[하이파이] 하이파이오디오 즐기기 – 5탄 스피커편(스피커유닛에 대해)
■ 스피커 시스템에는 왜 많은 유닛이 필요할까?
인클루저를 집이라고 하면, 거기에 사는 거주자는 스피커 유닛이라고 할수 있습니다.
스피커가 좋은 소리를 들려줄지 아닌지는 집에 거주하는 유닛의 성능과 기분에 달려 있습니다.
이 전장에서 인클루저가 대충 이해할 수 있었더니, 이번은 집중적으로 유닛에 대해 설명하고자 합니다.
스피커 시스템에는 왜 많은 유닛이 붙어 있는 것입니까요?
1개의 유닛으로도 소리는 낼수는 있지만 보다 넓은 소리의 대역을 커버하기 위해서는 다양한 대역대의 유닛들이 필요로 합니다.
사람의 가청 대역(들리는 소리의 범위)는 저역대는 20Hz로부터, 고역은20kHz 이상입니다.
이런 이유로 각각대 대역대에 맞는 몇개의 유닛으로 소리를 맡게 하는것 입니다.
저음용과 고음용이라면 2웨이스피커 그 사이에 중음용의 유닛을 추가한 것이 3웨이스피커 시스템이라고 하는 것입니다.
이런 이유로 각각대 대역대에 맞는 몇개의 유닛으로 소리를 맡게 하는것 입니다.
저음용과 고음용이라면 2웨이스피커 그 사이에 중음용의 유닛을 추가한 것이 3웨이스피커 시스템이라고 하는 것입니다.
이러한 유닛명은, 저·중·고를 그대로 우퍼유닛, 미드레인지유닛, 고역유닛등이라고 부르기도 합니다만, 오디오 메니아 사이에서는 옛부터, 동물이나 새의 소리를 모방한 애칭으로 부르고 있습니다.
저음용 스피커(Woofer), 스퀘커(Squawker), 트위터(Tweeter)가 그것입니다.
저음은 늑대나 개가 낮게 신음하는 소리를 닮아 있으므로 「우퍼」, 중음은 오리 등의 울음소리가 개개 우는것을 「스코카」, 고음은 작은 새의 팃틱이라고 하고 말이 「트위터」라고 하는 것입니다.
저음용 스피커(Woofer), 스퀘커(Squawker), 트위터(Tweeter)가 그것입니다.
저음은 늑대나 개가 낮게 신음하는 소리를 닮아 있으므로 「우퍼」, 중음은 오리 등의 울음소리가 개개 우는것을 「스코카」, 고음은 작은 새의 팃틱이라고 하고 말이 「트위터」라고 하는 것입니다.
한층 더3웨이에 미드레인지(중저음역)를 추가해 4웨이, 초고음역용의 슈퍼트위터를 더해 5웨이등도 일부 제품등에서 보이는 일이 있습니다.
여기까지 오면 대단히 복잡하고 대규모인 구성이 됩니다.
여기까지 오면 대단히 복잡하고 대규모인 구성이 됩니다.
유닛을 복수 사용하는 이러한 시스템을 총칭하고, “멀티웨이”라고 부릅니다.
소리의 가는 길이 멀티로 나누어져 있기 때문입니다. 이것에 대해서, 유닛1발로 시스템을 구성하는 것이 “플레인지”입니다.
소리의 가는 길이 멀티로 나누어져 있기 때문입니다. 이것에 대해서, 유닛1발로 시스템을 구성하는 것이 “플레인지”입니다.
그림으로 양자의 비교를 봅시다.장점 단점이 대조적이군요.
플레인지의 좋은 점은 어쨌든 구성이 심플한 것입니다. 대역을 나누는 네트워크나 유닛간의 레벨 조정은 불필없기 때문입니다.
단 주파주 대역대가 좁기때문에 고역이나 저역의 넓은 대역을 재생할수는 없습니다.
하지만 유닛의 개성이 그대로 소리에 나오는 것이 매력적 입니다. 음원이 하나 때문에 점음원에 가까운 일 거기에 따른 정위감이 좋은것도 매력적인 포인트입니다.
단 주파주 대역대가 좁기때문에 고역이나 저역의 넓은 대역을 재생할수는 없습니다.
하지만 유닛의 개성이 그대로 소리에 나오는 것이 매력적 입니다. 음원이 하나 때문에 점음원에 가까운 일 거기에 따른 정위감이 좋은것도 매력적인 포인트입니다.
