스피커의 임피던스는 교류부하의 특성인 LCR의 부하성분을 모두 합쳐서 옴으로 표시하는 것은 잘 아실듯 합니다. 이 수치가 낮을 수록 앰프는 동일 음량을 내기 위해서는 더 많은 출력을 내보내야 하기 때문에 앰프의 부담은 늘수 밖에 없습니다..
이 임피던스와 같이 중요하게 봐야 할 것이 위상각이라는 수치인데.. 이 수치는 가정용 전력요금 계산에서 역률을 생각하면 좀 쉽게 이해가 될 것 같습니다..
가정전력은 사용량만큼 요금을 내는 것은 상식이지요. 하지만 실제 가정에 공급된 전력과 사용하는 전력과 차이가 있다는 것은 잘 모르시는 분이 계시더군요.. 그것을 역률이라고 합니다. 즉 역률이 높음 한전이 공급하는 전기의 양과 가정에서 실제 사용을 해서 요금이 매겨지는 전기의 양이 차이가 많이 난다는 말입니다...
교류는 전압도 +/- 220V로 움직이지만 전류값도 역시 움직입니다..그래서 전류값과 전압값이 똑같이 움직여야 전류*전압=전력 이라는 공식이 성립이 되는데.. 만약 전류의 사이클과 전압의 사이클이 차이가 생긴다면.. 전류*전압=전력 이라는 공식이 깨져버립니다.
그래서 전압과 전류의 사이클의 차이를 각도로 따져서 공식을 만들면
전류*전압*cos(전압 전류의 위상차 각도)= 실사용 전력
이라는 역률계산 공식이 나옵니다..
이것은 소비자인 가정입장에서는 이익입니다만 한전입장에서는 참 짜증(???)나는 일입니다.. 요금도 받지 못하고 실제 사용도 하지 않지만 전기는 무조건 공급을 해야하므로 발전소와 송전설비는 역률과 상관없이 100% 전력을 보내주어야 합니다..
이런 역률 계산은 앰프와 스피커사이에서도 일어납니다.. 즉 다시 말하면 앰프는 한전이 되겠고 스피커는 가정소비자가 되겠지요... 그것을 위상각이라고 합니다..
위상각이 크면 앰프(한전)은 스피커(가정)가 실제 소비하는 전력보다 더 큰 전력을 보내주어야 스피커를 만족시킬 수가 있다는 것이지요... 한전이 짜증나는 것처럼 앰프도 역시 스피커의 위상각이 크면 부담이 많이 되어서 짜증이 날 수 밖에 없지요..
그림은 공칭임피던스 8옴에 음압은 92dB짜리 대형스피커입니다. 음압이 92로 비교적 높다고 작은 출력의 앰프를 달 수 있을까요??
그림에서 보면.. 저역 공진주파수를 넘자마자 60Hz에서 800Hz까지 긴 주파수구간의 임피던스는 4옴도 채 이르지 못합니다. 대형스피커들은 이렇게 앰프출력을 많이 잡아먹는 저임피던스 주파수구간이 깁니다. 공칭임피던스와 음압은 이것과 아무 상관이 없습니다. 스팩이라는 것은 특정주파수대의 대표값일 뿐입니다. 여기다가 60Hz를 보면 위상각이 50도를 넘어버리지요. 그럼 가뜩이나 임피던스가 낮아서 스피커가 출력도 많이 잡아먹는데.. 위상각까지 크면 앰프는 더더욱 사용도 못하고 소리도 안나는 출력을 더 내야 합니다..
음압이 92dB라고 절대 우습게 볼 스피커가 아니라는 것이지요...
다음은 8옴에 음압 85dB짜리 북셀프입니다. 일반적으로 울리기 어렵다는 밀폐형이지요.. 게다가 음압도 상당히 낮고요.. 하지만 그래프를 보면 앰프가 스피커를 드라이빙하기 전혀 어려움이 없을 것 같습니다.. 임피던스가 공칭보다 아래로 내려가는 구간도 얕고 길지도 않습니다. 그나마 3.5Khz에서만이 약간 어려움이 있겠네요.. 하지만 이정도면. 웬만한 보급형 앰프의 출력이면 감당을 할 수 있을 것 같습니다..
이처럼 앰프와 스피커의 상관관계는 임피던스 위상각 그래프만 봐도 앰프의 능력이 그리고 소리가 과연 모든 스피커에서 똑같을까? 하는 의문이 저는 생깁니다...
첫번째 스피커에다가 앰프는 소리 차이가 없고 음압이 높다고 대충 보급형 앰프 달고 좀 넓은 장소에서.. 소리 키우면 아마도 앰프 제대로 소리도 내기 전에 바로 기절을 할 것 같습니다...
이처럼 앰프의 능력을 볼려면 다이나믹 환경을 봐야 합니다.. 자동차도 역시 능력을 볼려면 직접 운전하면서 커브도 틀어보고 가속도 해보고 브레이크도 잡아보고 비포장도 달려보고 하는 것 처럼요..
운전도 안해보고. 어떻게 자동차를 평가한다는 것일까요????