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스피커관련 : 처음 설계한 스피커시스템의 음질 자가 진단
 이영동    | 2007·04·25 14:59 | HIT : 9,257
           설계자를 위한 오디오교실(1)

처음 설계한 스피커시스템의 음질 자가 진단 I

스피커시스템을 설계하는 엔지니어라면 증폭기능의 앰플리파이어와의 관계를 우선 살펴보는 것이 좋다. 즉 앰플리파이어에 입력되어 증폭된 신호를 최종적인 음질로서 출력시켜주는 부분이 바로 스피커시스템 이기 때문이다.
오디오 시스템에서 제품의 성능이나 음질을 언급하면서 빠뜨릴 수 없는 부분이 바로 앰플리파이어와 스피커 시스템의 관계다. 다시 말해 입력된 신호를 우리가 들을 수 있게끔 큰 신호로 증폭시켜주는 앰플리파이어와 이 신호를 최종적인 음악신호로서 내보내는 출구 역할을 맡고 있는 스피커 시스템이 조화를 이루어야 좋은 음질의 소리를 듣게 해준다.
  
오디오 시스템의 ABC라고 할 수 있는 것이 바로 앰플리파이어의 출력과 스피커 시스템의 설계 방식이다. 앰플리파이어에서 출력이란 󰡐어느 정도의 힘을 낼 수 잇느냐󰡑는 것으로 이것은 제조 회사가 설계 당시 정해서 만든다.
소형 제품이라도
2웨이 이상  설계시  크로스 오버 포인트  설정이 중요하다

아무리 음질이 좋은 스피커시스템을 만들었다고 해도 이 세상에 나와있는 모든 앰플리파이어에 이상적으로 매칭이 되는 것이 결코 아니다. 앰플리파이어의 실효 출력과 스피커 시스템과의 관계에 대해서 알아보자.
앰플리파이어의 출력이 많고 적음에 따라서도 스피커 시스템은 어떤 설계 방식이 가장 이상적인 것인가를 알아두어야 한다. 이것은 베스트 매칭을 위한 기본 상식이라고 할 수가 있다.
  
즉 스피커 시스템은 설계 방식에 따라서 앰플리파이어를 선택해야된다. 스피커시스템 설계에서 출력 음압 레벨 수치는 앰플리파이어와 밀접한 관계가 있다. 다시 말해 얼마만큼의 신호를 스피커 시스템에 입력시켜 주었을 때 어느 정도의 소리로서 재생될 수 잇느냐 하는 출력 음압 레벨 즉 SPL(Sound Pressure Level)과의 관계다.
  
일반적으로 스피커 시스템을 기준으로 본다면 약 86dB 이하이면 󰡐(스피커의) 능률이 낮다󰡑고 하며 그 이상이면 높다는 얘기를 한다. 여기서 능률이 낮다고 하는 것은 스피커시스템은 음질과는 관계가 없다.
  
즉 능률이 낮으면(스피커 시스템의 출력 음압 레벨이 낮으면) 앰플리파이어의 출력이 많아야 스피커 시스템을 충분하게 드라이브시켜 줄 수 있다는 뜻으로 스피커 시스템의 성능과는 관계가 없다.
  