다이어톤의 P-610A, JBL의 LE-8T, 굿 맨의 AXIOM80등 옛부터 명기로서 알려져 있는 플레인지 유닛들은 많습니다.
잘 알려저 있는 형태의 플레인지 유닛은 싱글의 형태이지만 고음을 늘리기 위해서 별도의 슈퍼트위터나 서브의 콘을 갖고 더블 콘으로 한 타입도 있습니다.
한편 멀티 웨이는 구분된 대역 마다 전용의 유닛을 이용하는 것입니다. 릴레이 경기로 말하면 각각의 구간을 단거리, 중거리, 장거리 선수가 달리는 것이라고 하면 좀 편한설명이 될것 같습니다.
한 명의 중거리 선수가 모든 것을 달리는 플레이지 스피커보다 구간의 특성에 맞는 선수가 달리는것이 더 좋은 것은 당연할것 입니다.
담당 대역에 적절한 설계를 할 수 있기때문에 다양한 대역대를 커버할수 있고 파워 핸들링에도 좋습니다.
여기서 구경의 대소와 재생 주파수의 관계를 생각합시다. 직감적으로 아는 것은 저음 재생이라면 대구경의 스피커가 유리하고, 고음의 재생은 작은구경의 유닛이 적합한 것입니다.
이유는 무엇입니까. 공기를 흔드는 양의 차이입니다. 25~38cm 정도하는 대구경의 유닛은 조금 움직인 것만으로도 면적이 넓기 때문에 많은 공기를 흔들 수 있있습니다.
하지만 대구경 유닛은 크기가 크고 무겁기 때문에 빠른 움직임을 할수 가 없고 구동하기도 힘들어집니다.
재빠르게 움직이는 것은 3cm정도의 소량지름으로 경량인 스피커로 이것이 고음용의 트위터에 적절합니다. 민첩한 펀치를 계속 보내는 플라이급 복서와 같은 느낌이라고 말할 수 있을것 같습니다.
한 명의 중거리 선수가 모든 것을 달리는 플레이지 스피커보다 구간의 특성에 맞는 선수가 달리는것이 더 좋은 것은 당연할것 입니다.
담당 대역에 적절한 설계를 할 수 있기때문에 다양한 대역대를 커버할수 있고 파워 핸들링에도 좋습니다.
여기서 구경의 대소와 재생 주파수의 관계를 생각합시다. 직감적으로 아는 것은 저음 재생이라면 대구경의 스피커가 유리하고, 고음의 재생은 작은구경의 유닛이 적합한 것입니다.
이유는 무엇입니까. 공기를 흔드는 양의 차이입니다. 25~38cm 정도하는 대구경의 유닛은 조금 움직인 것만으로도 면적이 넓기 때문에 많은 공기를 흔들 수 있있습니다.
하지만 대구경 유닛은 크기가 크고 무겁기 때문에 빠른 움직임을 할수 가 없고 구동하기도 힘들어집니다.
재빠르게 움직이는 것은 3cm정도의 소량지름으로 경량인 스피커로 이것이 고음용의 트위터에 적절합니다. 민첩한 펀치를 계속 보내는 플라이급 복서와 같은 느낌이라고 말할 수 있을것 같습니다.
두 유닛간에 중간형태가 12~20cm정도의 미드레인지 유닛입니다. 이것은 대형 저음용 스피커와 같은 중저음도 얻을 수 없고, 트위터와 같이 섬세한 고음도 나오지 않습니다.
그렇지만 보컬 대역을 중심으로 중음역을 확실히 재생할 수 있기 위해, 스퀘커용(미드레인지용)으로 딱 적당합니다. 또 플렌인지용으로도 많이 사용됩니다.
■ 콘형, 돔형, 혼형의 차이는? 제목의 3가지는 가장 많이 사용되는 유닛의 형태 입니다. 이밖에 몇개인가 방식이 있습니다만 가장 많이 사용되는 3가지를 알아보겠습니다.
그림은 다이나믹형 스피커3형제입니다. 콘형, 돔형, 혼형은 구동 방식으로서는 모두 다이나믹형 스피커 입니다.
다이내믹 스피커에 대해서는 전전번의 스피커의 구조를 공부하면서 자세히 공부하였습니다. 그걸 참고하시고요.
