아래 이와 관련된 글이 몇번 있었고, 수백명이상의 오디오 애호가들이 관련 글들을 보셨는데, 인접한 두 개의 우퍼에서 같은 위상의 같은 소리크기의 30Hz 같은 저음를 재생할때 6dB 커진다는 것을 아시는 분이 거의 없는 것 같아 조금 아쉽습니다.



논의의 단순화를 위해 일단 완전무향실(Free space)기준으로 반사음을 고려하지 않고 설명합니다.



일반적으로 스피커 2개가 있고, 두 스피커에서 각각 같은 크기의 소리가 날때, 청취위치에서의 소리 크기는 3dB 커진다고 말합니다.



원래 동일주파수의 같은 크기의 2개의 신호가 같은 위상으로 완전보강간섭을 하게 되면 진폭이 2배가 되면서 소리크기는 6dB 커집니다. 그러나 실제 3차원 공간에서는 이렇게 완전보강간섭을 하기가 쉽지 않습니다. 그래서 소리크기를 합할때 음성신호가 서로 관련성이 없이 청취위치에 도달한다고 가정합니다. 이때 위상은 무시되고, 두 음성신호의 합의 실효값은 6dB가 아니라 3dB가 커진 것으로 계산됩니다.



JBL의 연구진이 1993년 JAES에 발표한 자료에 따르면 두 신호의 위상을 고려하지 않고 신호를 합하는 방법이 가장 잘 적용되는 것은 청취위치가 음원에서 멀리 떨어져있고, 두 음원이 10파장 이상 떨어질때입니다.



그런데 두 음원이 점차 근접하고, 청취위치가 음원에 가까워지면 이러한 방법(두 음원의 소리크기합이 3dB라고 계산하는 것)은 점점 오차가 커집니다. 이 경우 두 신호의 위상까지 고려한 계산이 필요합니다. 이것이 저음에서 일반적인 3dB원칙이 잘 안맞는 이유 중 하나입니다. 반면 중고음은 3dB원칙이 비교적 잘 적용됩니다.



한편 같은 위상의 같은 주파수의 소리를 내는 두 음원이 점차 근접해서 "특정 거리" 안에 들어오면 두 음원은 독립된 두음원이 아니라, 하나의 음원인 것처럼 동작합니다. 두 음원이 완전보강간섭하는 형태가 됩니다.



두음원이 하나의 음원으로 합쳐져서, 같은 주파수이면서 진폭이 2배인 신호가 됩니다. 이 경우는 청취위치 어디에서는 보강간섭이 되어 6dB커지고, 저기서는 상쇄간섭이 되어 -3dB작아지고 하는 것이 아니라, 모든 청취위치에서 원래보다 6dB 커진 소리가 됩니다.



다시 말하지만 두 음원에서 각각 소리가 나는 것이 아니라, 진폭이 2배인 하나의 소리가 나는 것처럼 되는 것입니다.



그래서 제가 든 예에 나오는 것처럼 인접한 두 우퍼에서 30Hz를 내는 경우 30Hz의 파장(약 11.4미터)에 비해 두 우퍼의 거리가 "특정 거리" 안에 있게 됩니다. 따라서 두 음원에서 30Hz를 같은 위상으로 내면, 두 우퍼의 소리는 3dB가 아니라 진폭이 2배가 되는 6dB 큰 소리가 나게 되는 것입니다.



위 사운드 보강원리는 서브우퍼나 PA시스템에서 대음량을 내고자하는 경우 흔히 사용되는 테크닉입니다.



서브우퍼나 PA시스템에서의 사운드보강과 관련된 자료를 찾아보시면 두 음원이 한 음원인 것처럼 완전보강간섭하게되는 "특정거리"가 얼마인지 아실 수 있을 것입니다. 관심있는 분들은 찾아보시길..



이 "특정거리"를 알게 되면, 이를 응용해서 스피커와 각 벽과의 거리가 붙을때 어떤 주파수대의 소리가 얼마나 강조되는지 대략 짐작할 수 있습니다.



예를 들어 음향공간에서 60Hz대의 공진이 잘 생긴다면, 벽에서 스피커까지 최소한 얼마나 거리를 띄워야 할 것인지 대략 계산할 수 있습니다.