정승환_컬럼:모니터_스피커의_캘리브레이션
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목차
모니터 스피커의 캘리브레이션
이론적 배경
모니터 스피커의 캘리브레이션은, Dolby가 1970년대 중반의 음량에 관한 기준을 정한 것에 의해 시작되었습니다. 극장 뿐만 아니라, 공연장, 가정용 오디오 등에서 항상 같은 소리를 들을 수 있는 Dolby Volume을 제시한 것입니다. Dolby Volume이 제시되기 이전에는 많은 음반들이 각기 다른 레벨로 시장에 출시되어 어떤 음반은 소리가 너무 크고, 어떤 음반은 소리가 너무 작아서, 음악을 듣는 사람들은 오디오 플레이어에서 볼륨을 수도 없이 조절해야만 했습니다. 이는 음악을 제작하는 스튜디오들이 전부 다른 소리 크기로 소리를 들으며 작업하고, 마찬가지로 음악을 듣는 대중들도 전부 다른 소리 크기로 소리를 듣고 있기 때문이었습니다. 그래서 누군가는1) 소리 크기에 관한 표준을 제시하여 모두 같은 기준을 가지도록 할 필요성이 있었습니다. 2)
아날로그 믹싱 콘솔 등의 장비에서 레퍼런스 레벨은 바로 0VU입니다. 이 0VU가 실제 음압으로 몇 dBSPL의 소리 크기 이어야 하는가? 를 정한 것입니다.
85dBSPL의 수치는 사실 왜 그것으로 정해졌는지 저는 잘 모르겠습니다. 하지만 많은 설이 있는데요, 등청감곡선에 의해서, “그 음량이 사람의 귀가 인지하는 가장 플랫한 소리의 크기다.”라는 이야기가 많이 있습니다. “그때 당시 시장에 출시되었던 수많은 음반들의 표준적인 소리 크기에 맞춘 것이다.”라는 말도 있구요
https://www.pro-tools-expert.com/home-page/2017/6/21/loudness-and-dynamics-in-cinema-sound
노란색으로 표시한 영역이 바로, 85dB와 85Phon사이의 오차입니다. 85dB 보다 낮은 레벨에서는 저음역대의 오차가 커지고, 85dB보다 높은 레벨에서는 중고역대의 오차가 커지는 것으로 보여집니다. 제 생각에는 Dolby의 연구진들은 이런 과학적 근거를 가지고 공식에 대입해보다가 대충 지들이 멋대로 정한 것 같습니다. 어떻게 정했는지 통 알려주지 않으니 모르겠네요.3)
어쨌든 이 85dBSPL의 Dolby Volume은 좋은 소리를 내는 것에 매우 잘 통해서, 대부분의 기준을 지키는 Hi-Fi/프로 오디오 스피커, 오디오 기기, 카오디오들은 최대한 여기에 맞춰져서 만들어지고 있습니다. 특히 카오디오에서는 내장된 앰프부터 스피커까지 모두 캘리브레이션이 정확하게 되어 완성되기 때문에, 많은 음악인들이 자동차에서의 믹스 체크, 마스터링 체크를 많이 합니다.4)
이러한 85dBSPL에 대한 기준은 후에 SMPTE RP200에 의해 다시한번 정리 됩니다.
- Dolby Volume
작동 원리
따라서, 이 기준에 의해 캘리브레이션된 음량으로 스튜디오에서 음악을 제작합니다.
이렇게 하여 우리는 어느 곳에서 어떤 음악을 어떤 스피커로 듣던지 항상 같은 기준에서 만들어진 소리 크기로 들을 수 있게 된 것입니다. 5)
실제적인 캘리브레이션 방법
따라서 기본적으로 우리는 DAW 의
-18dBFS 출력6) = 0VU = DA 컨버터의 +4dBu = 스피커의 85dBSPL(C-Weighted)로
모두 일치 하도록 “캘리브레이션” 하여 사용할 필요가 있습니다.
