TechBros 평가 절차서
음향기기 – 라우드스피커 편
1 서론
1.1 목적
현재 라우드스피커 시장은 명확한 기준없이 주관적 평가와 불투명한 측정 데이터가 혼재되어 있어, 소비자가 제품의 객관적인 성능을 파악하기 어렵습니다. TechBros는 소비자가 체감할 수 있는 측정 데이터를 기반으로 투명하게 성능을 검증합니다. 본 평가 절차서는 국제 표준을 기반으로 하는 측정 장비와 측정 환경을 구축하여 측정 데이터를 산출하고, 소비자가 이해하기 쉬운 언어로 설명하기 위해 작성되었습니다.
1.1.1 평가 철학
TechBros 평가 철학은 ‘객관적인 데이터에 기반한 일관된 성능 평가 기준의 제시’입니다. 주관적인 청취 평가에 의존하는 라우드스피커 리뷰는 종종 청취 공간, 개인의 선호도, 심리 음향적 편향 등 다양한 주관적 요소에 의해 좌우되어 그 결과가 일관되지 않고 비교가 어렵다는 근본적인 한계를 지닙니다. 이를 위해 TechBros는 미국 산업 표준 ANSI/CTA-2034-A와 국제 표준 IEC-60268-21이 제시하는 과학적 측정 방법론을 통해 측정 결과를 분석하고, 성능을 객관화함으로써, 소비자들이 자신의 목적에 적합한 제품을 구매하는데 유용한 가이드라인을 제공하고자 합니다.
1.1.2 평가 절차서 목적
본 평가 절차서는 라우드스피커 측정의 전체 과정(측정 환경 구축, 장비 교정, 데이터 획득, 후처리 및 지표 산출)을 투명하게 문서화하는 것을 목적으로 합니다. 구체적인 목적은 다음과 있습니다.
- 투명성 확보 : 측정 방법과 데이터 처리 과정을 상세히 공개해 제품 평가의 공학적 근거를 명확히 제시합니다.
- 일관성 유지 : 모든 측정은 엄격한 내부 기준을 확립해, 측정 결과의 일관성을 유지합니다.
- 오해 방지 : 복잡한 측정 데이터를 대중이 쉽게 이해할 수 있는 지표(점수화)로 변환하는 과정의 과학적인 근거를 제시함으로써 오해의 소지를 미리 차단하고, 평가 결과 객관성을 최대한 확보합니다.
- 객관적 데이터 공개 : 라우드스피커는 공학의 산물이며, 대부분의 성능은 측정을 통해 입증할 수 있습니다. 본 평가 절차서는 객관적인 측정 데이터를 공개함으로써, 사용자가 단순히 좋다/나쁘다는 주관적 판단을 넘어 왜 좋은가/나쁜가에 대한 기술적인 근거를 이해하고, 분석하여 궁극적으로 소비자의 합리적인 구매를 돕는 데 기여하고자 합니다.
1.2 평가 절차 개요
본 평가 절차서는 복잡한 음향 측정 데이터를 소비자가 직관적으로 이해할 수 있는 지표로 변환하고 최종 점수를 산출하기 위해 다음과 같은 절차를 따릅니다.
전체 평가는 크게 4 단계로 구분됩니다.
- 측정 : 주파수 응답, 지향성, 고조파 왜곡, 최대 출력 등 음향 성능을 측정합니다.
- 지표화 : 측정한 원본 데이터를 분석해 각 항목별 성능을 A부터 F까지 등급화 합니다.
- 점수화 : 등급화된 항목에 가중치를 적용해 음색, 출력, 지향성의 세 가지 범주로 분류하고 이를 점수화합니다.
- 최종 점수 : 각 지표별 가중치를 적용하고, 이음 여부에 따른 벌점을 적용해 최종 점수를 산출합니다.
※: 자체 소음은 제품의 성능과 별개로 사용 환경에 따라 고려해야 할 독립적인 지표이므로, 종합 점수에 합산하지 않고 별도 지표로 제공합니다.
