안녕하세요 언더케이지, 닥터몰라  음향리뷰 담당 STUDIO51입니다.

이 글은 영상에서 설명하지 못한 세세한 부분을 설명합니다.

 

측정 개요

1. 모든 데이터 표기 방법, 측정 파형, 측정 환경은 AES-17 국제 표준을 기반으로 하였으며, 이해를 돕기 위해 필요한 몇몇 측정 항목에 한해서 이신렬 박사님의 자문 하에추가, 수정하였습니다.

2. 측정 장비는 국제 표준 측정 장비인 Audio Precision사의 APx 525를 사용하였습니다. APx525는 Audio Precision 한국 지사인 B&P 인터내셔널사와 이신렬 박사님의 지원이 있었습니다.

3. 측정은 APx Waveform Generator Utility 4.4의 24Bit 192kHz 음원을 사용하였습니다. 단 주파수 응답 측정에 사용된 1/6oct 20Hz-90kHz  파형은 24bit 192kHz, 스테레오로 변환하여 측정하였습니다.

4. 모든 기기는 충분히 충전된 상태로, 비행기모드에서 측정하였습니다. 배터리가 부족하거나, Wi-Fi, LTE가 켜져있는 상태에선 측정값이 달라질 가능성이 있습니다.

5. 본 측정은 모든 기기를 대표하지 않습니다. 

6. 본 측정에 사용된 스마트폰들은 스마트앰프를 탑재한 기기입니다. 이어폰, AUX, 헤드폰의 3가지 모드로 구성되어 있으며, 각 모드의 측정을 위해 AUX는 무부하로, 이어폰은 32옴 부하를, 헤드폰모드는 300옴 부하를 연결하여 측정하였습니다.

7. 이신렬 박사님은 측정 데이터 검증에 참여하실 뿐 데이터 해석에는 관여하지 않으셨습니다.

8. 각 측정 항목의 이름 옆의 괄호는 측정에 사용된 음원과 측정기기의 필터값을 명시합니다. 대부분 AES-17의 권고안을 따릅니다.

 

 

 

측정환경

 

좌 : 갤럭시 노트 8
우 : 갤럭시 S8

각 항목의 측정치는 이어폰 모드, 라인아웃 모드,  헤드폰 모드 순서입니다.

 

 

1. 최대 출력 (0dBFS, 1000Hz, HPF: 20Hz ,LPF: 20kHz)

최대 출력은 음향기기가 출력할 수 있는 최대 전압값을 표시합니다. 단위는 Vrms를 사용합니다. 높을수록 더 다양한 리시버를 손쉽게 구동할 수 있기 때문에 좋은 값입니다.

이어폰 모드

 

 

 

 

라인아웃 모드

 

 

헤드폰 모드

2. 잔류 노이즈 (Silence undithered, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz, A-wgt)
3. SNR (1000Hz, 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz, A-wgt)

 

갤럭시 노트 8은 소리가 나지 않는 구간에서 출력하는 음향신호를 차단하는 기능이 걸려있습니다. 아이폰의 경우에도 동일하게 뮤트 기능이 있지만, 그 작동이 측정할 수 없을정도로 극단적으로 빠르게 차단하지 않아 정상적으로 측정이 가능했으나, 갤럭시 S8과 노트8은 측정을 할 수 없었습니다.

4. DNR (1000Hz, -60dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz, CCIR-2K wgt)

DNR(다이나믹 레인지) 는 SNR과 원리 자체는 같습니다. SNR은 신호 사이에 무음구간을 두어 노이즈 플로어와 최대 출력 사이의 간격을 측정했다면, DNR은 0dBFS(최대출력)과 -60dBFS 신호를 사용하여 노이즈 플로어와 최대 출력 사이의 간격을 측정합니다. 

SNR 측정시 뮤트가 걸려 정상적으로 측정이 불가능한 기기들도 DNR 측정시에는 정상적으로 작동하므로 기기의 뮤트 기능 작동 여부를 판단할 때 사용하기도 합니다.

