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디지털 크로스오버를 이용한 하이엔드 자작스피커 소개 |
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2010-02-21 22:12:36 |
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제목 |
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디지털 크로스오버를 이용한 하이엔드 자작스피커 소개 |
글쓴이 |
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변민수 [가입일자 : 2007-08-15] |
내용
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뭐 새로운 내용은 아니지만, 요새 컴퓨터오디오파일들이 급증하면서 외국에서는 점점 사용자가 늘어나는것 같아서 한국에도 소개할려고 합니다.
그것도 그냥 그저그런 음질이 아니라 초하이엔드(Ultra High-End) 오디오파일들이 이 방법을 점차 사용하기 때문에 국내에서도 이런 사용자가 늘어나지 않는다면 왠지 뒤쳐지지??? 않을까 하는 생각도 듭니다.
내용은 무척 간단합니다.
그냥 Thuneau crossover DSP 와 6채널 사운드카드를 이용해서 스피커의 최대단점인 패시브 네트워크를 없애는 방식입니다.
대신 음질을 중시한다면 사용하는 사운드카드가 Lynx Two-B 정도는 되야 할겁니다.
소프트웨어는 2채널 4웨이까지 가능하지만, Lynx Two-B는 6채널이므로 2채널 3웨이 스피커가 적당합니다.
가격은 위상중재기능까지 포함된 풀버전이 149불로 알고있고,Lynx Two-B 중고가가 500불정도이니까, 약 550불 정도입니다.
Lynx Two는 사운드카드이므로 무관세입니다. 소프트웨어는 물론 무관세구요.
그러니까 비싸게 들어도 약 600불정도라고 생각하시면 될겁니다.
그러나, 반대목소리도 만만치 않습니다.
이건, 한국의 게시판과 비슷한 부분인데, 이런 새로운 방법의 고음질을 추구하는 오디오파일들이 늘어날수록 전통적인 방식의 오디오파일들이 크게 반발합니다.
위 방식관련의 게시판 글들에는 꼭 비판하는 사람들이 있더군요.
이런 사람들의 사용기기들을 몇개 제가 살펴보니까 아예 컴퓨터 오디오파일들과는 상관없는 사람들이더군요.
초고가의 CDP에 초고가 프리, 초고가의 스피커 등등...
그래서, 제가 한번 반대파들이 조목조목 지적하는 단점들을 먼저 살펴보도록 하겠습니다.
* 파워앰프로 인해서 오히려 가격이 더 들어간다.
이건 어느정도 맞는 말이기 합니다. 실제로 절반이하의 출력이 필요하다고 하지만, 이런 조건에 딱 들어맞는 모노앰프들을 3조를 구성하기는 힘들고 결국 앰프 가격만 3배가 더 늘어나는 상황이 올수도 있습니다.
하지만, 파워앰프를 자작을 하거나 잘 고른다면 이 문제가 그다지 발목을 잡는다고는 생각하지 않습니다.
예를 들어 미드와 로우우퍼쪽에 NCD4나 입력임피던스가 높은 NCDX 같은 모듈을 쓰면 아주 좋죠.
* 트위터에 알맞는 파워앰프를 고르기가 쉽지않다.
아주 조금 맞습니다. 보통 이상적인 액티브스피커에서는 트위터의 파워는 게인이 약 절반정도가 좋다고 합니다. (일반적인 트위터/우퍼의 음압일 경우이고, 상당히 다른 양상의 음압을 보이는 유닛을 선택한다면 이 문제도 상당히 달라질 수 있습니다.)
예를들어서, 보통 액티브 크로스오버를 사용할경우에는 트위터가 우퍼에 비해서 3dB정도 음압이 크더라도 그냥 액티브크로스오버에서 트위터쪽 볼륨을 줄여버리면 되지만, 디지털에서는 아무래도 고주파수쪽 비트수가 줄어드는것이 아까우니까 되도록이면 파워앰프쪽에서 대충이라도 음압차이를 해결하는것이 이상적이겠죠.