1.3 측정 기준
본 평가 절차서는 측정 데이터의 객관성 및 상호 비교를 위해 산업표준을 기반으로 하고, 유명 해외 리뷰 채널과 데이터 호환을 최대한 유지합니다.
1.3.1 표준 준수
본 평가 절차서의 모든 라우드스피커 측정은 아래 산업표준을 준수합니다.
- ANSI/CTA-2034 : 가정용 라우드스피커 측정에 대한 소비자협회 산업표준입니다. 라우드스피커의 주파수 응답 및 청취 환경과의 상호작용을 예측하는 데 필수적인 지향성 응답 측정 방법과 이를 기반으로 한 예상 실내 응답 산출 방법을 제시하며, Spinorama 커브 (On-Axis, Listening Window, Early Reflection, Sound Power, DI) 를 제공합니다. 또한 동적 성능과 관련된 저주파수 최대 출력 측정 방법을 제시합니다.
- IEC-60268-21 : 현대적인 액티브 라우드스피커 시스템 측정에 대한 국제 산업표준입니다. 단일 유닛 측정(IEC-60268-5)과 달리, 시스템 전체를 하나의 ‘블랙박스(Black Box)’로 간주해 내부 신호 처리 과정과 무관하게 최종적인 음향 출력 특성만을 평가하는 방법론을 제시합니다. 또한 음향 출력 크기에 따른 비선형 왜곡 특성인 총고조파왜곡 및 다중톤 왜곡 측정 방법을 제시합니다.
1.4 성능 지표
라우드스피커 성능 평가는 ANSI/CTA-2034-A과 IEC-60268 표준에 상세하게 명기되어 있지만, On Axis, Listening Window, DI 등 Spinorama 곡선과 총고조파 왜곡, 다중톤 왜곡 등과 같은 지표들은 사용자들이 이해하기 매우 어려운 문제가 있습니다. 본 평가 절차서는 일반 소비자들이 라우드스피커 성능을 쉽게 해석하고 상호 비교할 수 있도록 대중 친화적인 성능 지표를 도입했습니다. 지표는 다음 두 가지 중요한 기능을 수행합니다.
1.4.1 청취 경험 예측
- 음색 : 주파수 응답 평탄도와 상/하한 주파수를 바탕으로 산출되며, 청취 환경에서 라우드스피커 음색 성능을 예측합니다.
- 고출력 : 출력 안정성 및 다이나믹스를 바탕으로 산출되며, 작은 소리부터 큰 소리까지 소비자가 경험하게 라우드스피커 동적 성능을 예측합니다.
- 음향 방사 균일도 : Spinorama의 지향 지수를 통해 산출되며, 라우드스피커가 공간으로 소리를 균일하게 방사하는 일관성을 평가해 라우드스피커 음색 성능을 예측합니다.
- 이음 : 고차 하모닉 디스토션 측정과 청취 분석을 통해 산출되며, 이 지표는 라우드스피커 재생시 발생할 수 있는 소음 유무와 그 정도를 통해 라우드스피커의 최종 성능 점수에서 벌점으로 부과됩니다.
1.4.2 평가와 리뷰 방법론의 정당성 확보
모든 측정은 국제 표준에 근거한 객관적인 측정 환경, 측정 장비 및 측정 방법에 근거합니다. 이러한 측정과 데이터를 통한 점수 산출 방식을 투명하게 공개하여 평가 결과의 객관성과 정당성을 확보합니다.
2 측정 환경 및 장비의 구축
2.1 측정 환경
본 측정은 산업표준에서 명시한 환경조건(기온 22 °C ± 5 °C, 상대습도 30%~80%) 하에서 실시됩니다.
2.1.1 무향실 측정법
당사는 무향실에서 제품을 측정하지만 하한 주파수 무향 한계로 인해, 전체 주파수대역을 한 번에 측정하는 것은 불가능합니다. 따라서 무향실 환경에 준무향 측정법을 도입해 무향실 한계를 보완하고 신뢰 가능한 측정 데이터를 제공합니다.
