시청 공간은 오디오가 내주는 사운드의 명줄을 쥐고 있다고 해도 과언이 아니다. 오죽했으면 최고의 오디오 업그레이드는 ‘이사’라는 말이 나왔을까. 이게 다 육면체 공간에서 어김없이 발생하는 플러터 에코(flutter echo), 정재파(standing wave), 콤 필터링(comb filtering), 잔향시간(reverberation time) 때문이다. 이들은 서로 복합적으로 작용해 오디오가 내주는 순결한 음에 씻을 수 없는 상처를 입힌다.

이처럼 시청 공간이 일으키는 음향 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 잘 아시는 대로 흡음판(absorber)과 분산판(diffuser)이다. 흡음판은 주로 플러터 에코, 정재파, 콤 필터링의 주범인 중저역 주파수와 1차 반사음을 흡수하고, 분산판은 플러터 에코와 잔향시간문제를 일으키는 중고역 주파수와 1차 반사음을 골고루 분산시켜준다. 베이스 트랩(base trap) 역시 저역 주파수를 가둬두는 대표적인 흡음판이다.

최근 독일 RTFS의 SiRRAH(시라)라는 음향 패널을 시청했다. 제작사에 따르면 시라는 특이하게도 흡음판과 디퓨저(분산판) 역할을 동시에 해낸다고 한다. ‘중저역 흡음판, 중고역 디퓨저’(bass/mid-range abosrber and medium/high-tone diffuser)라는 것이다. 과연 이 제품은 두 마리 토끼를 잡아내며 오디오 사운드를 얼마나 개선해줬을까. 이번 리뷰는 이에 대한 필자의 리포트다.

SiRRAH 기본 팩트 체크

RFTS는 파시드 샬라반디안(Farshid Shahlawandian)이라는 음향 엔지니어가 설립한 독일의 룸 튜닝재 및 음향 액세서리 전문 제작사다. 회사 이름 RFTS는 ‘Room Acoustics Tools Farshid Shahlawandian’의 약자. 현재 시라 말고도 중고역 흡음판 Wall Panel XL, 입식형 분산판 Wally, 천장 분산판 Ceily, 다목적 흡음판 Big Block, Carreau, 중저역 흡음판 Big Block B, 잔향음 흡음판 Steely and Woody, 천장 흡음판 Ceiling Sail 등을 생산하고 있다.

하이파이클럽 제3시청실에서 실물을 본 시라는 큼지막한 메모리폼 쿠션을 닮았다. 가로 세로 48cm이고, 최대 두께는 23cm, 무게는 개당 400g이다. 아주 가볍다. 다른 흡음재들보다 두터운 것이 눈길을 끄는데, 이는 중저역 주파수를 흡수한 뒤 보다 많이 가둬놓기 위한 것으로 짐작된다. 흡음재가 얇아서는 기껏 흡수한 중저역 주파수가 부착 벽면을 맞고 다시 튕겨나갈 것이기 때문이다.

흡음 재료는 제작사가 직접 개발한 RTFS 어쿠스틱 폼(acoustic foam). 폼 재질 자체가 폴리우레탄인지 폴리스틸렌인지 공개되지는 않았지만 미세 구멍이 아주 촘촘히 뚫려 있어 흡음 효과가 아주 높다고 한다. 참고로 250Hz 기준 몇몇 인테리어 마감의 흡음 계수를 보면, 석고가 0.11, 합판이 0.18~0.36, 유리섬유가 0.28~1을 보인다. 물론 1에 가까울수록 흡음이 잘 된다는 뜻이다. 두께 50mm의 폴리우레탄 폼은 0.40~0.50. 같은 재질이라도 두꺼울수록 흡음이 잘 되는데, 유리섬유 보드의 경우 25mm가 0.2, 50mm가 0.76, 75mm가 0.99, 100mm가 1.0을 보인다.

디퓨저로서 시라의 핵심은 BreaCoat(브레아코트)라고 명명한 특수 코팅 처리다. 제작사에 따르면 브레아 코팅 덕분에 400Hz 이상의 중고역은 시라 표면에서 분산되고, 그 이하 대역만 이 코팅을 뚫고 흡수된다고 한다. RPG 타입의 일반 중고역 디퓨저들이 청취 지점에서 최소 2.5m 이상 거리를 둬야 하는데 비해, 시라는 1m 안에서도 착색 없이 중고역대를 효과적으로 분산시키는 것이 특징. 때문에 청취 지점을 뒷벽에 근접시켜 공간을 넓게 활용할 수 있는 이점이 생긴다.

