보다
좋은 정위감

-9가지 오해를 풀어본다-

정위감(定位感)이란 말에서는 마치 오케스트라의 연주자 한 사람 한 사람을 바로 보고있는 듯한 느낌을
갖게 한다. 그러기위해서는 어떤 테크닉이 필요하며 또 그동안의 시스템 운용은 제대로 된 것일까? 이제 정위감 구축을
위한 9가지 포인트의 해설을 들어보기로 한다.

스테레오

레코드가 40년 전에 나타나서 하이파이 오디오는 2채널 스테레오 시대를 맞은 이래 극적으로
진보했다. 사람은 귀가 두개 있어서 자연계의 음을 입체적으로 들을 수 있다. 소위 ‘binaural(쌍 청각) 효과’
이다.

2채널 스테레오는 이와같은 조건을 L/R 2개의 스피커에 의해 만들어내서 원음장과 같은 입체 지각(知覺)을 형성하는
것이다. 다시 말해서 두 칸짜리 내집 방에서도 음악 홀에서 듣는 것과 같은 정위감을 맛보게 되는 것이다. 여기에서
정위감이란 임장감(臨場感)을 함께 주는 음상 정위를 뜻하고 있다(음장감이라 해도 좋을 것이다.)

스피커의 위치가 벽과 반드시 병행이어야 하는 것은 아니다.		<그림1> 보통의 2웨이 스피커. 리니어페이스 스피커

1.스피커를 역상으로 이으면 음장이
넓게 들리는데…

자연음을 들으면 당연히 음원의 위치에 음상(音象)이 자리잡는다. 그러나 스테레오 재생에서는 음원인 스피커 진동판의
위치와 음상이 일치하지만은 않는다.

기본적으로 L/R 스피커가 같은 음압 레벨로, 같은 위상으로 진동했을 때 음상은 L/R 스피커의 중간 위치에 정위하지만
이것은 거기에 실음원이 없는 허상이다.

자연음의 경우 정면에 있는 음은 좌우의 귀에 등음량, 동위상으로 도달한다. 스테레오 재생은 이와 동등한 조건을 두
개의 스피커로 재현하는 것이다. 이 수법으로 2채널 스테레오는 앞쪽을 넓게 전개하는 음장을 표현하게 되는 것이다.

만일 재생장치의 앰프와 스피커 사이의 선이 잘못 이어져서 역극성이 된 경우에는 L/R이 역상으로 울리기 때문에 파장이
긴 저음부는 서로 지우기를 해서 음압이 내려가 음상을 잡을 길 없이 되고 음장은 L/R 스피커의 바깥쪽까지 퍼진다.
언뜻 들으면 음상이 넓어진 듯 들리나 이것은 참된 스테레오 재생이라고는 할수 없다.

그러나 음악 소스의 제작분야에서는 이것을 이용하여 일부 역상 성분을 가함으로써 음장의 퍼져나감과 연출하는 믹싱 수법이
응용되고 있어서 ‘스테레오는 위상의 예술’이라고 일컫는 까닭이 여기에 있다고 하겠다.

2. 좌우의 조건 다르면 바른
정위감 못얻어

오디오 시스템의 질이 재생 음장의 질을 좌우함은 당연 하지만, 정위감을 얻기위해선 리스닝 룸의 전송 특성이 크게 관여한다는
점도 잊어서는 안된다.

음의 방향감은 스피커에서의 직접음에 의하지만 옆벽, 천정, 마루에 한번 반사해서 리스
닝 위치에 이르는 1차 반사파도 정위감을 보태주는 직접음 성분으로 보게 된다.

두번 이상 반사해서 도달하는 반사파는 간접음으로서 음장감을 자아낸다.

실내의 어디고 모든 방향에서 오는 간접음의 강도가 비슷한 상태를 확산음장이라 한다.

옆벽에서의 1차 반사파가 좌우 균등으로 확산음장인점이 우수한 정위감을 낳는 조건이다.

따라서 좌우의 조건이 틀리는 방에서는 바른 정위감을 얻을 수 없다.

3. 스피커를 잔향이 긴 상태로
하면 좋은가?

라이브, 데드라는 말은 음장의 잔향 시간이 길고 짧음을 말하는 것이지만 그 주파수특성은 평탄한 것이 바람직함은 물론이다.
음향 홀은 잔향 2초, 리스닝룸은 0.4초가 이상이라고들 한다. 모노럴 시대에는 방의 라이브 엔드쪽에 스피커를 놓고
데드 엔드쪽에서 든는다는 것이 상식이었다. 음악 홀의 스테이지와 객석의 관계와 같다. 그러나 스테레오가 되면 이 설치에는
의문이 생긴다. 음상 정위를 중시한다면 스피커는 오히려 데드 엔드에 놓는 편이 좋다. 적어도 L/R 스피커의 중간의
벽면은 흡음성으로 한 편이 음상이 조여지게 된다. 옛날 상식은 현대에선 통용되지 못하게 되었으니 자기의 귀로 조정할
일이다.