2.1.2 시간 창 기법 (Window gating)
중고역 주파수 응답을 측정할 때 실내 반사파의 영향을 제거하기 위해 시간 창 기법을 적용합니다. 라우드스피커로부터 방사된 직접음이 마이크로폰에 도달한 후, 무향실에서 반사된 첫 번째 반사음이 도달하기 직전 시간까지만 선택적으로 분석합니다. 이를 통해 자유음장 측정과 동일한 중고역 주파수 응답을 얻을 수 있습니다.
2.2 측정 장비
객관적인 측정과 지표 산출을 위해 정밀한 측정 장비는 필수입니다. 당사는 산업표준이 요구하는 사양을 충족하는 전문 측정 장비를 운용하며, 엄격한 교정 절차를 통해 데이터 신뢰성을 유지합니다.
- 마이크로폰 : 측정 정밀도를 보장하기 위해 IEC 61672-1 표준 Class 1 허용 오차 요구 사항을 충족하는 측정용 무지향성 마이크로폰을 사용합니다.
- 오디오 인터페이스 : 측정 시 신호 변환 과정에서 발생하는 왜곡을 최소화하고 안정적인 운용을 위해, 산업표준에서 요구하는 성능 기준을 충족하는 검증된 오디오 인터페이스를 사용합니다.
- 분석 소프트웨어 : 산업표준에서 요구하는 성능 기준을 충족하는 검증된 측정 프로그램을 사용합니다.
- 파워 앰프 : 산업표준에서 요구하는 성능 기준을 충족하는 검증된 파워 앰프를 사용합니다.
2.3 측정 설정
측정 대상 라우드스피커(DUT, Drive Under Test)의 설치 위치와 출력 설정은 제조사 사양서를 우선으로 하지만 실제 사용자의 청취 환경을 가장 잘 반영하는 방식으로 적용합니다.
2.3.1 연결 및 게인
액티브 라우드스피커는 일관된 측정 기준을 위해, 제품 볼륨 또는 게인 노브를 최대값으로 두는 것을 원칙으로 합니다. 출력 레벨은 오디오 인터페이스와 소프트웨어에서 정밀하게 제어합니다.
2.3.2 측정 기준 출력
모든 측정은 라우드스피커의 성능을 일관성 있게 비교할 수 있도록 1m 거리에서 75dB(C) SPL을 기준 레벨로 설정합니다. 이때 신호 음은 1kHz 중심 2 옥타브 밴드 핑크노이즈를 사용하고, 측정 지점에서 75dB(C) SPL이 되도록 입력 레벨을 조정합니다. 이는 모든 라우드스피커에 동일한 음향 출력 조건을 적용해, 제품 간 성능을 실용적이고 공정하게 비교하기 위함입니다.
2.3.3 측정 기준 축
라우드스피커 주파수 응답 및 지향성을 측정하는 기준점인 기준 축(Reference Axis 혹은 On-Axis)은 아래 원칙에 따라 정합니다.
- 제조사 명시 우선 : 제품 매뉴얼이나 제품 사양에 별도로 명시된 기준 축이 있을 경우, 이를 준수합니다.
- 트위터 라우드스피커 유닛 우선 : 제조사 별도 표기가 없는 경우, 트위터 중심을 기준 축으로 정합니다. 이는 표준에서 제안된 기준 중 하나로 청취자가 라우드스피커를 배치할 때 트위터 높이를 귀에 맞추는 일반적인 사용 습관을 반영합니다.
2.3.6 라우드스피커 거치 및 회전
지향성 측정을 위해 측정용 회전판과 스탠드를 사용하며, 산업표준에 따라 10° 간격으로 회전시킵니다. 제품 디자인상 자체적으로 경사각이 적용된 모델의 경우, 인위적으로 수직으로 보정하지 않고 제품 원래의 설계 형상 그대로 스탠드에 거치해 측정합니다. 이는 제조사가 의도한 설계에 최대한 개입하지 않기 위함입니다.
제품 회전 중심축은 라우드스피커의 전면 배플면으로 하고, 배플면이 회전판 중심과 일치하도록 거치합니다. 구체적으로 앞서 정의한 기준 축이 전면 배플과 교차하는 지점을 회전의 중심점으로 삼아, 정확한 지향성 데이터를 확보합니다.