브레아코트는 다채로운 색깔로 페인팅이 가능하다는 장점도 있다. 현재 시라는 화이트, 플래티넘, 그레이, 레드, 블랙, 5가지 모델이 있는데 외국 설치 사진을 보면 개인적으로 레드 모델의 보는 눈맛이 가장 좋다. 시청 모델은 그레이였다. 한편 설치가 간편하다는 점도 시라의 장점인데, 뒷면에 20cm x 10cm 크기의 자석판이 붙어 있어 벽면에 철제 플레이트를 블루텍 등으로 붙여놓으면 대리석이나 유리 벽면에도 쉽게 탈부착이 가능하다. 이는 시라가 가볍기 때문에 가능한 일로, 붙박이 타입의 무거운 음향판은 꿈도 꿀 수 없는 얘기다.

SiRRAH 탐구 1. 중저역 흡음판

제작사 설명만 듣고 ‘오케이’ 해버리면 리뷰로서 의미가 없을 것이다. 시라가 어떤 원리와 근거를 갖고서 흡음과 분산을 하는지, 또 그로 인한 음향 개선 효과는 어떤 것이 있는지 짚어봤다.

우선 육면체 방에서 가장 골칫거리가 플러터 에코(flutter echo)와 정재파(standing wave)다. 플러터 에코는 딱딱한 표면의 두 면이 서로 평행하게 마주 보고 있을 때 그 두 면 사이에서 계속 발생하는 울림 현상. 정재파는 직사각형 방에서 특정 주파수가 반사음에 의해 왜곡(피크, 딥)되는 현상이다. 물론 직접음과 반사음의 산과 산이 만나면 피크이고, 산과 골이 만나면 딥이다. 반사음이 직접음 주파수의 진폭(세로)에만 영향을 미친다고 해서 ‘스탠딩 웨이브’다.

이 중 정재파가 오디오 사운드에 더 큰 해악을 끼친다. 정재파는 파장이 두 벽면 사이 거리의 2배가 되는 주파수가 필연적으로 일으키는 현상이기 때문이다. 예를 들어 앞뒤 벽면 사이의 거리가 4.25m인 방의 경우 40Hz에서 정재파가 발생하는데 이는 40Hz 주파수의 파장이 8.5m이기 때문이다. 이에 비해 앞뒤 거리가 1.7m인 방(좁은 방)은 100Hz(파장 3.4m)에서, 앞뒤 거리가 8.5m인 방(넓은 방)은 20Hz(파장 17m)에서 각각 진폭이 2배가 되는 피크 현상이 발생한다.

즉, 정재파는 주로 저역대에서 일어나고, 넓은 방일수록 정재파 주파수가 가청 영역대를 벗어난다는 얘기다. 피크를 이룬 정재파를 우리 몸이 느낄 때 흔히 ‘저역 과다 = 부밍’이라고 부르고, 좁은 방일수록 정재파의 피크와 딥 문제가 심각해지는 이유다. 이에 비해 고주파수는 파장이 아주 짧기 때문에 현실의 리스닝 룸에서 정재파를 일으키기는 힘들다. 예를 들어 5kHz 파동이 정재파를 일으키려면 양 벽면 거리가 3.4cm여야 한다. 이는 그냥 커다란 주사위 수준이다.

이 같은 플러터 에코와 정재파를 저감할 수 있는 것은 저역대 주파수를 흡음, 1차 반사음의 에너지를 감소시키는 흡음판이 필수적이다. 어쿠스틱 폼 재질의 시라가 돋보이는 것은 특정 대역(400Hz) 이하의 중저역 주파수만을 흡수한다는 사실. 초저역(20Hz~60Hz), 저역(60Hz~250Hz), 낮은 중역(250Hz~500Hz)만 흡음하고, 중역(500Hz~2kHz) 이상 주파수 대역에는 영향을 주지 않는다는 얘기다. 이에 비해 유리섬유는 500Hz~3kHz, 미세 구멍이 난 우드는 350Hz~1kHz에 이를 정도로 흡음 대역이 넓다.