SPL이 낮게 설계된(주로 밀폐형 방식)제품이 많이 있다. 앰플리파이어의 출력과 스피커 시스템의 설계 방식에 따라 재생 음질에 차이가 나기 때문에 이런 관계를 정확히 알고 있어야  설계된 제품을 비교 시청하는데 도움이 된다.
국내에서 만든 제품의 경우 소형이나 대형 컴포넌트 시스템일 때 거의가 제조회사에서 조합시켜놓은 제품을 내놓게 된다. 그러나 최근 소비자들의 구매 패턴은 오디오 시스템의 음질을 자신의 취향에 맞춰서 듣고 싶어하는 경우가 많다.
분리형을 선택해 주고 있는 오디오파일 들이 늘어나고 있는 추세다. 이들의 욕구를 만족시켜 주기 위해서는 스피커시스템 설계자는 앰플리파이어와의 관계를 알아두어야 초기 설계 시부터 착오가 없게된다.
즉 설계 제품의 정학한 용도라고 보는데 악기 음색을 잘 표현해 주는 쪽에 타켓을 둔다고 가정할 때 아무리 잘 만들었고 고 가격대의 제품이라도 악기 음색을 전부 이상적으로 듣게 해 주지는 못한다
바이올린 또는 피아노의 원음에 근접한 소리를 들려주는가 하면 현이나 타악기 소리 재생에 가장 적합할 수도 있다. 즉 고성능·고 가격대의 제품이라도 수많은 각종 악기 소리를 전부 이상적으로 표현해 줄 수는 없다.
예를 들어 피아노나 바이올린 중에서 어느 한 쪽의 소리를 더 명확하게 들려주기 위한 설계는 가능하다. 이를 위해서는 사용할 유닛의 악기 음색 표현에 어느 정도 접합 한지를 미리 알아두어야 한다.
그래서 좋은 음질의 제품을 만들기 위해서는 자신이 평소 자주 듣는 악기 음색을 기억해 가면서 제품을 만들어 가는 것이 중요하다. 특히 스피커 시스템에서 유닛의 진동판은 경량급의 신소재를 주로 사용해 악기 음색을 잘 표현해 준다.
많은 스피커시스템 설계 엔지니어들이 제품을 사용할 거실의 구조나 인테리어를 우선 고려해 성능이 뛰어난 제품을 만들려고 한다. 하지만 악기가 많이 동원된 관현악 곡을 이상적으로 들려 줄 것이라는 막연한 생각만 해서 설계에 도전하지 말아야 한다.
관현악 같은 곡을 이상적으로 표현해 주려면 역시 구경이 큰 유닛을 가지고 설계하는 것이 바람직하다. 그러나 이런 기본 방식은 이미 잘 알려진 사실이므로 남다른 아이디어 상품으로 되지 못한다.
스피커설계 엔지니어라면 보다 소구경의 유닛을 가지고도 저음 대역을 충분히 커버 시켜 줄 수 있는 방식에 도전해야 될 것이다. 이미 이런 시도는 초소형 서브 우퍼 설계를 보다 구경이 작은 것으로 시도된바 있다.
그렇지만 실제적으로 소 구경 유닛을 가지고 저음 대역을 충분하게 울려준다고 할 때 우선 큰북 소리를 들어가면서 시도해 보는 것이다. 어느 정도 낮은 대역으로 내려갔을 때 음의 일그러짐이 발생하는지 등을 체크해서 그 한도를 정해 놓아야 된다.
물론 선택한 유닛 성능이 말해 주겠지만 저음 대역 회로 설정이 매우 중요하다. 일반적으로 유닛의 성능이 뛰어난 고성능의 소형 스피커가 관현악을 제대로 들려주지 못한다는 하지만 이제는 그렇지가 않다.
100여개가 넘는 각종 악기 소리를 박진감 있는 대 음량으로 시원스럽게 들으려면 무엇보다 스피커 유닛의 구경이 커야 된다는 것은 기본이다. 사실상 스피커시스템을 처음 설계하는 초보자인 경우 음악을 모른다면 사실상 스피커 설계가 쉽지가 않다.
음악을 모르면서 무조건 좋은 음질의 제품을 찾는 것과 다를 봐 없다. 스피커시스템 설계에 수십 년간 종사해온 베타란 엔지니어라도 여러 번의 시행 착오를 겪기 마련인데 하물며 초보자인 경우 더더욱 어려운 일이 아닐 수 없다.

  
무엇보다 자연스러운 재생이 중요
              

스피커시스템을 통해 음악을 듣다보면 어떤 󰡐느낌󰡑이란 것이 있는데(물론 처음엔 잘 느끼지 못할 수도 있다) 손끝에 전해지는 촉감과 청각으로 그 느낌을 확인할 수 있다. 우선 자신이 설계해 자신 있다고 생각해도 반듯이 일반적으로 평가가 좋게된 제품 두 종류 이상의 제품을 비교해 가면서 들어봐야 한다.
앰플리파이어나 스피커 시스템 한쪽을 정해 놓은 다음 다른 한 쪽을  선택해 집중적으로 들어보는 것이다. 그러기 위해서는 앰플리파이어출력과 스피커 시스템의 인클로저 형태 등을 고려해 비교하는 방법이 좋다.
쉬운 방법이라고 생각할 수도 있지만 음질 크기에 상관하지 않고 세심한 악기 표현에 신경을 쓰면서 자세하게 들어 봐야 된다. 잘못하면 소리가 큰 쪽의 성능이 우수한 것으로 착각할 수도 있다.
여기서 알아 둘 일은 능률이 높은 스피커 시스템이나 출력이 많은 앰플리파이어일 경우 대음량을 낼 수는 있으나 반드시 소리의 질감까지 비례해서 높아지는 것은 아니라는 것을 알아야 한다.
같은 피아노 곡을 들어보아도 앰플리파이어와 스피커 시스템이 적절한 조화를 이루게되면 마치 피아노 앞에서 원음을 듣고 있는 것 같은 착각이 들 정도로 훌륭한 음질을 알 수 있게 된다.
음질에서는 해상도, 정위감, 스테레오 이미지를 확실하게 느낄 수가 있는지를 정검해 본다. 그러나 무엇보다 중요한 것은 어디까지나 󰡐자연스럽게󰡑 들려주어야 좋은 음질이라고 할 수가 있겠는데 어떤 음질이 자연스러운 것인지는 비교 시청해 볼 때 가능한 많이 들어보는 것 외에는 다른 방법이 없는 것 같다.
자신이 설계한 제품 평가는 되도록 가격에서 2배 이상 높은 시스템의 소리를 들어보고 점검하는 방법도 좋다고 본다.

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