3 측정 항목
3.1 정면 주파수 응답
정면 주파수 응답 산출을 위해 원거리 측정을 통해 중고역 주파수 응답을 확보하고, 근거리 측정을 통해 저역 주파수 응답을 확보합니다. 측정 주파수는 가청주파수 대역을 포함하면서도 대상 제품의 성능을 자세히 분석하기위해 10Hz ~ 30kHz 범위를 사용합니다.
3.1.1 원거리 측정
원거리 측정은 라우드스피커의 기준 축에서 주파수 응답을 측정하고, Window Gating 기법을 적용해 중고역 주파수 응답을 획득합니다. 이 원거리 측정 데이터는 이후 지향성 응답(3.2) 측정을 위한 기준 데이터로도 활용됩니다.
3.1.2 근거리 측정
우퍼 유닛 및 패시브 라디에이터 진동판에 대한 근거리 측정은 진동판 직경의 11%이내[1] 거리까지 마이크로폰을 근접시킵니다. 포트 측정의 경우, 포트가 위치한 배플면을 기준으로 포트 개구부 면적과 동일한 가상 면 중앙에서 실시합니다. 측정된 각 방사 요소의 SPL 데이터는 유효 방사 면적 비율에 의해 가중치를 계산해 합산하고, 라우드스피커의 기하학적 형상에 의한 배플 스텝 효과를 보정한 뒤 원거리 고주파 응답과 합산합니다.
3.2 지향성 응답
지향성 응답 측정은 정면 주파수 응답(3.1)과 기본적으로 동일한 조건에서 수행됩니다. 대상 라우드스피커는 라우드스피커의 거치 및 회전(2.3.6) 에서 서술한 기준을 준수해 측정용 턴테이블에 거치됩니다. 회전 간격은 산업표준에 따라 10°이며, 마이크로폰을 고정하고 라우드스피커를 회전시켜 제품의 각도별 주파수 응답을 측정합니다. 또한 각도별 주파수 응답은 정면 주파수 응답의 시간 창 기법을 동일하게 적용합니다. 측정된 지향성 응답은 Spinorama 데이터 제작을 비롯해 라우드스피커 방사특성을 다각적으로 분석하기위해 Line Chart, Contour Plot 등 다양한 형태로 가공합니다.
3.3 최대 출력
최대 출력은 라우드스피커가 짧은 시간 동안 왜곡 한계치 내에서 재생할 수 있는 주파수별 최대 음압 레벨을 나타내며, 표준 에서 정의한 방법론을 따릅니다. 160Hz 이하의 저주파수 대역에 대해서 6.5 주기 Tone Burst 신호를 사용해 라우드스피커 피크 음향 출력 성능을 측정합니다. 다이나믹스(4.5) 등급 산출의 근거가 됩니다. 측정 신호는 ANSI/CTA-2034 및 CTA-2010 표준[2]에서 사용되는 6.5 주기 Tone Burst 신호를 사용하며, 측정 주파수는 1/3 옥타브 밴드 간격으로 20 Hz ~ 160 Hz 사이 저주파수 대역을 사용합니다. THD 임계치에 도달하기 직전의 SPL 레벨을 주파수 대역별로 기록합니다. 이 레벨이 해당 주파수의 최대 출력이 됩니다.
3.4 총고조파 왜곡
로그 사인 스윕 신호음을 사용해 75dB, 85dB, 95dB SPL@1m 출력시 고조파 왜곡율을 측정합니다.
3.5 다중 톤 왜곡
20Hz~20kHz 가청 주파수 전 대역을 품고 있는 샘플 음원을 사용해 광대역 왜곡과 노이즈를 측정합니다. 출력 레벨은 75dBC, 85dBC SPL@1m로 측정하며 FSAF(Fast Subband Adaptive Filtering) 측정 기법을 통해 가청 이음 및 노이즈 성분을 검출합니다.
