[오디오]  스피커 스펙의 이해

그림 1. Revel F208 스피커와 B&W 800D3 스피커

그림 2. B&W 800D3 스피커의 스펙 (B&W 홈페이지)

① 1) 3-way (3웨이)
3-way 라는 것은 스피커로 입력된 신호가 3군데(의 스피커드라이버)로 나뉘어져 보내진다는 것을 의미합니다. 즉 3-way 스피커는 최소한 3개의 스피커 드라이버 유닛 (driver unit)을 가지고 있습니다.

이 경우 3개의 유닛에 각각 다른 오디오 대역 (대체로 트위터, 미드레인지, 우퍼 유닛으로 부르며 각각 고음, 중음, 저음을 담당함) 신호가 보내집니다 (스피커 네트워크에서 신호를 구분함).

대부분의 소위 북셀프 스피커 (책장에 놓아도 좋을만한 작은 스피커 라는 뜻)는 2웨이 스피커 입니다만, 요즘 동축 스피커 중에서는 작은 사이즈에서도 3웨이 스피커가 있습니다 (KEF R3나 Genelec의 The One 시리즈 등).

최근에 스피커 유닛이 3개이면서 2.5웨이라고 쓰여진 스피커는 대체로 1개의 트위터와 2개의 미드레인지겸 우퍼인데, 이 두 개의 미드레인지 겸 우퍼 중 1개는 저역만 담당하고, 다른 한 개는 중역과 저역을 다 담당하는 형태임.

동축 스피커 : 스피커의 여러 드라이버 유닛이 동축 (같은 축)에 있는 스피커. 두 개 이상의 유닛이 같은 축상에 겹쳐져 있는 설계


스펙의 중요성 : 스피커가 3웨이인지, 4웨이인지, 2웨이 인지 자체는 애호가 입장에서는 별로 중요한 것이 아닙니다.

스피커 설계를 잘 한다면
스피커 신호를 담당하는 유닛이 세분화 될수록 (풀레인지 1웨이-2웨이-3웨이-4웨이 등),
평균적으로 스피커 크기가 더 커지고,
더 큰 소리를 재생할 수 있고,
더 나은 비축 주파수 특성 (off-axis frequency response)을 보이고
더 낮은 저음을 잘 재생할 수 있는 가능성이 있습니다만,

실제로 그러한 특성을 보일 것인지는 측정자료를 보아야 합니다.

얼마나 큰 소리를 재생할 수 있는지,
얼마나 나은 비축 주파수 특성 (off-axis frequency response)을 보이는지,
더 낮은 저음을 잘 재생할 수 있는지는
스피커가 몇 웨이 인지로 판정할 것이 아니라,
실제의 측정치를 보아야 합니다.

더구나 방음안된 공동주택에서는 더 큰 소리로 재생할 수 있는지 여부는 별의미가 없고 (2웨이 북셀프로도 충분히 큰 소리가 나기 때문에), 서브우퍼를 같이 쓰면 저음 재생범위가 사실상 차이가 없어지므로 3웨이 이상의 장점이 거의 없어집니다.

① 2) vented (포트 형)
vented, bass reflex, port 등의 표현은
저음 재생을 위한 포트 (통풍구)가 있는 형태입니다.

포트가 없이 꽉 막힌 밀폐형 (sealed) 스피커와 함께 가장 많이 볼 수 있는 가정용 스피커 형태입니다.

스펙의 중요성 : 스피커가 포트형인지, 밀폐형인지 자체는 애호가 입장에서는 별로 중요한 것이 아닙니다.

포트형 스피커가 보통 -3dB 포인트로 표현되는 재생가능 대역이 넓어져서 더 유리하지만, 포트 설계를 잘못하면 포트에서 노이즈가 생기는 등 문제가 발생할 수 있습니다.

그래서 설계에서 포트형인지 밀폐형인지가 중요한 것이 아니라
실제로 중요한 것은 스피커의 주파수 특성과 노이즈 및 왜곡 특성입니다.

② 드라이버 유닛 : B&W 800D3 스펙에 나온 드라이버의 개수는 4개이며, 트위터 1개(고음), 미드레인지 1개(중음), 우퍼 2개 (저음)입니다. 3웨이지만 10인치 우퍼 두개가 저역을 담당하는 형태이지요.

③ (재생가능한) 주파수 범위
재생가능한 주파수 범위는 매우 중요한 특성입니다만, 역시 여기 스펙에서 말하는 15-35khz 란 말은 아무 의미가 없습니다.

예를 들어 이 B&W 800D3는 15Hz를 사람이 인지할 수 있는 소리크기로 재생할 수 없습니다.

재생가능한 주파수 범위는
주파수 특성의 무향실 측정 그래프(혹은 무향실 측정의 추정치)와
재생가능한 음량(소리크기) 정보 (그리고 왜곡도와 노이즈)가 같이 있을 때 의미가 있습니다.

스펙의 중요성 : 애호가에게 매우 중요한 스펙이지만, 제조사에서 실제로 의미있는 정보(측정치)를 제공하는 한에만 의미가 있음. 제조사에서 실제로 의미있는 정보를 제공하는 경우는 거의 없음.

④ 주파수 특성

주파수 특성은 매우 중요한 특성입니다만, 역시 여기 스펙에서 말하는 15-26khz 란 말은 별 의미가 없습니다.

