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CEA-2010 측정에 대한 이해 없이는 이 글의 후반부를 읽기가 어렵습니다.
혹시 CEA-2010을 처음 들어보는 분이라면 아래 링크를 읽고 오셔요.
2025년 9월 5-6일, 동아방송예술대학 학생들과 함께 서브우퍼 측정&구동부 분석 세미나를 진행했습니다.
다이나믹 드라이버의 구동 원리와 비선형 운동의 주요 증상들을 중심으로 CEA-2010B 표준을 재해석하고, 측정 실습하는 시간을 가졌습니다.
Genelec과 가락전자의 서브우퍼도 측정했었는데, 두 제품은 재빨리 반납하게 되어 단체 사진을 찍지 못 했습니다.
측정 실습과 강의까지, 주말을 포함해 이틀에 걸친 강행군에도 불구하고 끝까지 불타는 열정을 보여준 학생들에게 크게 감동했습니다.
하지만.. 결론부터 말하자면, 여러 문제들이 겹쳐서 굉장히 복잡하고 어려운 상황이 되었습니다.
주파수 별 스펙트럼 플롯과 함께 분석한다면 동일 환경에서 측정된 샘플들 간 비교가 유의미하겠지만, 각 제품에 대한 객관적인 성능 자료로 사용할 수 있는 데이터는 얻어내는 데 실패했습니다.
그 이유에 대해 설명드리겠습니다.
In-Situ 측정
당초 학교측과 협의해 9월 6일 토요일로 측정을 계획했었습니다.
하지만 우천 예보로 인해 9월 5일 금요일 저녁으로 측정 일정이 변경되었고, 이마저도 현장에서 장비 반출과 세팅 과정 중 기상이 악화되어, 야외 측정이 불가능하게 되었습니다.
하지만 이미 모든 장비의 반출이 완료된 상황이라, 더이상 측정 일정을 미루는 것은 무리라고 판단해 실내에서 측정을 강행하기로 했습니다.
측정 장소는 체육관으로 정해졌습니다.
실내임에도 불구하고 In-Situ 측정법을 사용하면 가능하리라 생각했습니다.
저는 제 DIY 서브우퍼의 완전한 자유장 측정 데이터를 갖고 있었기 때문입니다.
In-Situ 측정은 이렇게 진행됩니다.
1. 완벽한 무향(자유음장) 측정 데이터를 알고 있는 레퍼런스 샘플을
2. 측정 대상 실내에서 동일하게 측정합니다.
3. 이후 측정된 실내 응답과 무향 응답의 차이를 구하면, 그것이 바로 실내 공간에 의한 왜곡 보정치가 됩니다.
4. 마지막으로 이를 측정 장비의 필터에 적용시키면, 실내에서도 무향응답을 구할 수 있습니다.
하지만, 측정 공간의 전달 함수와 그 보정 커브를 제대로 구하는 데 실패했습니다.
당시 현장에서는 측정된 데이터 전체를 분석해볼 시간적 여유가 충분하지 않았기에 원인을 알 수 없었고, 타협이 필요했습니다.
우선 측정 대상 주파수인 20Hz 부터는 보상 커브상 오차가 최대 1.5dB 수준이었고, 실습이 우선이기에 강행했습니다.
단순히 보상 커브만 잘못된 것이라면 추후에도 수정할 수 있는 에러이기 때문입니다.
그러나 측정 이후 데이터 정리 결과.. 비정상적인 응답이 발견되었습니다.
단순히 보정 커브의 오차 문제가 아니었고, 특정 대역에서 각 샘플들의 Peak Level에서 자연스럽지 않은 경향이 발견되었습니다.
그리고 이것은 룸 보정 커브에서 발생한 에러와도 그 대역이 겹쳤습니다.
(만약 보상 커브 오차만이 문제였다면, 오차 경향성과 함께 그 양도 일정했어야 할 것입니다.)
따라서 단순히 dB 스케일 상 오차만 일괄 보상하는 식으로는 해결할 수 없는 문제였습니다.
데이터를 정리하며 뒤늦게 알게 된 사실 및 추측
공간에서 단순히 잔향이 많은 것이 아니라, 거의 정반사에 가까운 음향 문제가 발생하고 있었습니다.
이는 체육관이라는 매우 큰 공간과 함께 넓고 평평한 천장 때문일 것이라고 추측하고 있습니다.
제가 사용하는 Klippel 장비는 측정 전 Pre-loop 신호를 제공합니다.
측정 전, 버리는 신호를 한 번 출력한 뒤 바로 본 측정을 이어나가는 방식입니다.
제가 추측하기로는, 아이러니하게도 단일 버스트톤으로만 측정했다면 문제가 덜 부각되었을 수도 있을 것 같습니다.
2023-03-18 측정된 50Hz 버스트 톤 (2pi)
예전에 야외에서 측정했던 동일 서브우퍼의 동일 주파수 측정값입니다.
6.5 주기의 버스트톤을 제외한 나머지 영역이 깔끔합니다.
2025-09-06 실내 측정
그러나 매우 짧은 시간 동안 같은 버스트톤 신호를 여러번 쏘며, 실내에서 거의 정반사로 돌아온 ‘에코’가 발견되었습니다.
이는 측정 주파수와 그 간격이 완전히 일치합니다.
타임 윈도우 기법을 좀 더 활용했더라면 문제를 해결할 수 있는 실마리가 있었을지도 모르겠습니다.
하지만 현 측정 모듈에서는 위 하늘색 윈도우 간격을 임의로 조정하는 것이 불가능했습니다.
(프로그램 자체 세팅입니다.)
In-Situ 측정은 측정 공간의 영향이 ‘선형 왜곡’일 때만 유효합니다.
하지만 이번 측정의 경우 타임 윈도우의 폭과 에코 문제, 그리고 공간 자체에서 발생한 듯 보이는 여러 비선형적인 문제들로 인해 개별 제품의 객관적인 성능 데이터를 얻어내는 것이 의미 없다고 판단했습니다.
아쉽습니다.
그래도 앞서 설명드린 것처럼 동일 환경에서 측정된 제품간 비교는 가능할테니, 각 측정 주파수별 스펙트럼과 기록된 피크값을 동봉해서 보여드리고, 판단은 여러분 각자에게 맡기는 방법을 택하기로 했습니다.
우선 환경 차이에 대한 영향을 어느정도 가늠하실 수 있게, 2023년 03월 18일 야외에서 측정한 제 DIY 서브우퍼의 Peak Value 시트와, 2025년 09월 06일 측정본을 함께 비교하는 것으로 시작하겠습니다.
이번이 실내 측정이긴 했지만.. 배터리를 사용했던 2년전과는 달리, 전기 사용이 자유로웠기에 측정 레벨을 보다 과감하게 올릴 수 있었습니다.
세로축은 각 1dB 간격입니다.
파란색은 2023년 측정된 Max Passed 그래프입니다.
피크 밸류 테이블의 Y축 컴프레션 경향과 함께 살펴보면 감을 잡으실 수 있을 것이라 생각합니다.
이제 제품별 RAW 데이터입니다.
알파벳 순으로 나열했으며, 클릭하면 확장됩니다.
AsciLab Sub121
Genelc 7050C
가락전자 MV10
L-Acoustics SB18
LD System ICOA 18A
Martin Audio WS218X
RS15 (DIY)
Soundking ARTOS 1200
Turbosound IQ18
Wiim Sub Pro
마지막으로, 실내용 제품들의 Peak Value 그래프를 동봉하며 글을 마치겠습니다.
(공연용 제품은 제외했습니다.)
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