3.6 자체 소음 (액티브 라우드스피커 한정)
자체 소음 측정은 액티브 라우드스피커 제품에 내장된 앰프 및 DSP 회로에서 발생하는 자체 노이즈를 측정하고 평가합니다.
3.6.1 측정 방법
- 라우드스피커 자체 볼륨 또는 게인 노브를 최대값으로 설정합니다.
- 라우드스피커 트위터로부터 0.1m 떨어진 거리에 마이크를 위치시킵니다. 트위터가 존재하지 않거나 외부 노출이 없는 경우, 제품 배플면으로부터 거리를 적용합니다.
- 측정 공간 노이즈 분석 : RTA(Real-Time Analyzer) 측정을 통해 제품 전원 Off 상태의 주변 소음 레벨(Noise Floor)을 먼저 분석합니다.
- 제품 노이즈 분석 : 이후 전원을 켠 상태의 자체 노이즈를 분석해, 공간 노이즈를 제외한 실제 제품만의 소음을 평가합니다.
4 성능 지표 및 등급 기준
원본 측정 데이터를 기반으로, 소비자가 제품 성능을 직관적으로 파악할 수 있는 대중 친화적인 성능 지표 및 등급 산출 기준을 정의합니다. 각 지표별 등급 및 점수화 기준이 상이합니다.
4.1 주파수 응답 평탄도
주파수 응답 평탄도는 라우드스피커 음색을 평가하는 가장 기본적인 지표로, Spinorama 측정 데이터 중 Listening Window 곡선에 1/12 옥타브 스무딩을 적용한 데이터를 기반으로 합니다. 광대역 평균 음압 레벨을 기준으로 단계별 허용 범위를 설정하고, 측정 주파수 응답 곡선이 이 범위를 얼마나 준수하는지를 분석해 구간별 점수를 부여합니다.
또한 1/1 옥타브 스무딩과 1/24 옥타브 스무딩 데이터를 비교해 그 편차를 얻고, 굴곡의 수를 파악해 감점합니다. 이는 응답 평활도를 의미합니다. 단, 200Hz이하 저주파수와 Q값 6이상의 좁은 편차는 점수 산출에 포함시키지 않습니다.
| 허용 범위 (±dB) | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 ≤ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 배점 | 100 | 95 | 85 | 70 | 55 | 40 | 20 |
| 감점 | 굴곡당 1.5점 감점 (단, 6dB 이상의 큰 굴곡은 3점 감점) | ||||||
4.2 상한 주파수
상한 주파수는 라우드스피커가 유의미한 음압을 재생할 수 있는 가장 높은 주파수를 의미하며, 본 평가 절차서에서는 300Hz에서 10kHz 사이 평균 음압을 기준으로 -6dB 감쇠되는 지점을 찾아 이를 정의합니다. 다만, 고주파 대역은 측정 축상 응답의 협대역 피크 또는 미세한 공진에 의해 실제 청감보다 과대 평가될 수 있으므로, 단일 포인트의 국부적 상승이 아닌 전반적인 응답 추세를 기준으로 판정합니다. 또한 20kHz를 기준점으로 둔 보정점수 형태로 반영하며, 20kHz 미만 구간에는 감점을(식 1), 20kHz 초과 구간에는 제한적인 가점을(식 2) 적용합니다.
4.2.1 보정식
감점은 최대 -20점, 가점은 최대 +10점으로 제한되며, 상한 주파수 $f_{H}\text{ (kHz)}$에 대한 보정식 $C$는 다음과 같이 정의합니다.
$$C = -20\left(\frac{\min(10,\; 20 – f_{H})}{10}\right)^2$$
(1)$$C = 10\left(\frac{\min(10,\; f_{H} – 20)}{10}\right)^2$$
(2)4.3 하한 주파수
하한 주파수는 라우드스피커가 유의미한 음압을 재생할 수 있는 가장 낮은 주파수를 의미하며, 본 평가 절차서에서는 300Hz에서 10kHz 사이 평균 음압을 기준으로 -6dB 감쇠되는 지점을 찾아 이를 정의합니다. 20Hz 이하를 달성한다면 100점을 부여하고, 20Hz를 초과할수록 점점 감소하며 (식 3)을 따릅니다. 다만, 100Hz를 초과하는 경우에는 저주파수 재생 한계가 명확한 것으로 판단해 배점을 5점으로 고정합니다.
