본 내용은 이미 알려진 상식입니다만, 접하지 못하신 분들도 계실 것이기에 조금 쉽게 정리해 봅니다.
1. 댐핑팩터(Damping factor)의 정의
댐핑(Damping)은 사전적으로 “제동”, “진폭의 감소”를 의미합니다.
따라서, 댐핑팩터란 스피커 진동판을 제동시키는 능력의 정도라 볼 수 있습니다.
곧, 앰프의 신호에 얼마나 타이밍이 정확하게 진동판이 콘트롤 되느냐의 정도를 나타낸다고 할 수 있습니다.
결론적으로, 댐핑팩터는 앰프의 스피커 콘트롤 능력을 나타내는 지표 중 하나입니다.
댐핑팩터란 입력 입피던스를 출력 임피던스로 나눈 값으로 정의합니다.
앰프와 스피커 사이에서, 입력임피던스란 스피커 임피던스이고, 출력 임피던스란 앰프의 출력임피던스입니다.
만약 임피던스가 8옴인 스피커와 출력 임피던스가 0.05옴인 앰프가 있다면, 이들의 댐핑팩터는 아래와 같습니다.
8옴 / 0.05옴 = 댐핑팩터 160
그리고, 스피커의 임피던스가 줄어들수록 댐핑팩터는 감소하게 됩니다.
4옴 / 0.05옴 = 댐핑팩터 80
2. 시중 앰프들의 댐핑팩터 (8옴 스피커 기준)
Rotel RA-152U 인티 : 150
Marantz PM5004 인티 : 100
Marantz PM7004 인티 : 100
NAD Master M3 인티 : 150
NAD S300 인티 : 110
Pass INT150 인티 : 150
Mark Levinson No383L 인티 : 160
Jeff Rowland Concerto 인티 : 275
Bryston 4B-SST2 파워 : 300
Mark No434L 파워 : 160
Crown K1 파워 : 1000
대부분 100-150 정도의 값을 가지고 있고, 간혹 높은 앰프들이 있습니다.
이 댐핑팩터는 가격대 및 출력과 전혀 비례하지 않는데,
이는 곧 댐핑팩터는 100 정도만 넘으면 부족하지 않고 구동력과도 별 상관이 없음을 시사하며,
굳이 더 높이지 않는 것은 높일 경우 잃는 부분이 있는 것이 아닐까 하는 추측이 가능합니다.
실제로, 댐핑팩터를 높이기 위하여는 피드백을 많이 걸어야 하는데 이것이 음질에 악영향을 준다는 내용을 접한 적이 있습니다.
3. 그렇다면, 왜 댐핑팩터는 100 정도이면 충분할까요?
그것은 앰프와 스피커 사이에 들어가는 “케이블” 및 “스피커의 네트워크”로 인한 임피던스가 앰프의 출력임피던스를 증가시키는 효과를 가져오기 때문입니다.
실제로, 일반적인 2웨이 스피커의 네트워크에 들어가는 코일의 직류저항(DCR)은 8옴의 경우 대략 0.3옴 정도, 4옴의 경우 헨리값이 낮아지므로 0.2옴정도 됩니다. 이는 철심코일 기준이며 공심코일의 경우는 좀 더 높은 경항이 있습니다.
그리고 일반적인 3미터 정도의 스피커케이블의 직류저항(DCR)은 대략 0.05옴 정도 됩니다.
그러므로, 이를 도합 8옴시 0.35옴, 4옴시 0.25옴으로 본다면, 이 저항치가 앰프의 출력임피던스에 더해지는 것입니다.
그래서 8옴 스피커 기준 댐핑팩터100인 앰프의 출력임피던스는 8옴/100 = 0.08옴이지만,
이 앰프의 실제 출력임피던스는 “기본 0.08옴 + 추가 0.3옴(0.2옴) = 총 0.38옴(0.28옴)” 이 됩니다.
그렇다면, 이 댐핑팩터가 100인 앰프는 실제로는 댐핑팩터가 얼마나 낮아질까요?
8옴 / 0.38옴 = 댐핑팩터 21.5
4옴 / 0.28옴 = 댐핑팩터 14.3
100이 21.5로 떨어졌습니다.
그러나 다행히, 실제로 댐핑팩터는 20 이상만 되면 재생음에 별 영향이 없다고 합니다.
그러면 8옴시 댐핑팩터가 10인 앰프와, 100인 앰프와, 1000인 앰프와, 10000인 앰프의 실제 댐핑팩터를 비교해 보겠습니다.
실제 댐핑팩터 = 스피커임피던스 / (앰프출력임피던스 + 네트워크직류저항)
댐핑팩터가 10인 앰프
- 8옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 8옴 / 10 = 0.8옴
실제 댐핑팩터 : 8옴 / (0.8옴 + 0.3옴) = 7.3
- 4옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 4옴 / 5 = 0.8옴
실제 댐핑팩터 : 4옴 / (0.8옴 + 0.2옴) = 4.0
댐핑팩터가 100인 앰프
- 8옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 8옴 / 100 = 0.08옴
실제 댐핑팩터 : 8옴 / (0.08옴 + 0.3옴) = 21.1
- 4옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 4옴 / 50 = 0.08옴
실제 댐핑팩터 : 4옴 / (0.08옴 + 0.2옴) = 14.3
댐핑팩터가 1000인 앰프
- 8옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 8옴 / 1000 = 0.008옴
실제 댐핑팩터 : 8옴 / (0.008옴 + 0.3옴) = 26.0
- 4옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 4옴 / 500 = 0.008옴
실제 댐핑팩터 : 4옴 / (0.008옴 + 0.2옴) = 19.2
댐핑팩터가 10000인 앰프
- 8옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 8옴 / 10000 = 0.0008옴
실제 댐핑팩터 : 8옴 / (0.0008옴 + 0.3옴) = 26.7
- 4옴 스피커
앰프출력임피던스 : 스피커임피던스 / 댐핑팩터 = 4옴 / 5000 = 0.0008옴
실제 댐핑팩터 : 4옴 / (0.0008옴 + 0.2옴) = 20.0
4. 결론입니다.
상기와 같이, 8옴시 실제 댐핑팩터 20을 확보하려면 적어도 스팩상 댐핑팩터는 100 은 되어야 하겠습니다.
그러나, 스팩상 댐핑팩터가 10배인 1000의 경우, 실제 댐핑팩터는 불과 4.9밖에 차이를 나타내지 않았습니다.
고작 4.9를 올리려고 스팩을 10배 강화할 경우, 음질적으로 과연 얻는 것이 많을까요, 잃는 것이 많을까요?
이것이, 댐핑팩터는 100이면 되고, 그 이상은 별 의미가 없다는 것이며, 오히려 너무 높인 경우, 이를 마케팅적 상술로 의심할 필요가 있는 것입니다.
따라서, 스피커의 제동력을 높이려면, 보다 굵고 짧은 케이블의 사용과, 직류저항이 낮은 네트워크의 설계가 중요합니다.
철심코일이 공심코일보다 같은 턴수에서 직류저항이 낮으나, 자기포화현상이 있어 음질에 악영향이 있습니다. 따라서공심코일이면서 직류저항이 낮으려면 코일선재의 순도가 높고 굵어야 하는데, 그 만큼 가격이 높습니다.
|