* 그 스피커를 다른곳에서 사용할 수 없다. 즉, LP 같은것은 들을 수 없다.
전혀 상관없습니다. LP를 PC로 하이엔드방식으로 저장해서 들으면 됩니다.
* Lynx Two-B 이상의 음질을 구현하기 힘들다. 즉, 하이엔드와는 거리가 먼 음질이다.
그건 돈을 그만큼 지불 안했기 때문이지 비싼 기기를 구입하면 됩니다.
그러나, 가격대비 성능으로 봤을때, 더군다나 아날로그 네트워크에서 벌어지는 음질손실을 완전히 없애는 보상으로 봤을때는 상당히 남는 장사가 아닌가 생각됩니다.
Lynx Two-B의 음질도 중고가 500불보다는 훨씬 대단하기도 합니다.
돈이 많으면, 프리즘사나 Metric Halo사의 고가의 DAC를 사용하면 됩니다.
비싸지만 그 어떤 2채널 DAC에도 꿀리지 않는 음질로 평가받는 기기들이니까요.
* 제대로 구현할려면 상당히 숙련된 기술/많은 경험이 필요하다.
이건 저도 지금 소개만 해드리는 처지고, 실제로 사용을 안하고 있으니까 말씀드리기 힘들지만, 게시판들을 죽 살펴보면 별로 경험도 없는 초보자도 잘만 사용하며 음질에대해 더이상의 극찬이 없을정도이므로, 국내에서도 사용자가 늘어나면 저절로 해결될 문제가 아닐까 합니다.
* 일반사운드카드에서는 각 신호들의 경로를 정하기가 쉽지 않다.
이건 문제점을 제기하는 반대파에서도 Lynx-TwoB에서는 아무 문제가 없다고 하기 때문에, 일반사운드카드 사용자에게만 국한된 문제입니다.
이게 다입니다.
더이상 찾아보려고 해도 반대파들이 제기하는 문제점을 찾을수 없습니다.
Routing Signals Problem이 마지막인 겁니다.
굳이 한가지 더 첨부하자면, "실수로 비싼 트위터 망가뜨릴수 있다." 정도입니다.
이렇게 위에 자세하게 제기되어있는 극렬반대파들의 단점들을 읽고서 자신이 정말로 참을수 없는 단점이 있다면 시도를 안 하면 됩니다.
그럼 제가 저 방식의 일반적인 장점외에 아주 귀가 솔깃한 장점을 한가지 소개해 드립니다.
바로 어떠한 스피커 제작방식도 전부 구현이 가능하다는 점입니다.
사용유닛들의 임피던스나 음압차이들에도 전혀 영향받지 않기 때문에 유닛선정에 무한한 자유가 있으며,
또, 스피커제작에 전문적으로 공부해보신 분들은 아시겠지만, 매우 뛰어난 수많은 유닛어레이 제작방식이 있지만 패시브네트워크의 태생적인 한계로 포기하게 되는 경우가 많습니다.
한번 제가 예를 들어보죠.
유명한 D'Appolito array 들을 한번 보죠.
이 박사가 고안해낸 많은 걸작스피커 제작방식들은 사실 패시브 네트워크의 한계로 인해 묻혀버린게 많이 있습니다.
다중유닛어레이도 그렇고, 심지어는 MTM 가상동축방식 조차도 대부분의 유명스피커회사들의 제품인데도 엉터리가 많습니다.
전부 네트워크의 한계이고, 튜닝방식의 한계때문입니다.
패시브네트워크는 Linkwitx Riley 크로스오버조차도 정확한 구현이 힘들 정도라니까요.
위상문제 처리에 최악인것은 말할것도 없구요.
Thuneau crossover의 경우에는 어떠한 세세한 필요조건도 해상도저하없이 64bit 연산으로 이루어진다고 합니다.(위상조절조차도 해상도나 주파수 컨텐트를 건드리지 않고 가능하다고 합니다.)
결론적으로, 오히려 어떤 제작사보다도 더 뛰어난 스피커를 만들수있는 조건이 완성되는 것이죠.