※ 제조사가 낮은 볼륨에서만 과도한 EQ를 적용해 저역 사양을 부풀리는 것을 방지하기 위해, 반드시 2.3.2 측정 기준 출력에서 설정한 음압 상태를 기준으로 측정된 데이터를 사용해 공정하게 비교합니다.
$$\text{Score}_{LF} = \max\left(5,\; \min\left(100,\; 100 – 95\left(\frac{f_{L} – 20}{80}\right)^{1.6}\right)\right)$$
(3)4.4 출력 안정성
출력 안정성은 라우드스피커가 높은 볼륨에서도 왜곡없이 원음을 재생하는 능력과 기계적인 안정성을 평가하는 지표입니다. 라우드스피커 저주파수 감쇠가 시작되는 주파수부터 500Hz까지(통상적인 진동판 분할 진동에 의한 왜곡이 시작되기 전 구간)를 분석 구간으로 설정합니다. 이 대역에서 측정된 95dB SPL THD 데이터를 근거로 감점 (식 4)를 적용해 점수로 환산하며, 이때 점수는 100점을 상한으로, 65점을 하한으로 제한합니다.
$$\text{Score}_{THD} = \max\left(65,\; \min\left(100,\; 100 – 20 \log_{10}\left(\frac{T}{0.5}\right)\right)\right)$$
(4)4.5 다이나믹스
다이나믹스는 동적 특성을 얼마나 잘 표현하는지를 나타내며, 최대 출력(3.3)에서 측정한 주파수별 최대 출력 데이터를 기반으로 산출합니다. 이 지표는 라우드스피커가 실제 청취 환경에서 주파수 응답 밸런스를 유지하며 제공할 수 있는 출력 여유를 의미합니다.
4.5.1 기본 점수
음악 재생 범위를 고려해 31.5Hz ~ 160Hz 범위의 측정 기록값을 압력 평균해서 $\text{TBM}_{\text{avr}}$을 구하고, (식 5)를 바탕으로 기본 점수를 구합니다. 이는 $\text{TBM}_{\text{avr}}$값을 기준으로 75 ~ 110 dB 구간을 균등하게 점수화하며, 하한은 40점입니다.
$$\text{Score}_{TBM} = \max\left(40,\; \min\left(100,\; 50 + (\text{TBM}_{\text{avr}} – 75) \times \frac{100 – 50}{110 – 75}\right)\right)$$
(5)4.5.2 감점
또한 이 지표는 하한 주파수와 밀접한 관련이 있으며, 최대 출력 측정값(20~160Hz, 1/3옥타브 간격) 중 측정된 하한 주파수(4.3) 부터 160Hz까지의 측정 기록값을 압력 평균해 $\text{TBM}_{\text{total}}$을 구하고, 80~125 Hz 측정 기록값을 압력 평균해 $\text{TBM}_{\text{ref}}$을 구한 뒤, 그 차가 양수인 경우 해당값을 기준으로 감점합니다. 단, $\text{TBM}_{\text{ref}}$이 100dB 이상인 경우 실용적으로 성능이 충분한 것으로 간주하며, 감점하지 않습니다.
4.6 음향 방사 균일도
음향 방사 균일도는 라우드스피커가 공간에 소리를 얼마나 일관성있게 방사하는지를 평가하며, 지향성 지수(DI) 곡선의 선형성을 근거로 합니다. DI 그래프상에 딥이나 피크가 존재하지 않는 매끄러운 상태를 최고 등급으로 간주하며, 만약 Q값 2보다 넓은 대역폭을 가진 굴곡이 존재할 경우 그 크기(1dB, 1.5dB, 2dB 등)에 따라 구간별로 감점을 적용해 지향성에 의한 음색 왜곡을 등급으로 나타냅니다.
