안녕하세요 언더케이지 & 닥터몰라 음향리뷰 담당 STUDIO51입니다.

이 글은 영상에서 설명하지 못한 세세한 부분을 다룹니다.

 

 

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. 모든 음원은 아이튠즈를 사용하여 동기화 하였으며, 기본 음악 플레이어로 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.

9. V30은 디지털 필터를 탑재한 스마트폰입니다. 3가지 모드가 있으나, 측정시에는 기본(Short) 필터를 적용하여 측정하였습니다.

 

 

측정환경

 

좌: V30 / 우: G6

 

 

각 항목의 측정치는 이어폰, 라인아웃, 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)
잔류노이즈는 기기가 가지는 노이즈의 전압값을 측정합니다. 낮을수록 "화이트 노이즈" 라고 불리우는 잡음의 양이 적다는 의미입니다.

 

 

 

이어폰 모드

 

라인아웃 모드

 

헤드폰 모드

 

 

3. SNR (1000Hz, 0dBFS, HPF: 20Hz, LPF: 20kHz, A-wgt)

SNR은 최대출력과 잔류 노이즈 사이의 간격을 측정합니다. 단위는 dB이며, 값이 클 수록 잔류노이즈는 작고, 최대출력이 높은  좋은 소리를 의미합니다.

 

 

이어폰 모드

 

라인아웃 모드

 

헤드폰 모드

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. 

 

이어폰 모드

 

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.

 

이어폰 모드

V30은 G6와는 다르게 이어폰 모드의 THD가 매우 나쁘게 나왔습니다. 

 

 

 

라인아웃 모드

 

헤드폰 모드

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

본 측정은 기기의  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.

노트8과의 왜곡률을 비교하기 위해서 비교측정하였습니다.

왼쪽은 V30 
오른쪽은 노트8 입니다.

 

 

 

최대출력 (V30: 75/75, N8: 15/15)(측정볼륨/최대볼륨)

V30과 노트 8 모두 최대출력에서 측정한 그래프입니다. 출력은 높을수록 부하의 임피던스는 낮을수록 기기에 큰 왜곡을 만들어냅니다.
부하 조건은 동일하고 V30은 398mV 노트8은 422mV로 노트8이 조금 불리한 상황입니다.

V30은 THD가 -73dB
노트8은 THD가 -70dB로 노트8이 값이 더 나쁩니다.

 

 

 

(노트8 기준) 볼륨 1칸 낮춤 (V30: 69/75, N8: 14/15)

V30은 볼륨 세분화 기능이 있기 때문에 노트8의 1칸 낮춘 전압과 맞추기 위해서 볼륨을 69/75로 맞추었습니다

이때 V30은 THD가 -79dB 
노트8은 -76dB입니다.

 

 

 

(노트8 기준) 볼륨 2칸 낮춤 (V30: 64/75, N8: 13/15)

이때 V30은 THD가 -86dB 
노트8은 -81dB입니다.

 

 

전체적으로 같은 레벨일때는 V30의 왜곡률이 노트8의 왜곡률 보다 소폭 낮으나, 어느쪽이 더 낫다라고 볼 수 없을정도로 엉망입니다.

반면에 아이폰8은 두 제품보다 출력은 두배 이상 높음에도 불구하고 THD는 -93dB로 매우 좋은 수치를 보여주었습니다.

 

 

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

아래 그래프는  Bench Mode 측정 에서  오른쪽 상단의 THD FFT 부분만 확대한 그래프입니다
위 그래프와 마찬가지로 1kHz에 큰 신호를 제외한 오른쪽의 신호들은 전부 왜곡들입니다.

마찬가지로 왼쪽은 V30
오른쪽은 노트8 입니다.

 

 

 

최대출력 (V30: 75/75, N8: 15/15)(측정볼륨/최대볼륨)

V30: 398mV
N8: 422mV

 

 

 

(노트8 기준) 볼륨 1칸 낮춤 (V30: 69/75, N8: 14/15)

V30: 269mV
N8: 267mV

 

 

(노트8 기준) 볼륨 2칸 낮춤 (V30: 64/75, N8: 13/15)

V30: 191mV
N8: 189mV

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

THD와 마찬가지로 이어폰 모드의 왜곡률이 G6보다 매우 높아졌습니다.

 

 

 

라인아웃 모드

 

헤드폰 모드

 

 

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

 

V30는 G6와 마찬가지로 차단필터 ≒ 복원필터 의 설계가 적합하게 이루어지지 않아 주파수 응답이 상하로 요동치는 현상이 관찰됩니다. 청감상 큰 영향은 없겠지만 아쉬운 부분중 하나입니다.

 

 

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

G6과 마찬가지로 이어폰 모드의 크로스토크가 다른기기에서 찾아보기 힘들정도로 매우 나쁩니다. 

크로스토크는 청감하기 어렵지만, 크로스토크는 기기설계 수준을 반영하는 지표로 쓰이기도 하기 때문에 아쉬운 부분중 하나입니다.

 

라인아웃 모드

 

헤드폰 모드

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.

 

0.9옴으로 충분히 낮은 값의 출력임피던스를 갖습니다.

 

 

총평

 

분명 지난 G6는 DAP에 비견될 만큼의 높은 수준의 음향성능을 보여줬습니다. 크로스토크와 주파수 응답에 약간의 문제가 발견되었지만, 청감상 큰 영향은 없고, 높은 음향설계를 위해 Trade-off 한것으로 보고 9점을 부여하였습니다.

 

지난 삼성 S8과 N8은 크로스토크와 주파수 응답에는 문제가 없었지만, 이어폰 모드의 THD와 IMD 값이 매우 높게 나왔기 때문에 낮은 점수인 6점을 부여하였습니다.
기기의 왜곡률은 출력이 높을수록, 부하의 임피던스가 낮을수록 높아집니다. S8과 N8은 400mV정도로 높지 않은 출력임에도 불구하고 그렇게 낮지도 않은 32옴 저항을 로드하였을때 왜곡률으 -70dB까지 떨어졌습니다. 일반적인 16옴, 더 낮게는 5옴까지 떨어지는 이어폰, 헤드폰을 연결하게 된다면 더 심각해질 수 있는 사안이기 때문에 저평가를 하였습니다. 

 

하지만 이번 V30은 삼성의 THD, IMD 문제를 그대로 가지고 있으며, 지난 G6의 문제점이였던 크로스토크와 주파수응답의 결함을 수정하지도 못하였습니다.
지난 G6는 전체적으로 높은 음향성능을 보여줬기 때문에 이를 Trade-off라고 생각할 수 있었으나, V30은 아닙니다.

 

총점

V30: 5점

노트8: 6점

아이폰8: 8점