목차
헤드폰 및 이어폰 측정
헤드폰 및 이어폰 측정은 스피커의 측정 방법과는 다소 방법이 다르다.
- a) Circumaural
- b) Supra-aural
- c) intra concha
- d) insert
외이도의 공명과 귓바퀴의 반사, 그리고 두상과 신체에 의한 영향은 고막에 전달되는 주파수 응답을 변화시키는 요인이 된다. 하지만 헤드폰과 이어폰을 통한 소리 청취에서는 위와 같은 유형에 의해 이러한 공명의 전체 또는 일부의 반응이 사라진다.
따라서 헤드폰과 이어폰의 측정에서는 이러한 주파수 응답 반응의 차이 때문에 실제의 고막의 위치와 유사하게 DRP(Drum Reference Point)에서 측정을 하는 것이 가장 중요하다고 볼 수 있다.
아래에 나열된 이어 시뮬레이터 또는 HATS 등의 측정 장비를 이용하여 측정할 때 기준은 1mW 또는 94dBSPL@500Hz 사인파로 레벨을 일치시켜 측정하게 된다.
IEC 60318-4(IEC 60711) 이어 시뮬레이터
IEC(국제 전기 기술 위원회)에서 만든 DRP(측정 마이크 다이어프렘이 위치해야 하는 기준점, 고막의 위치에 해당)에 마이크가 있는 인간의 외이도를 모델링한 이어 시뮬레이터.
이 이어 시뮬레이터에 Ear Canal Extension 및 인공 귓바퀴를 장착하여, 다양한 이어폰과 헤드폰을 측정 할 수 있다.
HATS(Head and Torso Simulator)
AP AECM206 Bianural fixture
HATS 외에도, Audio precision의 AECM206을 통하여 측정하기도 한다.
측정 마이크와 HATS+이어 시뮬레이터 측정의 차이
무향실에서 스피커를 통한 플랫한 주파수 재생은 측정 마이크로는 플랫하게 측정된다.
하지만, HATS 에 이어 시뮬레이터와 인공 귓바퀴를 장착한 경우의 측정에서는 3kHz 부근과 15kHz 부근이 증폭된 전혀 다른 주파수 반응이 측정된다. 이것은 사람의 Ear Response 및 HRTF(머리 전달 함수)에 따라 주파수가 변형되어 우리 귀의 고막에 최종적으로 전달 된 주파수 반응이다.
외이도 공명
외이도 공명은 특정 주파수에서 인간의 귀가 공명하는 현상을 나타내는 용어입니다. 이 현상은 귀에 들어오는 소리 중 특정 주파수의 소리가 다른 주파수에 비해 더 강하게 인식되거나 감지되는 것을 의미합니다. 귀의 구조와 형태, 그리고 각 인간의 고유한 생리학적 특성에 따라 이 공명 현상은 다를 수 있습니다.
귀 공진은 주로 음향 엔지니어링과 음향 설계 분야에서 중요한 고려 사항 중 하나입니다. 예를 들어, 스피커 또는 이어폰을 설계할 때 특정 주파수 범위에서 귀 공진이 발생할 수 있으며, 이로 인해 해당 주파수 범위의 소리가 강조되거나 왜곡될 수 있습니다. 따라서 이러한 현상을 고려하여 오디오 장비의 설계 및 튜닝을 수행하는 것이 중요합니다.
귀 공진은 각 개인의 귀 형태와 특성에 따라 달라질 수 있으며, 주로 고주파수 범위에서 발생하는 경향이 있습니다. 이러한 공명 주파수는 음향 엔지니어와 음향 설계자가 오디오 시스템을 조정하고 튜닝할 때 고려해야 할 중요한 변수 중 하나입니다.
- 상체와 목
- 머리
- 귀 안쪽(귓 구멍 입구)
- 귀 바깥쪽(귓 바퀴)
- 외이도 와 고막
- 전체적인 응답 반응 총합
Ear Resonance
Ear resonance is a term that refers to the phenomenon where the human ear resonates at specific frequencies, resulting in certain frequencies being perceived or detected more strongly than others among the sounds entering the ear. This phenomenon depends on the structure and characteristics of the ear as well as the individual's unique physiological traits.
Ear resonance is primarily an important consideration in the fields of audio engineering and sound design. For example, when designing speakers or headphones, ear resonance at specific frequency ranges can occur, potentially emphasizing or distorting sounds within those frequency ranges. Therefore, it is essential to take this phenomenon into account when designing and tuning audio equipment.
Ear resonance can vary from person to person based on the shape and characteristics of their ears and tends to occur predominantly in the high-frequency range. These resonance frequencies are a crucial variable that audio technicians and sound designers need to consider when adjusting and tuning audio systems.
Target
이와 같은 변경된 주파수 반응은 Free-field 의 경우와 diffuse field의 경우가 약간 다르다.
따라서, 헤드폰이나 이어폰을 다시 아래의 4가지의 위치에서 재생하여 측정하는 경우에는 역으로 이러한 변경된 주파수 반응과 유사한 주파수 반응이 재생되었을 때 우리 귀에는 평탄한 주파수로 인식 될 가능성이 높다고 판단한다.
초창기에는 Free-field target 기준을 사용했지만 지금은 diffuse field target 을 많이 사용한다. 그 이유는 Free-field 는 무향실과 같은 조건을 가진 것을 말하는데, 우리는 일반적으로 음악을 감상할 때 무향실에서 듣기보단 일반적인 가정집의 방이나 실내와 같은 일반적인 실내 공간에서 음악을 감상하는 경우가 더 많고 그러한 소리에 더욱 익숙하다. 그것은 diffuse field에 더 가깝다.
하만 타겟
헤드폰이나 이어폰에서 사용되는 하만 타겟은 하만 인터내셔널(Harman International)의 연구팀이 개발한 주파수 응답 곡선으로, 주로 소비자용 헤드폰과 이어폰의 음질 튜닝에 사용됩니다. 하만 타겟은 주파수 응답이 특정한 형태를 가지도록 설정되어 있으며, 이를 통해 사용자에게 더 자연스럽고 즐거운 청취 경험을 제공하려는 목적이 있습니다.
주요 특징
하만 타겟의 응용
Target Compensated Frequency Response
하만 타겟 또는 Diffuse Target 등, 특정 Target 을 기준으로 하여 측정 된 주파수 반응을 다시 그리는 것. Target 을 기준으로 하기 때문에 실제 귀로 느껴질 주파수 반응의 플랫한 정도를 알아보기 쉽다.
HD600 측정치 예시
Sennheiser HD600
Rtings의 Target 은 자체 Target curve를 사용한다고 한다. 저음역대 타겟은 하만 타겟에서 인용하고, 고음역대 타겟은 diffuse field target에서 인용한다고 한다.
Raw Frequency Response, 실제 이어 시뮬레이터로 측정한 RAW 데이터 이다.
Target Compensated Frequency Response, Target에 맞춰서 RAW 데이터를 보정한 데이터이다. 실제 청감상 느껴지는 주파수 반응에 가까울 것이라고 예상된다.