 

 

이어폰모드

 

라인아웃 모드

 

 

헤드폰 모드

 

 

5. THD+N (997Hz, 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz)

THD+N은 기기의 왜곡을 측정합니다. 단위는 dB이며 낮을수록 (절대값이 클 수록) 좋은 값입니다.

지난 갤럭시 S8 때도 이어폰 모드에서 THD가 높은 (좋지 않은) 결과를 보여줬는데 노트 8도 별 다르지 않은 결과를 보여줍니다.

 

 

 

이어폰 모드

이어폰 모드의 THD+N는 -71dB 입니다. 일반적으로 THD(왜곡은) 기기의 출력이 높을수록, 부하의 저항이 낮을수록 증가합니다. 

아이폰의 최대출력은 985mV 수준으로 노트 8의 422mV보다 두배 이상 높은 수치입니다. 하지만 두 기기측정에서 부하는 모드두 32옴 저항을 사용하였습니다. 이 상황에서는 아이폰의 최대출력이 높으므로 더 가혹한 환경이지만, 아이폰의 THD는 -92dB 수준으로 노트 8 에 비해서 상당히 좋은 수치가 나왔습니다.

 

 

 

라인아웃 모드

헤드폰 모드

 

라인아웃 모드와 헤드폰 모드의 THD +N은 큰 문제가 없습니다.

 

 

5.1 Bench mode (997Hz, 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz)

본 측정은 노트8의  왜곡률을 판단하기 위해서 추가로 측정한 데이터입니다. AudioPrecision의 Bench mode 에서 측정하였습니다.

 

아래 화면은 THD와 전압과 FFT 스펙트럼을 동시에 분석할 수 있습니다.
빨간 박스 값은 현재 출력 전압을, 파란 박스는 현재 THD+N의 수치를 보여줍니다. 파란박스 위 그래프는 THD를 FFT로 변환한 그래프로써 왜곡성분을 파악할 수 있습니다.

 

최대 볼륨부터 하드웨어 버튼으로 볼륨을 한칸씩 낮춰가며 측정을 수행하였습니다.

 

최대 볼륨

 

최대볼륨은 S8과 노트 8 간에 큰 차이가 없습니다.

 

 

최대 볼륨에서 볼륨을 한칸 더 낮추면 THD는 -76dB로 왜곡이 줄어드는 모습을 볼 수 있습니다. 
S8의 경우에는 오히려 왜곡이 증가하는 모습을 보여주었습니다.

 

 

 

볼륨을 두칸 낮추자 THD는 -81dB 수준으로 거의 문제 없는 수준까지 떨어졌습니다. 하지만 이때의 출력 전압은 189mV 로 최대출력인 422mV에 절반에도 미치지 못하는 수준입니다.

 

 

5.2 THD FFT (997Hz, 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz)

 

아래 그래프는  노트 8의 오른쪽 상단의 THD FFT 부분만 확대한 그래프입니다
위 그래프와 마찬가지로 1kHz에 큰 신호를 제외한 오른쪽의 신호들은 전부 왜곡들입니다.

 

 

 

최대출력에서 측정한 THD 값입니다. 왜곡이 상당히 많은것을 알 수 있습니다.

 

최대출력에서 볼륨을 한칸 낮춰서 측정한 그래프입니다. 왜곡이 소폭 감소하였습니다.

 

 

두칸 낮춰서 측정한 그래프입니다.

 

세칸정도 낮추자 왜곡이 많이 감소하였습니다. 하지만 이때의 출력값은 134mV 입니다.

6. IMD (SMPTE, 41Hz, 7993Hz, 4:1 ratio 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz)

 

IMD도 THD와 마찬가지로 왜곡을 측정합니다. THD는 하나의 사인파를 사용하는 반면에 IMD는 두개의 사인파를 사용합니다. 몇몇 기기에서는 THD 값은 좋지만 IMD 값이 매우 나쁜 경우도 있기 때문에 두 측정을 병행하여 사용합니다. (더 정확히는 THD는 배음 왜곡을, IMD는 두 톤 간의 상호 변조 왜곡을 측정합니다) THD와 마찬가지로 값이 낮을수록 좋습니다.