만약 조건에 부합하는 굴곡이 여러 개인 경우, 각 굴곡의 크기(dB)를 합산해 점수를 산출합니다.
| 등급 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 굴곡의 크기 (dB) | 0.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
| 배점 | 100 | 90 | 70 | 50 | 30 | 20 | 10 |
4.7 자체 소음
자체 소음(3.6)에서 측정된 값을 근거로 산출합니다. 최종적인 비교 데이터는 인간의 청감 특성을 반영한 dBA 값을 기준으로 합니다.
5 최종 지표
4장에서 산출된 개별 측정 데이터를 종합해, 소비자가 직관적으로 제품의 가치를 판단할 수 있도록 최종 점수를 산출하는 알고리즘과 가중치 배분 근거를 설명합니다. 최종 점수는 100점 만점을 기준으로 하며, 각 평가 항목은 청취 경험에 미치는 영향에 따라 가중치가 부여됩니다.
5.1 음색
음색은 라우드스피커 품질과 장기적인 청취 만족도를 결정하는 가장 중요한 요소입니다. 따라서 전체 평가 점수의 절반인 60%의 가장 높은 가중치를 부여합니다.
- 주파수 응답 평탄도 (60%) : Listening Window 곡선의 평탄함을 평가합니다. 이는 라우드스피커가 소리를 얼마나 중립적으로 전달하는지를 나타낼 수 있는 척도입니다.
- 하한 주파수 (40%) : 라우드스피커의 저음 재생 대역폭을 평가합니다. 라우드스피커가 저음부터 고음까지 얼마나 넓은 대역폭을 재생할 수 있는지를 반영합니다.
5.2 출력
출력은 라우드스피커의 물리적 한계와 체급 대비 성능을 증명하는 영역입니다. 소출력뿐만 아니라 실제 청취 레벨 및 대출력 상황에서도 우수한 성능이 유지되는지를 평가하며, 전체 점수에서 높은 비중을 차지합니다. 특히 인간의 청감 특성과 대중음악 주파수 분포를 고려하면, 저주파수 최대 출력 성능은 라우드스피커를 평가할 때 매우 중요한 요소입니다.
- 다이나믹스 (50%) : 최대 출력(3.3) 데이터를 기반으로 하며, 음악의 클라이맥스나 타격감 및 동적인 요소를 왜곡 없이 생동감 있게 표현하는 능력을 평가합니다.
- 출력 안정성 (50%) : 대출력 시 발생하는 THD 데이터를 기반으로 합니다. 대출력 상태에서 소리가 왜곡되지 않고 깨끗함을 유지하는지를 나타냅니다.
5.3 지향성 (Directivity)
지향성은 청취공간과의 상호작용 및 반사음 음색과 연관됩니다. Spinorama DI 곡선의 선형성을 평가하며, 전체 점수의 15%를 배정합니다. 지향성이 선형적인 라우드스피커는 반사음의 음색 편차가 적습니다. Floyd Toole 박사에 따르면, 이러한 특성을 가진 라우드스피커는 청취 공간의 크기나 음향 특성이 달라지더라도 일관되게 높은 선호도를 기록했습니다. 이는 부드럽고 일관적인 지향성이 단순한 공간과의 상호작용을 넘어, 신뢰할 수 있는 고음질 라우드스피커의 보편적 기준임을 나타냅니다.
5.4 이음
이음은 제조 불량이나 설계 결함으로 인해 발생하는 기계적 잡음(떨림, 부딪힘, 공기 새는 소리 등)을 의미합니다.
| 이음이 들리는 주파수 구간 | ≤ 100Hz | 100Hz < |
|---|---|---|
| 감점 벌점 | 1 | 5 |
5.4.1 평가 방식
일반적인 고조파 왜곡(THD)과 달리, 이음은 아주 미세한 양이라도 사람의 귀에 매우 잘 들리며, 제품 완성도를 치명적으로 저해합니다. 따라서 이는 점수 합산 항목이 아닌, 감점 요인(벌점)으로 적용됩니다.
5.4.2 적용
THD 측정에서 정상적인 고차 고조파 왜곡(HOHD) 성분이 검출되거나 FSAF 측정에서 이음이 가청될 경우, 최종 총점에서 벌점을 부과합니다.
