland

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서명

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STUDIO51

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Profile image 여우비 2017.02.27 13:04
자세한 리뷰 잘 봤습니다!
에어팟이 생각보다 물건이었군요.
Profile image STUDIO51 2017.02.27 19:42
직접 써봤을떄도 소리 뿐만 아니라 그 외 측면도 정말 애플답게 잘 만들었다 싶었습니다 ㅎㅎ

개인적으로 블루투스는 별로 좋아하지 않지만 에어팟은 한번 써보고 싶더군요
Profile image 게임미식가
잼아저씨
2017.02.27 15:31
닥터 몰라와의 공조에 감사드립니다!.
자체 타겟을 쓰시는 거 같은데 다른 헤드폰/이어폰 측정 리뷰도 더 보고싶군요 : )
Profile image STUDIO51 2017.02.27 19:43
타겟은 약간의 실험을 더 거쳐 확정할 예정입니다 ㅎㅎ

앞으로 더 많은 리뷰로 찾아뵙겠습니다 ㅎㅎ
Profile image Ggogi 2017.02.27 23:30
난생 처음보는 장비가 있네요... 사람모양의 청음측정기기라니...;;;;
정말 자세한 리뷰 감사합니다. 생각보다 이어팟의 성능은 나쁘지는 않네요...

다만 제 귀 모양엔 일반형 이어폰이 맞질않아 저는 사용할 일이 없겠네요...
(일반형 이어폰 착용시 스르륵 흘러내리는 편이라 커널형만 쓰고있네요.. 예전에 아폰4 구매하면서 들어온 번들은 친구 줘버렸습니다..)
Profile image STUDIO51 2017.02.28 15:44

이어팟이 안맞는 사람이라도 에어팟은 맞는 경우가 있더라구요 

한번 착용해보심이 ㅎㅎ

Profile image Ggogi 2017.02.28 21:49

한번 접할 기회가 있으면 착용해보도록 하겠습니다.... (왠지 안맞을것 같은 예감이...)

Profile image 썬업 2017.02.28 00:28
매우 깊이있는 리뷰 잘 보았습니다.
앞으로 잘 부탁드려요!
Profile image STUDIO51 2017.02.28 15:45

넵 잘부탁드립니다 

Profile image LMB 2017.02.28 18:48

혹시 화이트 노이즈나 핑크 노이즈 실험도 했나요? 블루투스 전송에 손실 압축을 쓸텐데, sin step이나 sin sweep 처럼 한 순간에 단일 주파수만 있으면 손실 압축의 문제가 안 나타날 겁니다. 

Profile image STUDIO51 2017.03.01 17:26
방금 박사님과 통화했습니다.
확실히 블루투스 압축코덱상 단일파 재생과 멀티톤 재생은 차이날 수 있는게 맞습니다
하지만 SoundCheck 이나 Klippel, AudioPrecision 과 같은 측정장비 회사에서도 마찬가지고 기술 표준으로 블루투스 압축코덱을 측정할때 신호를 정의한게 없다보니 보통 stepped sine 으로 측정하기 때문에 저희도 같은 방식으로 테스트 하였습니다

추후에 에어팟은 아니더라도 블루투스 기기에서 노이즈 시그널이나 2ch FFT 분석을 통해 유의미한 차이가 나는지 알아보도록 하겠습니다
날카로운 지적 감사드립니다 ㅎㅎ
Profile image LMB 2017.03.03 13:10
생각해보니, 화이트 노이즈나 핑크 노이즈 등은 좋은 방법이 아닙니다. 이런 노이즈는 모든 주파수 성분이 있는데, 실제 음악은 안 이렇습니다. 따라서 손실 압축 열화가 실제 음악에서보다 훨씬 심하게 나타날 겁니다. 손실 압축 코덱을 평가하는 방법이 있는데, 그런 방법을 써 보면 어떨까 싶습니다.
Profile image 투야 2017.03.02 00:10
와... 음향기기는 (그렇게 많지도 않지만)항상 주관적인 리뷰를 여러개 찾아서 그중 객관적인 부분만 보고 판단하던 저에게 이런 리뷰는 상당히 감사할따름이네요 ㅎㅎ
즐겁게 잘 봤습니다! ㅎ 양질의 글 정말 감사합니다 ㅎㅎ
Profile image STUDIO51 2017.03.03 04:01
넵 앞으로도 많은 관심 부탁드립니다 ㅎㅎ
Profile image 앙리앙뚜와 2017.03.02 07:06
와...진짜 어마무시하네요. 애플이 대단한 회사이긴 회사네요. 이제는 다른 블루투스 기기들과의 비교도 궁금해집니다.
글을 잘 써주신 덕분에 제가 지른 에어팟이 하루라도 빨리 왔으면 바라고 있네요. 으어어어어
Profile image STUDIO51 2017.03.03 04:01
오오 축하드립니다 저도 하나 가지고 싶네요 ㅠㅠ
다음 버젼은 노이즈 캔슬링을 넣어주길 바라면서 ...또르르...
Profile image Nvidia 2017.03.11 01:21
작은 유닛안에 많은 부품이 집약되어 있었을 텐데 이어팟과 상당히 유사한 응답곡선을 그리는것을 보니 애플의 집착이 느껴지네요
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