스피커 시스템 네트워크
우리가 흔히 말하는 “스피커”라 함은 스피커 통과 그 안의 구조물들 또한 네트워크 등 통 안에 들어간 스피커 시스템을 칭하고 있다.
오히려 알맹이 자체는 “유니트” 라는 용어로 많이들 사용하고 있다.
“스피커”그러니까 앰프에서 케이블만 연결하면 곧바로 사용할 수 있는 완성품으로서의 스피커의 구성에 대해서 알아보자.
유니트
스피커 알맹이 자체를 보고 우리는 “유니트”라는 용어를 사용한다.
유니트는 스피커에서 그야 말로 가장 기본이 되면서 다른 구성품 없이도 소리를 낼 수 있는스피커 그 자체이다.
네트워크
스피커 통 안에 들어간 구성품 중 가장 전자제품처럼 보이게 하는 것이 이 네트워크이다.
네트워크는 코일, 콘덴서, 저항 등의 전자 부품으로 이루어진 회로이다.
그 역할은 매우 중요해서 2웨이 스피커일 경우 저음과 고음을 분리해주고, 3웨이 일 경우에는 저음, 중음, 고음으로 분리해주는 등 스피커로 들어온 소리를 각 주파수 대역별로 나누어주는 기능을 담당하고 있다.
그림 1 네트워크 예
즉 저음, 고음 유니트로 구성된 2웨이 스피커에는 전용의 2웨이 네트워크가 있어야 하며 저음, 중음, 고음 유니트로 구성된 3웨이 스피커에는 전용의 3웨이 네트워크가 있어야 한다.
2웨이와 3웨이를 겸해서 사용할 수 있는 네트워크는 없는 것이다.
여기서 더 세분화 되어서 저음, 고음 등의 대역 수만이 중요한 것이 아니라 사용하는 유니트의 구성에 따라서 네트워크도 당연히 달라져야 한다.
사용하는 유니트에 따라 재생 주파수 대역도 각기 다르기 때문이다.
네트워크의 기능은 소리를 주파수 별로 나누어 주는 역할을 한다.
참고로 우리 인간이 들을 수 있는 주파수 대역은 보통 20Hz-20Hz 이다.
이에 따라 스피커도 20Hz-20kHz를 재생하여야만 인간의 귀를 만족하게 할 수 있는 것이다.
마찬가지로 스피커 각각의 유니트도 자신이 재생할 수 있는 주파수 대역이 대개는 정해져 있다. 하나의 유니트가 20Hz-20kHz를 재생할 수 있는 능력은 없다.
그렇다면 저음을 잘 재생할 수 있는 큰 구경의 유니트에는 저음만 보내주고, 고음을 잘 재생할 수 있는 유니트에는 고음만 보내준다면 보다 질 좋은 사운드를 듣게 될 것이 아닌가.
이런 식으로 저음, 중음, 고음 등으로 나누어 주는 역할을 하는 것이 네트워크이다.
그림2는 제일 기본이 되는 간단한 2웨이 네트워크 회로도이다.
여기서 한가지 알고 넘어가야할 용어가 있다.
이렇게 네트워크가 주파수를 나누는 기능을 담당하고 있는데 어느 주파수 값에서 나누어주느냐가 네트워크의 가장 큰 핵심이 되겠다.
이때 나누어 주는 해당 주파수를 "크로스 오버 포인트 주파수"라고 한다.
스피커들의 카달로그를 살펴보면 "크로스 오버 주파수" 영어로는 "CROSSOVER FREQUENCY" 의 스펙이 있다.
만일 크로스 오버 주파수가 1kHz라고 표기되어있다면 그 스피커는 1kHz 이하에는 저음 유니트를 1kHz 이상은 고음 유니트를 사용한다는 얘기이다.
만일 3웨이 스피커일 경우에는 당연히 크로스 오버 주파수가 2개가 나오게 된다.
그림 3은 크로스 오버 주파수 부근의 주파수 특성도 이다.
그림 3 크로스 오버 포인트 부근의 주파수 특성
그런데 우리는 스피커의 스펙을 보면 "CROSSOVER FREQUENCY:1kHz(-6dB)" 라고 크로스오버 주파수 외에 (-6dB)라고 감쇄율이 적혀있는 것도 볼 수 있다.
이 수치는 "슬로우프 특성" 이라고 불리 우는데 그림 3 에서도 볼 수 있듯이 크로스 오버 주파수인 1kHz를 중심으로 양쪽 경계선을 무우 자르듯이 수직으로 자를 수는 없다.
그렇다면 그 꺾이는 각도에도 그림처럼 -6dB, -12dB, -18dB 등으로 분류가 된다.
-6dB 보다는 당연히 -18dB 가 꺾이는 각도가 수직에 가까워진다.
이런 특성을 “슬로우프” 특성이라고 하는데 그 값에 따라서 소리에 미묘한 차이가 생긴다.
그렇다면 네트워크에서는 무슨 방법으로 이렇게 주파수를 분리할 수 있는 것일까?
그 비결은 전자 회로에 사용하는 부품인 코일과 콘덴서에 있다.
이 코일은 고주파(고음)에는 쉽게 얘기해서 저항 성분이 많이 있다.
즉 이 코일을 통과하면 저음 성분만 남고 고음성분은 컷트가 되는 것이다.
코일의 값은 “헨리(H)"로 표시되는데 그 값에 따라서 컷트되는 주파수가 달라지게 된다.
다음은 콘덴서이다.
콘덴서는 코일과는 반대로 저음성분에는 저항 성분이 많이 있고, 고음 주파수에는 저항성분이 적게 작용한다.
한마디로 콘덴서는 고음은 통과를 잘 시키고 저음은 통과 시키지 않는다는 얘기이다.
이런 원리로 인하여 그림2와 같은 회로구성이 되어 네트워크에서 분리된 저음, 고음 성분이 각각의 유니트로 보내지게 된다.