4. 음상이 어느쪽으로 기울 때 밸런스
컨트롤을 쓰면 되나?

보통의 방에서 스테레오를 들을 때 위치는 L/R 스피커에서 등거리일 것, 즉 L/R 스피커의 중심선상에 있어 두 스피커에
대한 개각의 50~60도가 되는 위치에서 듣는 것이 최선이다. 이런 이치는 알고 있다고 해도 방의 출입문 창, 가구
등의 배치로 뜻대로 할 수 없는 경우가 많다. 거기다가 침실겸용이면 침대까지 차지해서 L/R 스피커의 중심선을 따질
수 없이 들어야 할 경우도 있다. 이와 같은 때에는 앰프에 밸런스 컨트롤이 있지 않은가하고 생각하는 것은 잘못된
일이다. 밸런스 컨트롤은 소스 또는 입력기기의 언밸런스를 조정하기 위한 것이며, 한쪽으로 기운 리스닝 위치에서 제대로
스테레오 효과를 얻기 위한 것은 아니다. 한쪽으로 벗어나 있을 때 그 반대쪽으로 밸런스를 돌려놓으면 약간의 효과는
분명히 난다. 그러나 음상의 크기나 이동하는 음원에 대해서는 제대로 안된다. 이것은 음의 방향감을 낳는 요소는 두
귀사이의 음량차 만이 아니고 -선행음 효과- (제1파면 효과또는 허스 효과라고도 함)에 의해 먼저 도착한 음 쪽에
음원을 느낀다는 청각기능에 의한다.

이 수법은 극장 등의 PA에 응용되어 안 보이게 해 둔 스피커를 쓰면서 음원을 무대위의 사람 위치로 느끼게해 PA음을
청중에게 의식시키지 않는 테크닉에 응용되고 있다. 좁고 제약이 많은 리스닝 룸이라도 개선의 길은 생각해 내기에 따라
있다. 스피커의 배치는 꼭 벽과 병행이어야만 할 것은 없다. 비스듬히 놓아 좌우 대칭이 되게 하는 방법도 있으니까.

5. 음상은 큰 편이 좋은가?

정위감이란 음원의 모양이 그럴싸한 크기로 자리잡지 않으면 안된다.

음상 사이즈가 너무 작아지는 일은 그다지 없겠으나 L/R 스피커가 너무 떨어져서,
즉 리스닝 위치에서 본 두 스피커의 개각이 60도 보다도 커졌을 때 소위 ‘가운데가 빠지는’ 현상이
되어 중앙 근처에 정위해야 할 음상이 기어들어가 작아진 듯한 느낌을 받게 된다.

음상 사이즈가 커지는 원인은 많아서 정위감이 분명치 않은 현상은 거의 음상 비대에 이어진다. ‘가수가 엄청나게 큰
입을 벌리고 노래하고 있다’, ‘혼자서 치고 있다고는 도저히 생각할 수 없을 만큼 거대한 피아노 소리’ 등이 앞쪽
공간에 출현하는 원인은 크게 3가지가 있다. ①소프트의 제작과 관계가 있다. ② 스피커 시스템 및 증폭계에서 오는
것 ③리스닝 룸의 전송특성 및 스피커 세팅법의 영향 등이다.

음악 소스를 제대로 재생한다고 모두 좋은 정위감을 얻게 된다고 할 수는 없다. 그 중에도 멀티마이크 수법으로 집음된
것은 음질적으로 선명하고 S/N 비도 좋으나 초점이 뚜렷치 못하다는 예도 있다. 다만 여기서는 소프트에 관련된 정위감은
대상 외로 한다.

