'길거리' 또는 '대중교통'에서 '낮은 음량'으로 듣기 좋은 EQ 설정

무선 이어폰의 보급으로 실외에서 음악을 듣는 사람이 더 많아졌습니다. 뭐 사실 정말 그런진 모릅니다. 도입부 멋지게 쓰고 싶었어요. 그런데 실외는 소음이 많아서 조용한 곳에서 감상할 때와 소리가 많이 다릅니다. 마스킹 효과 때문인데, 음악이 소음으로 가려지기 때문에 청취감을 높이기 위해 볼륨을 더욱 올리게 됩니다. 그럼 청력에 아주 안 좋겠죠?

그래서 저는 소리가 너무 가려지지 않는 선에서 볼륨을 줄여서 들었습니다. 그런데 이번엔 볼륨을 줄일수록 이어폰이 싸구려로 퇴화하는 것만 같습니다. 볼륨이 낮을수록 저음과 고음이 잘 들리지 않는 심리 음향 때문입니다. 결국 이 두 가지가 힙을 합쳐 여러분에게 최대한 김 새는 소리를 들려주려는 것입니다.

그러므로 길거리를 걸어다니며, 또는 대중교통을 이용하며 청력을 위해 볼륨을 낮추면서도 최상의 음질로 음악을 감상하기 위해서는 위의 두 가지를 이해하고 EQ를 조절할 수 있어야 합니다. 또 저는 이걸 이해하면서 작곡을 위한 소소한 이론과 청취감을 늘려보도록 하겠습니다.

 

마스킹 효과

이 효과는 일부 소리를 가릴 뿐만 아니라 음색까지 변화시킨다. 나쁜 놈이다.

마스커(masker) : 강한 큰 소리 (방해 음)
마스키(maskee) : 파묻혀 버리는 작은 소리 (목적 음)
정보통신기술용어해설.

이 효과는 다음 네 가지 조건에서 발생한다.

1. 방해음의 볼륨이 목적음보다 큼

이 성질 때문에 낮은 볼륨에선 음질을 완벽하게 보존할 수 없다. 하나의 곡 안에도 큰 소리와 작은 소리가 있는데(이를 '다이나믹 레인지'라고 부른다), EQ 조절을 통해 음악을 '마스커'로 만든다고 해도 어느 작은 소리는 여전히 '마스키'이기 때문.

2. 방해음과 목적음의 주파수가 거의 동일함

단음은 비슷한 주파수에서 큰 음이 작은 음을 마스킹 함. 이 현상은 저음 보다 고음에서 두드러짐
위의 출처.

3. 방해음의 저음이 목적음보다 큼

특히 저음 악기에 의해서 중요한 악기의 중·고음이 마스킹되는 경우가 많고, 중심음의 선명성이 떨어지게 된다.
강성훈, '좋은 소리를 만들기 위해서는 마스킹 효과를 잘 이해해야 한다', Professional Audio Magazine, 2011.2.15.

위의 출처.

이 현상을 설명하기 위해서는, 인간의 귀의 구조를 다시 한번 살펴볼 필요가 있습니다. 달팽이관속의 섬모를 진동시킴으로써 인간은 음파를 감지합니다. 이때 고음은 입구부근의 섬모가 담당하며, 저음은 안쪽의 섬모가 담당하고 있습니다. 즉 저음은 달팽이관의 안쪽까지 진동시키기 때문에 입구의 고음부에도 영향을 미칩니다. 한편 고음에 의한 진동은 안쪽까지 전달되지 않기 때문에 고음은 저음을 마스킹하지 않습니다. 이렇게 생각할 수 있습니다.
아래의 출처.

마스킹 효과

4. 방해음이 목적음보다 먼저 들림

가장 신기한 현상. 위의 블로그 출처에서 정위를 예로 설명하는데, 마스킹 효과와 어떻게 관련이 있는지는 설명 안 해줬다.

사후 마스킹, 전방 마스킹 (post masking, forward masking) : 선행음 효과 (precedent effect)
앞서 발생한 큰 소리에 뒤의 작은 소리가 파묻히는 현상
앞 마스커와 뒤 마스키 간에 대략 30 ms 정도 시간차이에서 발생

- 사전 마스킹, 후방 마스킹 (pre masking, backward masking)
나중에 발생한 큰 소리가 앞서 발생한 작은 소리를 마스킹
뒤 마스커와 앞 마스키 간에 대략 10 ms 정도 시간차이에서 발생

정보통신기술용어해설.

 

실외 소음에 의한 마스킹 효과라면 EQ 설정만으로 개선할 수 있는 요소는 1~3번이겠죠.

실외 소음이 주로 어느 주파수 대역에 위치하는지는 일단 나중에 알아보기로 합시다. 저도 아직 그걸 고려하진 않았어요.