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그럼, 이제 스피커 유닛선정/조합이나 어레이 방식에 대한 제약이 없어진 상태로 자신이 원하는 대로 무엇이든 쉽게 제작할 수 있는 엄청난 환경이 마련된 셈입니다.
남은것은 스피커 인클로져의 형태와 재질 뿐입니다.
여기서 형태는 재질이 어떤것이냐에 따라서 종속될 수 밖에 없습니다.
왜냐하면 개인이 가공할 수 있는 한계가 있기 때문입니다.
MDF일때 다르고, 콘크리트일때 다릅니다.
그럼, 형태는 원칙만 짚고 넘어가겠습니다.
잘 아시다시피 가장 이상적인 형태는 무한배플입니다.(불가능)
간혹, on the wall 형태도 무한배플과 비슷한것 아니냐는 사람도 있던데, 이건 밀폐형이겠지요.
마지막은 Ports나 Duct가 있는 Vented형이겠죠.
Vented형은 분명히 이상적인 조건에서는 Sealed형보다 떨어지지만, 이상적인 sealed형으로 저역주파수를 평탄하게 확장하는것이 힘드니까 사용을 합니다.
방식도 너무나 많고, Duct의 속도계산도 내부공간크기외에 재질도 관여하기 때문에 개인이 만들기에는 단점이 더 많습니다.
보통 아주 단순한 Port형은 Sealed에 비해 3dB의 효율증강 효과가 있고, 요구 파워도 반으로 줄이는 효과가 있다고도 합니다. 하지만, vented형식은 너무나 종류가 많고 다양하기 때문에 산술적으로 sealed와 비교하기 보다는 자신의 제작환경에 따라 결정해야 합니다.
자작시 가장 선호하면서도 실패확률이 적은 밀폐형의 경우에는 형태가 매우 중요합니다.
외국스피커자작사이트에는 도표와 더불어 각 형태에 따른 음질손해가 수치로 적혀져 있습니다.
1위가 튜브형이고, 유선형 타원형 원형 직사각형 등등 죽 나갑니다. 정사각형은 절대 피하라고 하고 있고, 배플은 가능하면 없을수록(=좁힐수록) 좋구요. 유닛바깥으로 곡선으로 사라지는것이 회절현상을 줄이고 음질손실을 없애는 가장 좋은 형태입니다.
즉, B&W 달팽이형 스피커가 현재 스피커 인클로져 형태로는 가장 음질적으로 뛰어난 형태입니다.
내부용적은 자신이 갖고 있는 유닛의 스펙과 할당주파수에 따라서 계산하는 사이트가 있습니다.
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마지막으로, 인크로져의 재질입니다.
인클로져의 재질의 필요조건은 아예 정답이 정해져 있습니다.
SDH입니다. 그냥 공식처럼 외우면됩니다.
Stiff / Damped / High Resonance 입니다.
음질에 관여하는것은 딱 이 세가지이며 나머지는 다 음질과 상관이 없는것입니다.
인클로져하면 떠오르는것이 바로 MDF입니다.
싸구려스피커부터 10만불이 넘어가는 초고가스피커까지 만국공통인크로져재질입니다.
가격이 싸고, 만들기 쉽고, 그러면서도 Stiff한편이고, 왠만큼 Damped합니다.
하지만, Very Low Resonance입니다.
그래서 저역주파수로 갈수록 인클로져내부 공기압이 공명을 잘 일으킵니다.
그래서 인크로져 내부에 다른물질로 채웁니다.
그러나 이것이 또 MDF의 유일한 장점인 댐핑팩터를 떨어뜨립니다.
그래서 저역 Vented형(우퍼)으로 사용시 단점이 더욱 들어나는 재질이기도 합니다.
그외의 수많은 합성수지종류들이 많이 있습니다.
이것들중 어떤것은 MDF보다 더 뛰어나고 어떤것은 더 나쁩니다.
그러나, 스피커제작사들은 MDF보다 더 뛰어난 합성수지가 있지만, MDF를 더 선호합니다. 이유는 합성수지들은 대체로 가격이 매우 비쌉니다.