여기에 맞춰서 대부분의 니어필드 모니터 스피커들은 1m 앞에서 MaxSPL(Peak)이 103dBSPL7)로 되도록 맞춰 설계되어 있다는 점입니다. 우리가 니어필드 모니터 스피커를 1m 근처에서 소리를 듣도록 설계되어 있기 때문입니다.
여기에서 이제 SPL 미터의 측정을 C-Weighted로, 또한 RMS 측정을 위해서 Pink noise 의 사용을 하게 됩니다.
즉 -18dBFS RMS의 레벨을 가진 Pink noise를 재생해서 스피커로 나오는 소리가 85dBSPL가 되도록 조정을 하여 사용하면 되는 것입니다.8)
단 중요한 것은 우리가 지금 왜? 이걸 하고 있느냐? 그 오리지널이 무엇이냐를 아는 것이 중요하겠죠.
필자의 캘리브레이션
아래는 고전적인 방법으로 0VU = 85dBSPL로 맞춰보는 과정입니다.
우선 아래 사진처럼 0VU의 레벨을 가진 Pink noise를 플레이 하여,
정확하게 조정된 SPL 미터를 사용하여, 85dBSPL의 레벨로 캘리브레이션 (필자는 2대의 스피커이므로 +3dB되어 88dBSPL을 타겟팅했습니다. 원래는 한번에 스피커 하나씩 85dBSPL이 되도록 해야 합니다.)
좀 더 정확한 SPL 미터를 사용하면 좋겠지만, 아이폰의 마이크로도 C-weighted 측정엔 큰 무리는 없는 듯합니다.9)
SPL미터의 다이얼이 0VU=90dBSPL로 셋팅이 되어 있어서 바늘의 위치가 저렇게 나왔습니다. 만약 미세 조정이 되는 SPL 미터라면 다이얼을 돌려서 0VU=88dBSPL로 설정해 놓는다면, 바늘은 정확히 0VU를 가르키고 있을 겁니다.10)
이제 이렇게 정확하게 조정된 모니터 스피커에서의 톤밸런스 및 페이더 믹스에 의한 악기 별 밸런스는 세상 어느 장소에서 재생해도 똑같은 톤밸런스 및 악기 별 밸런스로 재생되게 될 확률이 매우 높아졌습니다.
질문 : 그러면 이렇게 조정된 상태로 꼭 작업을 해야 하나요? 이것은 소리가 너무 큰 것 같은데요?
답변 : 꼭 이 상태로 작업을 할 필요는 없습니다. 이것은 아래에서도 이야기 하지만 Dolby Volume 박스의 레벨인 Level 7 입니다. 가장 크게 내는 소리를 기준하고 있습니다. 항상 큰소리를 들을 필요는 없습니다. 작업하는 동안은 적당한 볼륨으로 작업하고, 가끔 확인하면 될 것으로 생각됩니다. “85dBSPL Dolby Volume”은 스피커를 캘리브레이션 하는 방법이지, 항상 그 볼륨으로 사용하라는 것은 아닙니다. 단, Dolby에서 이 85dBSPL를 캘리브레이션의 기준으로 정한 이유는 가장 플랫한 밸런스가 나오기 때문입니다. 캘리브레이션할 때는 플랫함이 가장 중요하기 때문이죠. 물론 믹싱/마스터링 시에도 플랫하게 나오면 유리합니다. 다만, 영화 작업 용도의 포스트 프로덕션에서는 영화관과 똑같은 환경으로 셋업하여 작업하는데 여기에 셋팅 된 Dolby 시네마 프로세서(Dolby Volume 박스)에서 Level 7로 셋팅하고 작업하는 경우가 많습니다. 자세한 이유는 모르겠지만, 아마도 플랫함 때문일 것 같습니다. 만약에 작업실의 룸 어커스틱의 한계가 있어서 소리를 Level 7 로 셋팅하지 못한다면, 사실 레벨 5나 4.5로 놓고 작업해도 그렇게 나쁘진 않습니다.