5.5 최종 점수 산출
최종 점수는 위 3가지 가중 합산 점수에서 이음에 따른 벌점을 차감하여 산출합니다.
최종 점수 = (음색 점수 × 0.60) + (출력 점수 × 0.25) + (지향성 균일도 점수 × 0.15) − 이음 벌점
이 점수는 10점 만점으로 환산되어 최종 표기되며, 소비자는 이를 통해 제품의 종합적인 성능 수준을 직관적으로 파악하고 제품을 객관적으로 비교할 수 있습니다.
6 측정의 한계 및 주의 사항
측정 데이터는 엄격한 표준과 최신 장비를 통해 획득되지만, 모든 물리적 측정에는 본질적인 불확실성과 환경적 제약이 따릅니다. 독자는 데이터를 해석함에 있어 다음의 한계점들을 인지해야 합니다.
6.1 측정 불확실성 요소
측정 결과값은 단 하나의 절대적인 수치가 아니며, 다음과 같은 요인들에 의해 미세한 오차 범위를 가집니다.
- 환경적 변수 : ANSI/CTA-2034-A 표준 범위 내(22° ± 5°C)에서 통제되나, 기온, 습도, 기압의 미세한 변화는 측정 데이터의 변동을 소폭 유발할 수 있습니다.
- 장비의 허용 오차 : 사용되는 마이크로폰과 파워앰프 등 모든 하드웨어는 교정을 통해 이를 최소화하지만 제조사가 보증하는 허용 오차를 가질 수 있습니다.
6.2 저주파 측정의 한계
TechBros는 무향실에서 라우드스피커를 측정하지만 하한 주파수 무향 한계로 인해, 전체 주파수대역을 한 번에 측정하는 것은 불가능합니다. 따라서 근거리 측정을 병행해 주파수 응답 측정을 보완합니다.
이 때 근거리 측정 데이터는 원거리에서 발생하는 배플 회절(Baffle Diffraction) 효과를 수학적으로 시뮬레이션해 보정해야 하고, 이 과정에서 실제 원거리 측정값과 미세한 차이가 발생할 수 있습니다.
또한 근거리 측정에 사용된 측정 지점이 라우드스피커 시스템의 전체 저음 응답을 대표한다는 전제하에 가능한 기법이므로, 진동판의 분할진동 및 인클로져의 면진동 등 불확실한 요소에 의해 엄밀한 의미에서 높은 중저주파수 신뢰도를 획득하기는 어렵습니다.
7 참고 문헌
- [1] ANSI/CTA-2034-A R-2020 : Standard Method of Measurement for In-Home Loudspeakers, Consumer Technology Association (CTA), February 2015 (R-2020).
- [2] ANSI/CTA-2010-B R-2020 (Standard Document): Standard Method of Measurement for Subwoofers, Consumer Technology Association (CTA), November 2014 (R-2020). ↩︎
- [3] IEC 60268-21:2018 (Standard Document): Sound system equipment – Part 21: Acoustical measurements, International Electrotechnical Commission (IEC), 2018.
- [4] Toole, Floyd E. : Sound Reproduction: The Acoustics and Psychoacoustics of Loudspeakers and Rooms (3rd ed.), Focal Press, Taylor & Francis, 2017.
- [5] Keele, Jr., Don. B. : Low-Frequency Loudspeaker Assessment by Nearfield Sound-Pressure Measurement, Journal of the Audio Engineering Society (JAES), Vol. 22, No. 3, April 1974.
- [6] KLIPPEL Analyzer SYSTEM: Near Field Measurement of Systems with Multiple Drivers and Ports (Application Note 38), November 2012. ↩︎
- [7] KLIPPEL Analyzer SYSTEM: Merging Near and Far Field Measurements (Application Note 39), December 2022.
8 개정 기록
-
초판 (2026.03.24)
-
개정 1판 (2026.05.02)
하한 주파수 응답, 출력 안정성, 다이나믹스 배점 체계를 수식 기반으로 수정.