 

음량에 의한 심리 음향

주파수에 따라 다른 크기로 느낌
- 물리적으로 동일 크기(SPL)의 소리를 주파수에 따라 다른 청각 크기로 감각 함
음량 자체가 작으면 저음 및 고음 청취가 악화되며 명료성도 떨어짐
음량 자체가 커지면 평탄해지는 특성을 보임

위의 출처.

등청감 곡선에 대한 재밌는 이야기 : http://audio-engineer-lounge.blogspot.com/2015/01/equal-loudness-contours.html

등청감 곡선 (Equal Loudness Contours)

이러한 특성을 고려해서 저음과 고음을 강화한 청력 보호용 이어폰도 있다고 합니다.

 

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이제 실전입니다. 보여드릴 EQ 설정은 위의 두 가지 개념을 고려했고, 아래의 주파수 특성 그래프(하만 오버이어 헤드폰 타겟 2017 기준)인 이어폰으로 테스트했으며, 작성자의 비전문적인 청음 능력과 취향이 반영되었을 수 있음을 감안해주시길 바라요.

자신이 사용하는 이어폰의 주파수 특성 그래프를 검색해보고 비교해보세요. 이 그래프와 차이가 크다면 그 차이도 고려해서 EQ를 조절해야 합니다.

음악을 재생한 기기는 '갤럭시 S8+'이고, [설정 - 소리 및 진동 - 고급 설정 - 음질 및 음향 효과 - 고급]에서 아래와 같이 조절할 수 있습니다.

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1차 (Old)

기준 볼륨 : 2

1. 길거리에서

길거리는 주로 바람이 물체를 스치는 소리와 같은 백색 소음이나 대화 소리, 차들이 부웅부웅 지나가는 소리가 들립니다.

중저음대가 힘을 잃고, 고음역대가 강조되는 느낌을 받았습니다. 그래서 그 느낌을 줄이고 다시 탄탄한 소리를 위해 저음역대를 올렸습니다.

2. 버스 안에서

버스를 타고 있으면 주로 버스의 엔진 소리나 안내 스피커 소리가 들립니다.

저음역대는 물론, 중음역대에서 마스킹 효과가 심했습니다. 고음역대가 더 강조되는 느낌도 받았습니다. 그래서 길거리에서보다도 중음을 살렸습니다.

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2차 (Old)

기준 볼륨 : 2~3

1. 길거리, 시내 버스, 지하철에서

이 세 가지 환경은 굉장히 비슷하다고 판단했습니다.

1차 조절에서 여전히 살리지 못 한 중음과 잃어버린 고음을 되찾았습니다.

2. 시외 버스, 기차에서

확실히 시외 버스는 시내 버스와 다릅니다. 소음이 그리 심하지 않습니다. 주로 중저음~중음의 엔진 소리입니다. 해당 부분을 살려주고, 고음역대는 부드럽게 유지해주었습니다.

기차의 운행 소리는 중저음보단 중음에 가깝게 들리는데, 갑자기 고음이 묻히는 느낌이 든다면 8k~16k 밴드를 2단계(dB) 정도 올려줍니다.

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3차 (New!)

기준 볼륨 : 2~3

'Dolby Atmos'가 켜져 있다는 사실을 깨닫고 비활성화했습니다. 큰 차이는 없습니다.

0. 실외 모든 곳에서

제가 고음을 줄이려는 경향이 있다는 것을 깨달았습니다. 실제로 마스킹 현상 때문에 고음이 너무 두드러진 탓이지만요. 그래서 고음을 충분히 확보했습니다. 하지만 취향에 따라 조금씩 더 올리시면 좋을 것 같네요.

역시 소음에는 500Hz~1kHz에서 마스킹에 취약합니다. 음악에서 주로 목소리의 힘을 잃지 않기 위해 위와 같이 조절했어요.

소음이 충분히 크면 저음역대는 거의 들리지 않기 때문에, 125~250Hz를 더 올리시면 됩니다.

이런 식으로 최적의 설정을 찾다보니 2차에서 나눈 두 가지 경우가 합쳐지게 되었습니다. 훨씬 편해졌네요. 나중에 또 나눌지도 모르지만.

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한계점 / 평가

저는 두 주파수 밴드 사이의 차이가 너무 크지 않도록 매끄럽게 조절했습니다. 그렇게 과감할 정도로 자신있지는 않거든요 ㅎㅎ

그리고 방해음의 저음이 목적음보다 크기 때문에 발생하는 마스킹 효과는 고음역대에선 크게 느껴지지 않았습니다.

125~250Hz, 8~16k는 대체로 비슷한 느낌을 받았습니다. 그래서 같은 수치로 유지하려 했습니다.

500Hz, 1kHz, 4kHz는 미세한 조절에도 큰 변화가 느껴지는 부분입니다. 조심해야 해요.

 

이후에도 위와 같은 환경에서 음악을 들으면서 더 적절한 설정을 찾는다면 이 글에 내용을 추가할 예정입니다.

아, 참고로 저는 거의 EDM만 듣습니다. &