|
|
|
친절한 일광씨 |
HIFI게시판 > 상세보기 |
| |
2011-10-15 02:51:54 |
|
|
|
|
제목 |
|
|
친절한 일광씨 |
글쓴이 |
|
|
기일광 [가입일자 : 2006-02-05] |
내용
|
|
이런 기초적인 문제를 가지고 글로 이해를 못 시켜 드리는 제가 한심합니다. 어쩔수 없이 그림을 들고 나와야 겠네요.
1. 용수철 운동
중학교 물상시간에 용수철에 추를 매달고 아래로 잡아당겼다 놓는 실험을 하신 기억이 있으시죠? 자세한 내용은 잘 기억이 나시지 않는 분들이 있으실테니, 다시 한번 써 놓을께요.
용수철에 m의 질량을 가지는 물체를 달아놓았을 때, 물체를 잡아당겼다 놓으면 물체는 상하 왕복 운동을 합니다. 이 때 물체를 잡아당기는 힘과 관계없이 물체가 한번 올라갔다 내려오는 왕복운동에 걸리는 시간은 동일합니다. 즉, 세게 잡아 당겼다 놓으나 약하게 잡았다 놓으나 왕복하는 속도에만 차이가 있을 뿐, 왕복운동을 하는데 걸리는 시간은 동일하다는 거죠. 이걸 용수철의 공명진동수(Fs)라고 합니다. 수식으로는 아래와 같이 나타내죠.
여기서 s는 강성계수, m은 질량입니다.
위 수식을 보고 유추해보면 용수철의 공명진동수를 낮출 수 있는 방법은 두가지가 있습니다.
1) 스프링에 무거운 물체를 매단다.
2) 스프링의 강성계수를 낮춘다. (스프링을 더 유연한 걸 쓴다.)
2. 시뮬레이션으로 알아본 스피커의 주파수 특성과 임피던스, 콘의 움직임.
1) 진동계의 질량에 따른 특성 변화.
노란색 선은 JBL 12인치 유닛의 기본 특성, 핑크색은 진동계의 질량이 두배일때, 하얀색은 진동계의 질량이 절반일때의 주파수 특성입니다.
진동계의 질량이 무거울 수록 저음이 더 떨어지는게 보이시죠? 중간에 있는 그래프는 봉우리를 보시면 됩니다. 봉우리가 왼쪽으로 이동하면 스피커의 공진 주파수가 떨어진다는 뜻이예요. 마지막 그래프는 스피커의 콘이 이동하는 거리인데, 이건 나중에 이야기할께요.
2) 지지계의 강성에 따른 특성 변화
노란색 선은 JBL 12인치 유닛의 기본 특성, 핑크색은 강성이 절반일때, 하얀색은 강성이 두배일때의 주파수 특성입니다.
지지계의 강성이 약해질수록 저음이 더 떨어지게 되죠.
3. 각각의 장점과 단점
질량이 늘어났을 경우 같은 스피커 사이즈를 가지고도 저음 재생에는 유리해 지지만, 효율이 떨어진다는 단점이 있습니다. 같은 밥을 먹고도 일을 덜 하는 거죠. 지지계가 말랑해졌을 때에는 효율은 그대로이나 저음 재생에 유리해 지려면 스피커 사이즈가 커져야 하는 단점이 있습니다. 강성이 절반이면 스피커의 부피가 두배가 되야 하는거예요.
4. 크기는 깡패 하지만...
스피커 유닛의 크기가 커지면 작을때보다 좋습니다. 같은 주파수 특성을 가지는 유닛이라면 스피커 유닛의 면적이 두배 커질때 마다 효율이 6dB씩 증가하거든요. 작은 스피커 유닛으로 이 효율 차이를 따라잡으려고 앰프의 볼륨을 올려 음량을 맞추게 되면 스피커 유닛이 앞뒤로 두배씩 움직이는데, 이 경우 스피커의 왜곡이 심해지고 음량을 크게 올렸을 경우에는 스피커가 움직일 수 있는 허용거리를 넘어가 우퍼 유닛이 고장 날 수도 있습니다. 북쉘프 스피커의 최대 허용입력이 적은 이유도 마찬가지예요.
문제는 스피커를 구매할 때, 이제는 효율이 중요하다기 보다는 저음 재생능력이 중요하다는 거예요. 15인치 우퍼가 달린 스피커를 구매했는데, 대음량 재생은 가능해요. 그런데 저음이 6.5인치 우퍼 달린 스피커만큼 나온다면 납득할만한 사람이 얼마나 되겠냐는거죠.
예전처럼 앰프의 출력이 몇 와트 일때는 효율이 최대의 가치중 하나였겠지만, 요새같이 앰프의 출력이 잘 나오는 데다가 윗집, 아랫집 신경쓰며 오디오 하는 분들께는 효율은 그다지 중요한건 아니겠죠. 옆으로 넓적한 스피커 보다는 폭은 좁아도 위로 길쭉한 스피커들이 트랜드가 되어 버렸구요.
결국은, 작은 유닛과 상대적으로 작은 스피커통을 가지고 저음을 내게 하려니 유닛의 진동판 무게를 늘리는 방법밖에 없는거예요. 진동판 무게를 늘리며 어느정도의 효율을 내게 하려니 우퍼 유닛을 직,병렬로 몇개씩 연결하게 되는거죠. 안 그래도 진동판 무게를 늘리다 보면 임피던스가 떨어지는데, 병렬 연결을 하게 되면 절반으로 떨어지게 되니까 요새 나오는 대형 스피커들은 효율이 아주 낮던지, 어느정도의 효율을 유지하려면 임피던스도 낮게 되는거예요. 하지만, 빈티지 스피커들은 절대 그렇지 않아요.
어떤 분께서 아주 사랑하시는 어떤 빈티지 스피커 유닛의 무한 배플 주파수 특성을 보여드리고 물러납니다. 예전부터 찾고 있었는데, 어떤 외국의 친절하신 분께서 무향실에서의 측정 결과를 올려 놓으셨더군요.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|