노이즈 캔슬링 헤드폰 3종. 왼쪽부터 젠하이저 PXC550, 소니 MDR-1000X, 보스 QC35.  제공 | 영디비.

[스포츠서울 이상훈기자] 미국 보스(Bose)는 헤드폰 시장에서 17년째 노이즈 캔슬링(Noise Cancelling) 부문 1위를 기록하고 있는 부동의 강자다. 본래 보스는 MIT 공대 교수 출신 아마르 고팔 보스(Amar Gopal Bose ) 박사가 창업했고, 미래 기술을 위해 장기간 투자하려면 주식을 공개해서는 안 된다고 생각해 자신의 주식 대부분을 MIT 공대개 기부하기도 했다. 그러한 연구 끝에 보스는 외부 소음을 줄여주는 노이즈 캔슬링 헤드폰을 개발해 미 공군에 납품하기도 했고, 이후 컨슈머 제품으로 상용화해 제품을 출시했는데 그 첫 제품이 2000년에 출시된 QC1이다.

물론 다른 여러 회사들도 노이즈 캔슬링 헤드폰을 개발해왔지만 보스 헤드폰과는 그 품질이 압도적으로 차이 났다. 보스 헤드폰은 노이즈 캔슬링 기능을 켜는 순간 조금 과장되게 말하면 ‘세상과 격리되는’ 느낌을 줄 정도로 주변 소음을 효과적으로 차단해준다.

하지만 영원한 절대강자가 없듯 이제 많은 기업들도 끊음없는 연구를 통해 보스를 위협할 노이즈 캔슬링 헤드폰을 속속 출시하기 시작했다. 이에 스포츠서울은 음향 측정 전문 사이트 ‘영디비’와 함께 현역 최정상 노이즈 캔슬링 헤드폰이라 불리던 보스 QC35와 도전자인 소니 MDR-1000X, 젠하이저 PXC550의 소음 감소 효과를 측정해봤다.

주파수 응답 특성을 비교한 결과표.  제공 | 영디비

주파수 응답 특성 측정은 공인인증시험기관에서 보유한 오디오 프리시전의 APx585와 B&K의 4128C HATS를 사용해 측정했다. 측정을 한 이명오 영디비 운영자는 “HATS로 측정한 헤드폰 데이터는 일반적으로 보는 스피커의 주파수 응답 특성 데이터와 다르기 때문에 최근 연구 논문을 근거로 보정된 값으로 비교했다”고 설명했다.

세 제품 모두 블루투스와 노이즈 캔슬링 기능을 동시에 지원해 블루투스로 연결한 상태에서 데이터를 측정했다. 소니 MDR-1000X와 젠하이저 PXC550 제품은 Apt-X 코덱으로 연결했지만 보스 QC35 제품은 Apt-X 코덱을 지원하지 않아 SBC 코덱으로 연결해 측정했다.

노이즈 캔슬링 효과 측정에는 오디오 프리시전의 APx585와 B&K의 4128C HATS가 사용됐다.   제공 | 영디비

QC35 제품만 블루투스와 노이즈 캔슬링 전원이 함께 있어, 블루투스 연결 시 노이즈캔슬링 기능을 끄고 측정할 수 없었다.

전반적으로 세 제품 모두 20Hz에서 20kHz까지 큰 피크와 딥없이 잘 튜닝되어 있었다. QC35의 경우 중저음역이 5dB 올라간 형태로 측정됐다. MDR-1000X는 노이즈 캔슬링을 켜면 저음역이 1kHz 대비 5dB 정도 올라가고, 노이즈 캔슬링을 끄면 플랫한 음색으로 재생된다. 노이즈 캔슬링을 끄고 켰을 때 음색의 차이가 있는 제품이다. PXC550 제품은 노이즈 캔슬링을 끄고 켰을 때 변화 없이 모두 평탄한 특성으로 측정됐다.

이명오 대표는 “PXC550이 가장 밸런스가 좋으며, QC35와 MDR-1000X는 저음역이 5dB정도 강조된 특성이다. 이는 성능의 우열을 가리긴 힘들고 음색의 차이로, 개인적인 성향에 따라 좋아하는 음색을 선택하면 된다”고 설명했다.

QC35와 MDR-1000X의 전원 온·오프 상태별 주파수 응답 특성.  제공 | 영디비

아쉽지만 케이블을 연결한 상태에서의 PXC550 측정을 하지는 못했다. QC35와 MDR-1000X 두 제품 모두 전원을 끈 상태와 켠 상태의 주파수 응답 특성이 다르게 측정됐다. 두 제품 모두 전원이 들어가면 EQ를 통해 주파수 응답특성을 평탄하게 맞추기 때문으로 보인다. 이는 노이즈 캔슬링 성능과도 연관된다.