흡음판은 또한 콤 필터링(comb filtering) 현상도 줄여줄 수 있다. 콤 필터링은 직접음이 곧바로 끼어든 반사음에 의해 교란되는 현상인데, 되돌아오는 반사음의 위상에 따라 피크와 딥이 연속해서 발생하는 모습이 마치 '빗'을 닮았다고 해서 '콤 필터링'이다. 콤 필터링은 정재파가 직접음의 진폭만 변화시키는데 비해, 직접음의 파형 자체를 변화시킨다는 점이 다르다. 소리 자체가 바뀌는 것이다. 콤 필터링은 통상 1차 반사음이 20ms(1000분의 20초) 이하에서 재빨리 되돌아올 경우 발생하는 것으로 본다. 스피커를 앞뒤는 물론 옆벽에서도 충분히 띄어놓아야 한다는 얘기도 이래서 나왔다.

콤 필터링이 발생하는 주파수는 지연시간 값이 주어지면 곧바로 알 수 있다. 피크는 '1/지연시간', 딥은 '1/(2x지연시간)'이다. 예를 들어 1차 반사음이 1ms(1000분의 1초) 만에 끼어들면 1kHz에서 최초의 피크, 500Hz에서 최초의 딥이 발생한다. 1차 반사음이 20ms(1000분의 20초) 후에 끼어들면 50Hz에서 최초의 피크, 25Hz에서 최초의 딥이 발생한다. 따라서 흡음판을 직접음이 처음 부딪히는 반사 지점에 적절히 투입할 경우 반사음의 지연시간을 최대한 늦춤으로써 콘 필터링을 줄일 수 있게 된다. 

SiRRAH 탐구 2. 중고역 분산판

흡음판이 중저역대를 흡수하는 데 비해 분산판은 자신에게 쏟아져 오는 중고역대를 분산, 즉 난반사시킨다. 왜 분산(diffuse)을 시킬까. 분산이 안된 반사음(reflect), 그러니까 입사각과 반사각이 동일한 반사음은 그 에너지가 상당해서 사운드의 선명함을 없애는 주범이기 때문이다. 또한 분산음은 반사음의 잔향 시간(reverberation time)을 적절히 늦춰줌으로써 라이브한 방, 그러니까 울림이 많은 방을 좀 더 데드하게 만들어주는 역할도 한다.

그런데 분산판은 기본적으로 중고역대를 컨트롤한다. 인터넷에 공개된 2차원 QRD(Quadratic-Residue Diffuser)나 RPG 스카이라인 디퓨저 계산기를 이용해 몇 가지 값을 입력해보면, 가로 세로 48cm, 최대 두께 23cm인 시라와 가장 근접한 사이즈의 디퓨저는 746Hz~5kHz 대역을 핸들링하는 것으로 나온다. 두께를 15cm로 낮춰보면 핸들링 주파수는 1.143kHz~5kHz로 바뀐다. 즉, 두께가 두꺼운 디퓨저일수록 낮은 중역대까지 효과적으로 분산시킬 수 있다는 얘기다.

따라서 시라는 흡음판 역할을 하는 어쿠스틱 폼 위에 브레아 코팅을 함으로써 특정 대역 이상의 중고역 주파수만을 분산시키는 디퓨저 역할을 수행한다. RTFS에서 더 자세한 설명은 없지만 시라 한 장의 넓이와 최대 두께, 독특한 모양은 중저역 주파수를 흡수하는 동시에 그 이상 대역은 분산시키기 위한 시뮬레이션 결과로 보인다. RTFS에서 방에 라이브한 느낌이 남아있으면 직접음이 닿지 않는 부분에 시라를 추가 설치토록 하는 것은 잔향 시간을 보다 줄이기 위한 조치로 짐작된다. 이 역시 시라의 분산판 효과다. 

셋업 및 시청

제작사에서 추천하는 시라 설치 위치는 청취 지점을 기준으로 할 때 1) 앞벽, 2) 뒷벽 순이다. 앞벽은 두 스피커에서 나오는 후면 저역 주파수들이 집중되는 곳이기에 흡음재 역할을 보다 많이 하고, 뒷벽은 사람 귀에 가깝기 때문에 무엇보다 중고역을 효과적으로 분산시켜야 한다는 설명이다.

