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주파수 특성과 소리의 차이

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사람의 눈의 힘은 정말 대단합니다. 


재생기기(스피커나 헤드폰 이어폰)등의 측정 혹은 주파수특성표를 보고 그 기기에 대해서 판단을 합니다.


물론 주파수 특성이 객관적으로 그 오디오기기의 특성을 볼 수 있는 유용한 자료인것은 분명한 사실입니다. 


하지만 어느새부터인가 무조건 주파수 특성이 플랫한것이 좋다! 라는 이야기들이 많이 있습니다만 과연 소리에서는 주파수 특성만이 전부일까요? 



플랫하지 못한 주파수 특성의 재생기기들은 무엇인가 큰 문제가 있는것 마냥 매도가 되기도 합니다. 


주파수특성이 최대한 플랫한 기기를 사용하고 음색에 대한 취향은 이퀄라이저로 조정해서 사용하는 것이 좋다. 라는 의견도 있는데 분명 일리가 있을 수 있는 말입니다.


반대로 처음부터 이퀄라이저로 조정하지 않고 원하는 음색의 스피커를 찾아가며 사용할수도 있는 것이겠지요^^



하지만 우리가 듣는 소리는 단지 주파수 특성에서 모든 것이 결정이 되는 것일까요? 


재생시 듣는 룸의 특성은 나중에 이야기를 한다 하더라도.


소리라는 것은 단순히 주파수 특성만으로 그 기기에 대해서 평가를 할 수 있을까요? 



주파수 특성은 음악의 여러가지 요소들 가운데 "음정"에 있어서 많은 영향을 줍니다. 


하지만 많은 분들이 주파수 특성 하면 우선 "음색"을 떠올리게 되지요. 


그럼 주파수 특성말고 "음색"에 큰 영향을 주는 소리의 요소는 어떠한 것이 있을까요? 


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바로 "엔벨로프 특성" 입니다.


엔벨로프란 "시간의 흐름에 따른 음량 변화" 를 이야기 합니다.


타악기 같은 악기들은 어택이 크고 빠르고


스트링 같은 악기들은 어택이 느리고 릴리즈가 깁니다.


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위 그림을 보면 악기별 대표적인 엔벨로프 그래프가 나와있습니다.


그런데 정말 재미있는 사실이 하나 있습니다.


위 사진중에서 스트링스와 플루트의 그래프를 유심히 보셔요. 


플루트 소리에 스트링의 엔벨로프를 대입하면 어떻게 될까요?


플루트 소리가 스트링스의 소리처럼 들립니다.^^


현악기와 관악기의 주파수 특성은 전혀 다르게 이루어져 있음에도 불구하고 엔벨로프 특성때문에 악기의 "음색"이 다르게 들리는 것이지요. 



사람의 귀는 음색을 주파수 특성만으로 판단을 하지 않습니다.


그렇기 때문에 주파수 특성만 가지고 모든 오디오기기를 평가할 수 는 없습니다.


주파수 특성이 넓고 평탄하게 보이는 것이 물론 시각적으로는 굉장히 큰 안정감을 주는 것은 사실입니다. 



그런데 재생기기에서 평탄한 주파수 특성으로 재생을 하면 


우리의 귀는 어떻게 들을까요? 


사람의 귀는 음악을 듣는 레벨에 따라서 중음과 고음, 저음의 세기를 다르게 듣습니다.


아주 큰 음량 약 120dB 정도로 들어야 중음과 고음 저음이 비교적 평탄하게 들리지요


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플레쳐 먼슨 그래프 (등청감곡선) 


소리를 듣는 레벨에 따라서 우리의 귀가 어떻게 듣는지 볼 수 있습니다.


사람의 목소리 대역인 2에서 4k는 아주아주 작은 소리에서도 잘 들을 수 있습니다.


(그렇기 때문에 핸드폰의 벨소리나 초인종. 응급차의 싸이렌은 이 주파수로 이루어져 있지요) 



인간을 포함한 모든 동물은 같은 류의 소리를 잘 들을 수 있도록 진화해왔습니다.


서로의 소리를 잘 들을 수 없다면 생존에 어려움이 많이 있겠지요?



사람의 경우 귓바퀴에서 소리를 모아서 귓구멍을 통과해서 고막으로 전달이 됩니다.


귓구멍으로 소리를 통과하면서 위 2~4k 주파수가 증폭이 됩니다.  인간의 몸과 존재는 참으로 세밀하고 또 그래서 신기합니다.^^



주파수 특성에서 또 하나 밝히지 않은 것이 있습니다.


바로 "분할진동의 주파수" 이지요. 