 

 

 

이어폰 모드

 

 

IMD 또한 THD와 마찬가지로 이어폰 모드에서 값이 상당히 높습니다. 아이폰 8의 경우에는 동일 조건에서 최대출력이 두배 이상인 불리한 환경임에도 불구하고 IMD 값은 -88dB이 나왔습니다.

 

 

 

라인아웃 모드

 

 

헤드폰 모드

라인아웃과 헤드폰 모드에서는 큰 문제가 없는 모습을 보여줍니다.

 

 

7. 주파수 응답 (20 ~ 96kHz, 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 100kHz )

기기의 음색과 대역폭등을 판단하는 주파수 응답입니다. 디바이스에서는 평탄하고 넓은 응답이 바람직한 응답입니다.

 

 

이어폰 모드

 

 

 

 

라인아웃 모드

 

 

 

헤드폰 모드

 

주파수 응답 자체는 큰 문제가 없습니다. 넓은 대역폭에 필터설계도 제대로 이루어져 주파수 응답이 출렁이는 리플이 발생하지 않았습니다. G6의 경우에는 리플이 보였던것과 대조적입니다. 청감상 차이는 없지만 이어폰 모드의 대역폭이 가장 넓습니다.

 

 

 

8. 크로스토크 (10kHz, 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz)

 

크로스토크는 좌 우 체널의 간섭 정도를 측정합니다. 단위는 dB, 값이 낮을수록 좌우가 더 명확히 분리된 좋은 설계입니다.

 

 

 

이어폰 모드

 

 

 

라인아웃 모드

 

 

 

헤드폰 모드

갤럭시 S8에 비해서 소폭 상승하였습니다. 

 

 

9. 출력 임피던스 (20~20kHz, -20dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 100kHz)

 

출력임피던스는 디바이스의 출력단의 임피던스를 측정합니다. 출력 임피던스가 클 수록 이어폰과 헤드폰의 임피던스가 주파수 응답에 크게 반영됩니다. 일반적으로 출력 임피던스는 0에 가까운것이 좋습니다.

 

 

 

2.5옴으로 충분히 낮은 값으로 측정되었습니다. 아이폰8의 경우에는 0.3옴 G6의 경우에는 0.9옴입니다.

 

 

총평

갤럭시 노트 8의 음향성능은 실망스러웠던 갤럭시 S8의 음향성능과 별반 다르지 않습니다. 몇몇 좋아진 부분이 보이긴 하지만, 가장 문제가 많은 THD+N 값은 그대로입니다.
본 측정에는 부하로 32옴 저항을 사용하였지만, 실제 이어폰들은 16옴 더 낮은 제품들은 5옴 까지도 떨어지는 제품들이 있기 때문에 측정 결과보다 왜곡이 심각해질 수 있습니다. 

반면에 아이폰은  노트8의 최대출력에 두배 이상인 985mV에서도 THD값은 -92dB로 훨씬 더 좋은  수치가 나왔습니다.
갤럭시 노트8의 THD값을 -81dB 로 낮추려면 출력을 189mV까지 떨어트려야 하지만, 여전히 아이폰보다 높은 왜곡이며, 이때의 출력값은 아이폰이 5배 이상 높습니다.

음향성능은 모든 측정값들의 조화로 결정됩니다. 단 하나라도 그 값이 부족한것을 다른 측정치들이 보완을 해줄 순 없습니다. 요컨대 음질성능은 가장 낮은값에서 결정됩니다. 

모든 성능이 완벽한 기기가 있다고 하더라도 심각한 결함이 존재하는한, 좋은 기기라고 부를순 없습니다.

총점

갤럭시 노트8 : 6점

아이폰8 : 8점