단적인 예로 폴리카보네이트 플라스틱은 가격이 MDF보다 훨씬 비싸지만 댐핑이 너무 떨어져서 스피커인크로져로 적합하지 않습니다.
물론 합성수지중 MDF보다 뛰어난것도 있지만, 역시 가격 문제가 있습니다.
그다음 중간단계 (MDF보다 뛰어난) 로 합판두장사이를 흙이나 납구슬로 가득채운 재질이 있습니다.
MDF보다 더 Stiff하고 더 Well Damped하게 만들수 있다고 합니다.
가격/가공도 아무 문제가 없습니다.
그러나 만들기가 쉽지 않습니다. 개인은 비교적 쉽게 만들수 있으나 대량생산방식의 스피커제작사들은 참으로 만들기 힘든 형태라고 합니다.
마지막으로 스피커인크로져의 3대 하이엔드재질입니다.
대리석 / 콘크리트 / Aerolam 입니다.
이미, 콘크리트나 Aerolam은 유명스피커제작사에서 이미 제품이 나와 있습니다.
Stiff하고 well Damped할뿐 아니라 매우 High Resonance하기 때문에 우퍼용 재질로도 최상급으로 평가받고 있습니다.
그러나, 스피커제작사에서는 선호하지 않습니다.
대리석/콘크리트는 너무 무겁고, Aerolam은 비싸거나 혹은 생산성이 낮습니다.
콘크리트는 섞는 재질과 비율에 따라서 댐핑/High Resonance 모두 최상급으로 만들수 있지만, 잘못 만들면 오히려 MDF만도 못한 결과도 나온다고 합니다.
Aerolam은 국내에서는 구하기 힘들지만, 오히려 중국산으로 들어오는 알루미늄 HOneycomb판을 이용해서 더 저렴하게 초하이엔드 인크로져를 만들수도 있다고 합니다.
자작스피커로 3웨이를 만들때에는 중고역과 저역우퍼를 따로 만드는것이 좋다고 합니다.
스피커 인크로져도 두개가 달라도 아무 상관이 없구요(더 좋을수도 있다고 합니다.)
중고역은 MTM기법으로 MDF로 최대한 좁게 제작을 하고, 저역우퍼는 중국산 알루미늄 허니콤판으로 만들면 초하이엔드 스피커를 만들수 있다고 합니다.
MTM기법시에 트위터는 안쪽으로 들어가지 않아도 Digital Phase이므로 위상조절에 아무 어려움이 없고, 우퍼는 높이로 높게 만들어서 맨 위쪽에 유닛을 달면 됩니다.
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우리가 일반적으로 말하는 '스피커 제작시에 튜닝이 스피커 유닛보다 중요하다'라는 말은 이제는 바뀔 운명에 처했습니다.
예전에는 패시브네트워크(심지어는 액티브네트워크로도)때문에 유닛의 선정이나 하이엔드 어레이기법적용에 어려움이 많았고, 실제로도 제작사에서 완벽하지 않은 제품을 그대로 출시했습니다.
어테뉴에이터로 중고역의 음질이 많이 손실되었고, 패시브네트워크로인한 댐핑팩터의 엄청난 손실로 중저역이 깨끗하지 못하고 Tight함을 많이 잃어버렸다고 합니다.
제가 위에 죽 설명드린 디지털네트워크 - 인클로져재질로 초하이엔드 스피커에 도전해 보십시요.
보통 자작스피커사이트나 포럼에 가면 자작으로 저가스피커나 고가스피커는 도전하지 말라는 말이 있습니다.
자작으로는 몇백불짜리 스피커나 몇만불짜리 스피커를 만들기는 힘들다는 거였죠.
이것도 이제는 옛말이 될것 같습니다.
좋은 마이크와 Speaker Workshop 소프트웨어(공짜!!)로 Thuneau crossover DSP를 조절하면서 잘 맞추면 자신의 스피커환경에서 최적의 사운드를 얻을수 있을것 같습니다.
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