하이파이클럽 제3시청실에서 이뤄진 시청에서는 앞벽에 시라 4장을 붙였다. 이 시청실은 앞벽과 뒷벽 사이 거리(세로)가 6.4m, 양옆 벽 사이 거리(가로)가 4.7m, 천고가 2.75m인 공간이다. 따라서 1차 정재파는 35.05Hz, 2차 정재파는 2배수인 72.1Hz에서 발생할 것으로 예상된다. 시청에는 소스 기기로 린의 Klimax DS, 인티앰프로 매킨토시의 MA9000, 스피커로 B&W의 800 D3를 동원했다. 먼저 시라를 부착한 상태에서 들어보고, 이후 시라 4장을 다 떼어놓은 상태로 들어봤다가 다시 부착한 상태로 듣는 ABA 테스트로 진행했다. 

Dave Brubeck Quartet - Take Five

Time Out

시라 4장을 부착한 상태에서 들어보면, 일단 정위감이 기막히다. 왼쪽의 드럼, 오른쪽의 피아노, 중앙 약간 왼쪽의 알토 색소폰이 흔들림 없이 제 자리를 지키고 있다. 킥드럼은 단단하게 제 목소리를 내고, 피아노는 시종 선명한 윤곽선을 뽐낸다. 전체적으로 흐트러짐과 색 번짐이 없는 소리다. 시라 4장을 떼어놓고 다시 들어보니, 아뿔싸, 그 많던 미시 정보들이 갑자기 사라졌다. 드럼과 피아노의 높이 차이도 애매해졌고 색소폰의 음은 졸지에 두터워졌다. 매끄럽고 화사한 촉감도 사라졌다. 킥드럼의 탁탁 끊는 맛도, 피아노의 청명하게 예리한 맛도 없어졌다. 두 악기에 헝겊을 댄 것 같다. 다시 시라를 투입하니, 처음 들리는 드럼 스킨의 질감과 그 뒤로 퍼지는 음의 입자감이 살아난다. 무대의 좌우 폭이 넓어진 점도 관찰된다. 전체적으로 싱싱하고 활기가 도는 무대로 변모했다. 개인적으로 오디오 사운드가 업그레이드되면 누워있던 음들이 벌떡 일어서는 느낌을 받는데, 이번 시라 투입 전후가 꼭 그러했다. 

Andris Nelsons, Boston Symphony Orchestra

Shostakovich Symphony No.5

Shostakovich Under Stalin's Shadow

시라를 투입한 상태에서 들어보면 팀파니가 안드리스 넬슨스가 바라보는 정중앙 앞에 자리 잡은 모습이 확연하다. 매끄럽게 질주하는 오케스트라 현악, 관악, 목관 악기들의 이미지는 생생하고, 필자의 몸에 와닿는 음의 감촉은 싱그럽기 짝이 없다. 4악장 총주 파트에서 팀파니의 타격감 역시 상당하다. 시라를 빼고 들어보면, 팀파니가 '팅팅'거린다는 느낌이 들 정도로 타격감이 약해졌고 여러 대의 바이올린이 선사하는 풍성한 음도 졸지에 사라졌다. 오케스트라 연주가 어수선해졌다는 인상도 든다. 다시 시라를 투입하면, 무대의 스케일과 음수, 밀도감, 다이내믹스, 다이내믹 레인지 모두 급상승했다. 중저역대 반사음의 흡수로 부밍이나 특정 대역의 피크와 딥 현상만 없애줄 줄 알았는데, 시청실이 이미 룸 튜닝이 잘 된 덕분인지 이보다는 주로 분산판 효과가 체감상 더 강했다. 특히 관악기들의 소릿결이 윤활유를 바른 듯 매끄러워지고 윤곽선이 선명해진 것은 이 중고역 대역에서 발생한 플러터 에코와 잔향 시간을 시라가 줄여준 덕분으로 보인다. 색채감과 활기, 정위감의 증가, 이렇게 요약된다.   