 

8. 스피커 옆면 벽은 반들반들한 반사면이 좋은가? 앞서 말한대로 스피커에서 방사된 음파가 벽이나 마루, 천정에 한 번만 방사되어 리스너에 이르는 음이 1차 반사파이다. 반사 장소가 거울이라고 한다면 <그림2>와 같이 스피커의 허상이 비쳐질 것이다. 그림은 옆벽과 마루에 의한 상이지만 이 밖에도 뒤벽이나 천정에도 비친다. 이 점은 음향적으로는 허상의 위치에도 음원이 생겨서 여기서도 음이 나오고 있는 것 같이 들리는 것으로 이것을 이미지 음원이라고 한다. 이미지 음원이 내는 음파는 반사 경로가 길기 때문에 실음원 보다도 좀 늦어서 리스닝 위치에 닿기 때문에 음원은 비대해져 정위는 불명확해진다. 이미지 음원의 영향은 반사부위가 단단하고(반사율큼) 평면 거울과 같이 정(整) 반사하고 스피커에 가까울수록 분명해진다. 그 중에도 옆벽에 의한 이미지 음원은 정위감에 가장 큰 영향을 준다. 이 까닭은 사람의 두 귀가 수평으로 달려 있기 때문에 청각은 전방 좌우방향의 위치감각이 위아래, 앞뒤 감각보다도 예민하다는 데서 오는 것이다. 이런한 1차 반사파는 다시 한번 장난을 한다. 그것은 스피커에서 리스팅 위치에 이르는 직접음과 1차 반사파의 경로의 길이의 차에 의해 리스닝 위치에서 2파의 위상차가 생기는 일이다. 이 2파는 동상(同相)관계에서 강화해 가고, 역상 관계에서는 상쇄해감으로써 음압 리스폰스는 저하한다. 문제는 서로 상쇄해가는 쪽으로써 그 주파수 근처의 음악 정보가 일부 결손되는 일이다. <그림3>은 옆벽에 의한 1차 반사파의 간섭을 해명하는 평면도이다. 그 스피커에서의 직접음은 Phase 11을 통해서 리스너에 이른다. 한편 옆벽에 의한 1차 반사음은 마치 이미지 음원 L에서 음이 나오듯이 들리며, Phase 1/2+1/3를 통해서 리스너에 이른다. 이 2파가 리스닝 위치에서 역상이 되는 최저주파수는 그림의 계산식에 의해 산출된다. 이 주파수는 식에서도 알게되듯 스피커가 여벽에 가까울수록 상승하고 상쇄에 의한 리스폰스의 저하량도 커진다. 5평이하의 작은 방에서는 100Hz~500Hz 근처에 나타난다. 그 정수배 주파수에도 같은 일이 생기게 되는데, 500Hz 이상이 되면 재생음장에서는 반사파에 의한 레벨 변동이 조밀해지니까 실제 해로움은 없다. 이것은 주파수 특성에 대한 영향이 더 큰 편이지만 정위감에도 미묘하게 관계하는 것이다.

옆벽에 의한 이미지 음원은 정위감에가장 큰 영향을 준다.

9. 스피커 옆쪽 벽은 들쭉날쭉한
편이 좋은가?

위를 흡음성으로 하든가 확산성으로 하든가 어느 것인가를 채용한다. 그러나 중저역까지 충분한 흡음 효과를 올리는 일은
쉽지 않아서, 작은 방에서는 확산방식을 쓰는 편이 좋겠다. 흔히들 리스닝 룸의 벽에 리브를 붙여서 음의 난반사를 꾀하고
있는데 몇 cm폭의 자잘하게 들고나온 모양으로는 확산 효과가 나타나는 것은 고음역 뿐이고 중저음에 대해서는 평판과
같은 정반사가 되고 만다. 목적 주파수에 대해서 산(山) 모양의 폭은 반파장 이상이 필요한 것이다.

사진은 전에도 소개한 바 있는 것으로서 필자의 방에 있는 어묵형 확산판이다. 이와 같은 모양의 확산판을 폴리시린더라고
하며 시청실 등에서 흔히 보게 되는 것이다. 구조는 <그림4>와 같으며 반달모양의 용골에 따라서 3mm
두께의 3X6자 나왕 (Lauan)합판을 못과 목공본드를 써서 한 장씩 3장을 붙여 간다. 4장째의 표면재는 티크의
천연판을 접착제만으로 붙였는데 이것은 딱딱해서 잘 붙지를 않아서 고생깨나 했다. 표면재를 비닐 시트로 발라버리면 일도
쉽고 모양도 더 좋아질 것이다. (두툼하게 올라온 높이는 옆폭의 6분의 1이상으로 할 것). 그림에서 보이는 치수로는
200Hz이상의 음파를 유효하게 확산한다.

이와 같은 확산판은 L/R 스피커의 양쪽 옆면벽에 달아두면 1차 반사파의 간섭과 이미지 음원 대책뿐만 아니라 좌우
벽의 음향조건의 대칭화, 정재파나 프래터 에코의 방지에도 유효하며 인테리어로도 재미있다. 그야말로 일석몇조의 효과를
기대할만하니 일요목공의 솜씨를 내서 한 번 도전해 봄직한 값어치는 있을 것이다.