마그넷과 보이스 코일을 갖고, 거기에 흐르는 음성 전류와 자계와의 사이에 생기는 힘(전자력)을 이용하는 것입니다. 프레밍의 왼손의 법칙을 공부하신거 기역나시죠??
다이내믹 스피커에 대해서는 전전번의 스피커의 구조를 공부하면서 자세히 공부하였습니다. 그걸 참고하시고요.
마그넷과 보이스 코일을 갖고, 거기에 흐르는 음성 전류와 자계와의 사이에 생기는 힘(전자력)을 이용하는 것입니다. 프레밍의 왼손의 법칙을 공부하신거 기역나시죠??
우선 콘형 스피커. 콘(Cone)과는 원추의 의미로 진동판이 원과 같은 형태를 하고 있는 가장 대중적인 형태 입니다.
콘의 형상도 다양하고, 콘이 얕은 것이나 깊은 것, 스트레이트 콘에 역커브를 한 것 등 다양합니다.
이와 같이 진동판을 평평하게 하지 않는 것은 강도를 지키기 방법 입니다. 콘의 크기를 다양하게 바꾸는 것으로 저음용 스피커로부터 트위터, 플랜지형까지 모든 타입에 대응할 수 있는 것이 특징입니다.
특히 대구경 저음용 스피커는 콘형만이 가능합니다.
콘의 형상도 다양하고, 콘이 얕은 것이나 깊은 것, 스트레이트 콘에 역커브를 한 것 등 다양합니다.
이와 같이 진동판을 평평하게 하지 않는 것은 강도를 지키기 방법 입니다. 콘의 크기를 다양하게 바꾸는 것으로 저음용 스피커로부터 트위터, 플랜지형까지 모든 타입에 대응할 수 있는 것이 특징입니다.
특히 대구경 저음용 스피커는 콘형만이 가능합니다.
돔형은 그 이름대로 보이스 코일에 돔을 씌운 것 같은 형상으로 중음 이상의 재생에 많이 사용됩니다. 특히 트위터에 가장 많이 사용되는 형태 입니다.
톰형의 최대의 이점은, 진동의 방법입니다. 정확히 돔이 부풀어 오르거나 위하는 일종의 호흡 운동에 가깝게 되는 것입니다.
이 때문에 소리가 퍼져 지향성이 좋아진다고 하는 메리트가 있습니다. 약점은 그 만큼 능률이 낮은것 입니다.
소리의 경향은 돔의 소재에 따라서 다릅니다. 천을 소재로 한 소프트 돔형은 부드러워서 섬세한 느낌이고. 알루미늄이나 베릴륨등의 금속을 이용한 메탈돔은 샤프하고 선명하게 한 음색이 특징입니다.
톰형의 최대의 이점은, 진동의 방법입니다. 정확히 돔이 부풀어 오르거나 위하는 일종의 호흡 운동에 가깝게 되는 것입니다.
이 때문에 소리가 퍼져 지향성이 좋아진다고 하는 메리트가 있습니다. 약점은 그 만큼 능률이 낮은것 입니다.
소리의 경향은 돔의 소재에 따라서 다릅니다. 천을 소재로 한 소프트 돔형은 부드러워서 섬세한 느낌이고. 알루미늄이나 베릴륨등의 금속을 이용한 메탈돔은 샤프하고 선명하게 한 음색이 특징입니다.
마지막에 혼형입니다. 돔형의 유닛에 나팔과 같은 호른(horn)을 조합한 것이 혼형 스피커입니다.
소리를 내는 것은 어디까지나 드라이버의 부분(자석, 보이스 코일, 진동판) 입니다. 그럼 혼은 무엇을 위해서 있는가 하면 음파을 모아서 정확히 공중에 소리를 방출하기위한 구조입니다.
금속이나 수지로 되어 있어 혼 자체는 진동하지 않습니다.
입의 양측으로 손을 대어 「얏호!」라고 부르거나 메가폰을 사용하면 소리가 모여 먼 곳까지 닿는군요.이것을 오디오 용어에서는 호른 로드(부하)가 걸린다고 합니다.이것에 의해서, 진동판의 움직임을 공기중에 유효하게 전달할 수 있는 것 외에 능률이나 transient(과도 특성)가 향상합니다.타이트로 말씨가 좋은 소리가 호른형의 소리의 특징입니다.
그러나 재생할 수 있는 대역이 좁기 때문에 트위터나, 미드레인지등 대역을 한정해 사용합니다.