Claudia Abbado, Berliner Philharmoniker - Dies Irae, Tuba Mirum

Mozart Requiem

'디에스 이래'에서는 합창단원들이 화면을 꽉 채운 듯하고, 그들 뒤에 펼쳐진 공간감도 잘 느껴져 답답함이 일절 없다. 음들이 쭉쭉 멀리 퍼진다. 시라를 빼버리니, 합창단원들이 주저앉아 노래를 하고 앞뒤 레이어감도 잘 살지 않는다. 한마디로 현장감이 줄어들었다. 다시 시라를 투입하면, 정신이 번쩍 들 만큼 들리는 음들이 많아지고 지금 누가 노래를 부르는지 핀셋으로 짚을 수 있을 만큼 해상력과 분해능이 늘었다. '투바 미룸'에서는 맨 처음 들리는 트롬본(유튜브에서 확인할 수 있지만 베를린필은 튜바 대신 트롬본을 썼다)의 질감이 생생하고, 바리톤은 이보다 훨씬 뒤에서 등장한다. 이어 등장한 테너의 입 위치가 바리톤보다 약간 낮은 점도 잘 파악된다. 소프라노는 입자감이 아주 곱다. 시라를 빼버리면, 이 정교했던 레이어와 이미지가 엉키는 바람에 입체감이 약해지고 이러다 보니 밋밋하고 흥이 나질 않는다. 다시 시라를 투입하면, DSLR 조리개를 제대로 맞춘 것처럼 성악가들과 오케스트라의 위치와 음색, 형체가 분명해진다. 배음은 물론이거니와 공간감을 완성시키는 미시 정보들이 적절한 흡음과 분산으로 되살아난 효과로 볼 수밖에 없다. 

Diana Krall - I've Got You Under My Skin

Live In Paris

이 곡 역시 유튜브에서 라이브 현장을 감상할 수 있는데, 시라를 투입한 상태에서 들어보면 플루트와 하프 소리가 처음부터 생생하다. 이들 앞에서 연주하는 어쿠스틱 기타의 위치도 영상에서 파악한 바로 그 거리만큼 떨어졌다. 다이애나 크롤이 직접 연주한 스타인웨이 앤 선즈 피아노 소리가 상당히 오른쪽 밑에서 들리는 점도 잘 파악된다. 시라를 뺐다가 다시 투입해 들어보면, 플루트가 더 선명하고 풍성하게 들리며, 기타는 낮은 음과 높은 사이의 다이내믹 레인지가 눈에 띄게 늘어났다. 이에 비하면 아까는 음들이 너무나 헐벗었던 상황. 다이애나 크롤이 노래를 부르는 순간에 터져 나오는 관객의 박수 소리 자체의 볼륨감이 다르다. 크롤의 딕션이 몰라볼 정도로 분명해진 점도 두드러진다. 같은 곡이 맞나 싶을 만큼 큰 차이다. 

총평

몇 년 전 제대로 만든 중고역 디퓨저를 하이파이클럽 시청실에서 리뷰를 하면서 그 디퓨저가 일궈낸 개방감과 생쾌함, 입자감에 감탄한 적이 있다. 이후 그 디퓨저가 부착된 상태에서 여러 앰프와 스피커를 시청했는데, 그때에도 '청명하고 광활하며 서늘하고 고운' 사운드에 대한 디퓨저의 지분을 확인할 수 있었다. 이번 RTFS의 시라(SiRRAH)는 당시 디퓨저에 비해 그 효과가 보다 광범위하게 나타났다. 누워 있던 음들이 분연히 일어서서 성큼성큼 활보한다는 인상, 사운드스테이지 자체가 넓고 깊어졌다는 인상, 킥드럼과 팀파니 등 저역대 악기들의 타격감이 단단해졌다는 인상을 계속해서 받았다. 어느 곡을 들어도 시라를 빼버린 상태에서 들으면 활기와 생기가 눈에 띄게 줄었다. 어쩌면 이것이 시라나 웰메이드 음향 패널이 없을 때 시청실 벽이 내는 자기 목소리인지도 모른다. 최근 필자의 좁은 방에서 다이애나 크롤의 'How Insensitive'를 들으며 난데없이 들려온 킥드럼의 부밍에 좌절했던 필자로서는 지금 당장 시라를 투입하고픈 마음 간절하다. 

by 김편 오디오 칼럼니스트

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