Bob katz 도 자신의 문서에서 85dB 지점을 모니터 컨트롤러에서 표시해두고, 그보다 작은 레벨로도 조정 가능하도록 표시하도록 말하고 있습니다.
https://www.soundonsound.com/techniques/establishing-project-studio-reference-monitoring-levels
Dolby Volume
- Pink noise
Dolby Atmos mix rooms should be capable of reproducing 85dBC from each speaker at the mix position. Calibrating your room to 85dBC means, sending a -20dBFS pink noise signal to a single speaker and adjust the loud speaker levels (and if required frequency response) until the speaker produces 85dBSPL when measured with an SPL meter, C-weighted, slow, measured at mix position. Repeat this process for all full-range speakers.
Dolby Atmos 믹스 룸은 믹스 위치에서 각 스피커로부터 85dBSPL를 재생할 수 있어야 합니다. 방을 85dBSPL로 조정한다는 것은 단일 스피커에 -20dBFS 핑크 노이즈 신호를 보내고 믹스 작업을 하는 위치에서 SPL 미터를 사용하여 C-weighted, Slow로 모든 스피커가 전부 85dBSPL을 재생하도록 레벨(및 필요한 경우 주파수 응답)을 조정하는 것을 의미합니다.
음량(Level)에 대한 적당한 표준이 없었으나 1970년대에 Dolby사의 loan allen이라는 사람이 0VU를 청자 위치에서 85dBSPL로 스피커의 음량을 조절할 것으로 표준으로 제시하였고, 그 후로 많은 스튜디오와 극장이 이 표준에 따르고 있습니다.
Dolby Volume이 제안된 이후로 음악, 영상, 영화 등의 대부분의 컨텐츠가 여기에 맞춰 제작되게 됨에 따라 스튜디오들의 제작 환경도 여기에 맞춰지게 되어 지금까지 대부분의 스튜디오들이 이 기준을 적용해오고 있습니다.
초창기 스튜디오들의 스피커 시스템 캘리브레이션은 이 기준에 맞춰서 이루어졌고 오늘날의 대부분의 스튜디오 모니터 스피커들도 제작되어 질 때, MaxSPL도 이러한 기준에 유사하게 또는 이러한 기준을 설정할 수 있도록 만들어집니다.11)
가정용이나 소형 스피커용으로 개발된 Dolby Surround 에서는 대안으로 79dBSPL12)을 사용합니다.
예시)
이 기준에 맞춰 캘리브레이션하는 것에는 다음과 같은 방법이 사용됩니다.
This calibration must be measured with pink noise, with an averaging meter (not a Peak meter), playing one channel (loud Speaker) at a time, and the SPL meter set to slow, C weighting.
이 캘리브레이션은 핑크 노이즈를 사용하여 측정되어야 하며, 평균 미터(피크 미터가 아닌)를 사용하여, 한 번에 하나의 스피커를 재생하고, SPL 미터는 Slow, C 가중치로 설정되어야 합니다.
이러한 Dolby의 음량 표준에 대한 개념은 발전하여 Dolby사의 모든 Cinema processor에 Dolby Volume이라는 이름으로 적용되어 있습니다.
Dolby Cinema Processor
CP45
CP850
CP950A
Reference
맺음말
사실 여기에 쓰여져 있는 말이 많은 것 같지만 쓰지 않은 말도 참 많은 것 같습니다. 왜냐면 저도 먹고 살아야 하니까요………16)
—admin@homerecz.com - 정승환 - 2022/01/04 - 서명됨
3)
음질의주관 평가에 대한 기준과 큰소리에 대한 인간의 청력 손상에 대한 것도 고려가 된 것으로 보입니다.
11)
조금씩 다를 수 있습니다.
16)
전문가 분들께서는 여기 제가 적지 않은 것이 무엇인지 아마 잘 아실 것 같습니다.
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정승환_컬럼/모니터_스피커의_캘리브레이션.txt · 마지막으로 수정됨: 2024/10/14 저자 정승환