미드레인지는 상당한 대형 혼형태가 되어야 재생이 가능합니다.
소리를 내는 것은 어디까지나 드라이버의 부분(자석, 보이스 코일, 진동판) 입니다. 그럼 혼은 무엇을 위해서 있는가 하면 음파을 모아서 정확히 공중에 소리를 방출하기위한 구조입니다.
금속이나 수지로 되어 있어 혼 자체는 진동하지 않습니다.
입의 양측으로 손을 대어 「얏호!」라고 부르거나 메가폰을 사용하면 소리가 모여 먼 곳까지 닿는군요.이것을 오디오 용어에서는 호른 로드(부하)가 걸린다고 합니다.이것에 의해서, 진동판의 움직임을 공기중에 유효하게 전달할 수 있는 것 외에 능률이나 transient(과도 특성)가 향상합니다.타이트로 말씨가 좋은 소리가 호른형의 소리의 특징입니다.
그러나 재생할 수 있는 대역이 좁기 때문에 트위터나, 미드레인지등 대역을 한정해 사용합니다.
미드레인지는 상당한 대형 혼형태가 되어야 재생이 가능합니다.
혼스피커유닛을 이용한 걸작 JBL DD66000
■ 리본형과 콘덴서형
마지막으로 리본형과 콘덴서형의 이야기를 하고자 합니다.
양쪽다 지극히 얇은 진동판을 이용해 고음역까지 재생하는 섬세한 소리라는것이 특징인 유닛입니다. 하지만 둘다 다른 구조를 가지고 있습니다.
리본형은 그 이름대로, 금속 리본처럼 얇은 막이 자기중에 두고 여기에 음성 전류를 흘려 직접음을 발생시키는 구조입니다.
기본적으로는 다이나믹형태와 비슷한 구조를 가지고 있습니다. 다만 100kHz에 달하는 초고역재생을 자랑하고 있습니다.
대표적으로 고급 브랜드(달리, 모니터 오디오, 피에가, 등등)이 이 리본트위터를 탑재하고 있는 경우 입니다. SACD등 초 고역이 필요한 와이드레인지 재생에 적당합니다.
양쪽다 지극히 얇은 진동판을 이용해 고음역까지 재생하는 섬세한 소리라는것이 특징인 유닛입니다. 하지만 둘다 다른 구조를 가지고 있습니다.
리본형은 그 이름대로, 금속 리본처럼 얇은 막이 자기중에 두고 여기에 음성 전류를 흘려 직접음을 발생시키는 구조입니다.
기본적으로는 다이나믹형태와 비슷한 구조를 가지고 있습니다. 다만 100kHz에 달하는 초고역재생을 자랑하고 있습니다.
대표적으로 고급 브랜드(달리, 모니터 오디오, 피에가, 등등)이 이 리본트위터를 탑재하고 있는 경우 입니다. SACD등 초 고역이 필요한 와이드레인지 재생에 적당합니다.
콘덴서형 스피커의 대표적인 브렌드는 QUAD와 마틴로건이 있습니다. 콘덴서형 스피커는 일명 정전형스피커라고 합니다.
정전 현상을 이용하기 때문에 이렇게 불립니다. 자석이 필요없는대신 수천 볼트의 직류 바이어스 전원을 이용하여 소리를 재현합니다.
2매의 전극을 핀을 붙인 상태에 신호를 주면 전압의 변화가 막면의 움직임이게 되는 구조 입니다.
포인트는 면전체가 발음체 이기 때문에 플랜지나 평면 스피커로서 사용할 수 있는 것입니다. 이것은 클래식 애호가들의 취향에 맞는 섬세한 사운드입니다.
정전 현상을 이용하기 때문에 이렇게 불립니다. 자석이 필요없는대신 수천 볼트의 직류 바이어스 전원을 이용하여 소리를 재현합니다.
2매의 전극을 핀을 붙인 상태에 신호를 주면 전압의 변화가 막면의 움직임이게 되는 구조 입니다.
포인트는 면전체가 발음체 이기 때문에 플랜지나 평면 스피커로서 사용할 수 있는 것입니다. 이것은 클래식 애호가들의 취향에 맞는 섬세한 사운드입니다.
오늘 공부한것으로 스피커의 유닛에 대해서는 이해가 되셨지요? 멀티웨이 스피커에서 음악 신호를 유닛에 배분하는 기능을 가지는 「네트워크」에 대해 알아보고자 합니다.
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