헤드폰 안쪽에 마련된 마이크. 최신 노이즈 캔슬링 헤드폰들은 외부 마이크와 내부 마이크가 각각의 노이즈를 채취해 최적화된 소음 제거 효과를 만든다.  제공 | 영디비

현재 노이즈 캔슬링 기술은 발전을 통해 피드포워드(Feed-Forward) 방식과 피드백(Feed-back) 방식을 결합한 하이브리드 방식을 사용한다. MDR-1000X와 PXC550 두 모델은 제조사에서 4개의 마이크를 사용한 하이브리드 방식으라고 밝히고 있지만, QC35 모델은 어떤 방식인지 밝히고 있지 않다. 다만 내부의 마이크와 외부 마이크 홀을 통해 다른 제품과 동일하게 하이브리드 방식일 것으로 추정된다.

QC35의 내부 마이크는 드라이버와 90도로 위치하고 있고, MDR-1000X의 내부 마이크는 고무캡이 가려져 있어 정확하진 않지만 스피커를 향하고 있을 것으로 보인다. PXC550의 내부 마이크는 드라이버와 동일한 방향으로 위치하고 있다. 노이즈 캔슬링은 이렇게 마이크 위치를 다르게 하는 것은 각 제조사에서 테스트한 결과 최적의 방향이라고 판단해서 결정한다.

패시브(노이즈 캔슬링 기능을 사용하지 않고 측정한 값 상태가 가는 선, 액티브 상태 측정 값이 굵은 선이다.  제공 | 영디비

이명오 대표는 “액티브 노이즈 캔슬링 측정 방법은 현재 규격으로 정해져 있는 것이 없다. 일반적으로 사용하는 방법으로 500Hz 음을 94dB 레벨로 나오는 스피커를 통해 핑크 노이즈(Pink noise)를 재생시킨 다음 헤드폰을 씌우고 감소되는 레벨이 패시브 상태 노이즈 캔슬링으로 측정하고, 노이즈 캔슬링 전원을 켜고 측정한 상태를 액티브 상태 노이즈 캔슬링으로 측정한다”고 측성 방식을 설명했다.

위 그래프에서 굵은 선은 패시브 상태와 액티브 상태를 합한 값으로, 붉은 선인 MDR-1000X이 가장 좋은 노이즈 캔슬링 성능을 보여줬다.

1kHz를 기준으로 고음역대인 오른쪽은 헤드폰의 차음으로 이루어진 부분이고, 왼쪽 저음 영역대는 실제 액티브 노이즈 캔슬링이 작동하여 감소되는 구간이다.

QC35와 PXC550을 비교해 보면 QC35이 고음역대 차음 성능이 더 좋은 것으로 보인다. 하지만 두 제품의 액티브 노이즈 캔슬링만 측정된 그래프를 보면 PXC550의 액티브 노이즈 캔슬링 성능이 조금이지만 더 좋게 측정됐다.

소니 MDR-1000X의 앰비언트 모드는 외부 소음을 들어야 할 때 적절하게 선택해 사용할 수 있도록 한 기능이다. 그래프는 각각의 모드별 주파수 측정값.  제공 | 영디비

그 외에 소니 MDR-1000X는 앰비언트 모드를 제공하는데, 앰비언트 모드는 외부 소리를 사용자에게 들리도록 해주는 기능이다. 앰비언트 보이스는 외부 마이크를 통해 외부 소리를 들려주면서 액티브 노이즈 캔슬링을 작동하는 것이고(하늘색 그래프), 앰비언트 노말은 외부 소리를 들려주면서 액티브 노이즈 캔슬링은 작동하지 않은 상태(붉은색 그래프)다.

가격대는 세 모델 모두 비슷하다. 단순 노이즈 캔슬링 효과만은 소니 MDR-1000X가 가장 측정치가 뛰어났고, 음색도 꽤 자연스럽다. 전체적인 만족감이 가장 큰 제품이다.

17년째 노이즈 캔슬링 헤드폰 1위를 유지해오던 보스의 헤드폰이 마침내 왕좌에서 내려오게 됐다.  제공 | 영디비

젠하이저 PXC550은 젠하이저 제품답게 사운드가 굉장히 자연스럽다. 또 세 제품 중 가장 작고 가볍다. 휴대하며 사용하기는 좋지만 디자인은 호·불호가 나뉠 듯하다.

보스 QC35는 강력한 노이즈 캔슬링 효과를 제공하지만 음의 밸런스와 다이내믹레인지는 두 제품에 비해 아쉽다.

이명오 대표는 “예전에는 ‘노이즈 캔슬링 헤드폰’ 하면 보스였지만, 다른 브랜드들도 성능이 비슷하거나 더 좋아져서 이제 소비자는 디자인과 음색, 혹은 다른 기능을 고려해서 선택할 수 있게 됐다”고 소감을 전했다.

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