소리는 공기의 진동으로 우리의 귀로 전달이 되는 것처럼  스피커 유닛이 공기를 진동하여 우리의 귀로 소리가 전달이 됩니다.


그렇다면 주파수 특성이 플랫하게 표기된 스피커라면 모두 음원에 있는 정보 그대로를 재생하는 것일까요? 



테스트톤을 가지고 측정한 주파수 특성과 


음악(시간에 흐름에 따라서 주파수 특성과 다이나믹이 크게 변화함) 을 가지고 측정한 특성은 어떻게 다를까요?


무엇보다도 단순히 테스트톤에서 볼 수 있는 것과는 다르게 음악에서는 분할진동에 의한 영향이 훨씬 더 커 집니다.


모든 진동은 진동이 처음 생기고 사라지기 까지의 원치 않는 진동이 발생합니다. 


그리고 높은 주파수들은 분할진동의 영향으로 유닛의 중앙과 외부에서 원음과는 다른 주파수의 소리를 내게 되지요. 



음반에 담겨있는 원음을 변화없이 있는 그대로 충실하게 재생하는 것이 재생기기의 기준이라면 


이것은 단지 주파수 특성 한가지만으로는 알 수 없습니다. 



위 엔벨로프 그래프에서 설명한 트랜지언트(즉 과도특성) 뿐만 아니라  분할진동에 따른 유닛을 정확하게 이해하고 거기에 맞는 네트워크 설계 


또한 음악을 듣는 장소에서 특정 주파수가 크게 공명한다면 반면에 그 주파수가 적게 들리는 스피커가 그 방에서는 훨씬 더 정확한 소리로 들려줄 수도 있는 것이니까요.




마지막으로 스피커 제조회사에서 표기하는 주파수 특성에 관해서. 


스피커와 상당히 비슷한 구조의 마이크의 주파수 특성을 보면 이글의 첫 사진은 DPA 사의 "페어매치"가 된 마이크의 주파수 특성표입니다.


스테레오 녹음을 위한 마이크의 경우 정확한 매치드 페어가 굉장히 중요합니다.


스피커의 소리가 L 과 R 의 주파수특성이 다르다면 위상변위로 인해서 정확한 음상이 생기지 않게 되겠지요. 



스피커 역시 각 모델들마다 우리가 생각하는 것 이상으로 주파수 특성이 다르게 제작되어서 나옵니다. (물론 그렇지 않은 스피커들도 많이 있습니다.)


예를들어 플랫한 스피커가 좋아서 J 사의 스피커를 구입했는데 그 스피커의 L 은 플랫하더라도 R 은 그렇지 않을 가능성도 있다는 것이지요.


이둘의 오차범위에 관해서는 물론 대부분의 제조 회사들에서는 완성된 제품의 측정후 맞추어서 출시를 합니다. 



레코딩엔지니어는 레코딩 스튜디오에서 플랫한 주파수 특성을 지닌 모니터 스피커로 음악을 들으며 음색과 밸런스 및 공간감을 조정해야 합니다.


그리고 이러한 조정을 하는 레코딩 스튜디오의 컨트롤룸의 음향특성 역시 어느 주파수가 지나치게 부스트된다던가(대부분은 저음) 하는 것이 없이 모니터링 시스템의 소리를 평탄하게 들을 수 있어야 하지요.


이러한 레코딩 스튜디오에서 만들어진 소리를 집에서 듣는 경우. 


이경우도 꼭 주파수가 평탄한 것만이 가장 좋은 오디오라 할 수 있을까요? 



오디오에 대한 기준으로 음원에 대한 모든 정보를 가감없이 정확하게 들려주는 것을 추구하는 사람이 있을 것이고


또 음원에 담긴 정보를 하나의 악기라고 생각을 하고 자신의 오디오시스템과 룸의 음향 특성을 통해서 보다 더 개인의 취향에 맞는 오디오시스템으로 꾸며가는 사람들이 있을 것 입니다.


소리라는 것은 꼭 이것은 맞고 저것은 틀리다. 라고 볼 수 없습니다.



저도 제가 좋아하는 그리고 추구하는 소리가 시간의 흐름에 따라서 자연스럽게 변화해갑니다. 


지금은 정확한 소리를 좋아하지만 나중에는 정확하지는 않지만 또 다른 매력이 있는 다른 소리를 좋아하게 될수도 있는 것이지요.


중요한것은 하얀 종이위에 있는 이론에만 머물러 있지 않은 "경험" 인 것 같습니다.


결국에는 음악과 소리에 대한 애정이 경험을 만드는 것 같습니다. 


하지만 경험이 동반되지 않은 단순한 지식의 자랑은 편견을 만들어가는 것이 아닌가 싶기도 합니다.

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