아래 그림 3에서 보듯 위 아래의 두 스피커는 동일한 +-3dB 주파수 범위를 보이지만, 소리는 상당히 다릅니다.

그림 3. 동일한 +-3dB 주파수 특성을 보이는 스피커의 측정치 예

스펙의 중요성 : 애호가에게 매우 중요한 스펙이지만, 제조사에서 실제로 의미있는 정보(측정치)를 제공하는 한에만 의미가 있음. 극히 일부 제조사에서 일부 모델에 대해서만 실제로 의미있는 정보를 제공함.

가장 우수한 주파수 특성 정보는
스피노라마 (spin-o-rama) 형태나 스피노라마를 추정할 수 있는 측정치의 그래프로 제공되는 것이 좋음.

그림 4. Revel F208의 스피노라마 (제조사 자료)

위의 Revel F208의 측청치는 매우 우수한 (잘 통제된 비교청취 시험에서 사람들이 소리가 좋다고 평가하는) 주파수 특성을 보이고 있습니다.

어떤 주파수특성치가 좋은 것인지에 대해서는 아래 글을 참고하십시오.

https://dvdprime.com/g2/bbs/board.php?bo_table=hometheater&wr_id=203694

 ⑤ 감도
일부에서 스피커의 음압 이라고 표현하지만 감도가 더 적절한 표현. 감도(sensitivity)는 스피커 특성에서 의미있는 중요한 특성임.
동일한 전압(2.83V) 신호가 스피커에 입력되었을 때, 무향실, 1m 위치에 들었을 때 스피커에서 얼마나 큰 소리가 나오는지를 알려주는 스펙임.

제조업체가 표준 측정방법을 따르지 않고 자기맘대로 스펙을 기술하는 경우가 많아서 정확도에 문제가 있음.

예를  들어 Klipsch의 레퍼런스 R-820F 스피커는 제조사 스펙상 감도는 97 dB SPL/m/2.83V이나  soundstage에서 시행한 무향실 측정에서는 91.4 dB  SPL/m/2.83V이 나와서 차이가 거의 6 dB 에 달함.
6dB 차이는 매우 큰 문제로, 제조사 스펙을 믿을 수 없는 경우가 많음.

스펙의  중요성 : 스피커를 매우 큰소리로 재생하고자 하는 경우 매우 중요한 스펙 중 하나. 방음안된 공동주택에선 크게 의미없는 스펙임.  이 스펙이 중요한 의미가 있을만한 큰 소리로 재생할 수 없기 때문임. 한편 제조사의 자체 스펙상의 수치가 정확하지 않은 경우가  많음.

(숍에서 재생할 때 등에서는) 감도가 높은 스피커가 유리한 경우가 많음.
감도가 낮은 스피커에 비해 소리가 더 크게 들리는데, 듣는 사람은 소리가 더 크다고 인지하는 것이 아니라, 소리가 더 시원시원하고 쭉뻗어나가고 등 음질이 더 좋은 것으로 생각하는 경우가 많아서임.

⑥ 배음 왜곡도
스피커를 포함해 모든 오디오 체인의 기기들은 (소스기기, 앰프, 케이블, 스피커 등) 왜곡도가 낮을수록 좋다고 간주된다.
스피커(나 턴테이블)은 오디오 기기 중 가장 왜곡도가 높은 기기이다.
왜곡도는 스펙상 제공하지 않는 회사들이 대부분이다.

스펙의  중요성 : 스피커를 큰소리로 재생하고자 하는 경우 의미가 있는 스펙임. 스피커에서는 일정 이상 음량에서 왜곡이 급격히 커져  쉽게 인지되는 경우가 있으며, 이는 해당 스피커의 재생가능한 최대음량을 결정하는 요인이 되곤 함. 방음안된 공동주택에선 큰  의미는 없는 스펙임. 왜곡이 인지될만큼 큰 소리로 재생하기 어렵기 때문임.

⑦ 공칭 임피던스, 명목 임피던스
임피던스는 전자 회로상 스피커의 저항 특성을 나타내는 말로,
임피던스가 낮을수록 이 스피커를 구동하기 위해서는 앰프의 전류공급능력이 좋아야 한다.
그런데 제조사에서 제시하는 공칭 임피던스가 부정확한 경우가 많다.

또한 임피던스 특성이 실제적으로 의미가 있으려면, 공칭 임피던스보다는 주파수별 전체 임피던스 특성이 필요하고, 또 주파수별 위상각 (phase angle) 특성이 같이 제공되어야 한다.

최근들어 클래스 AB 앰프를 사용하는 경우

스피커 임피던스와 위상각 정보를 합한 EPDR (Equivalent Peak Dissipation Resistance)이라는 스펙의 중요성이 부각되고 있음.

스펙의  중요성 : 스피커를 큰소리로 재생하고자 하는 경우 매우 중요한 스펙 중 하나. 저임피던스 스피커를 아주 큰소리로 재생하고자  할때는 앰프를 전류공급능력이 우수한 제품을 써야 한다. 하지만 방음안된 공동주택에선 크게 의미없는 스펙임. 이 스펙이 중요한  의미가 있을만한 큰 소리로 재생할 수 없기 때문임. 한편 제조사의 자체 스펙상의 수치가 정확하지 않은 경우가 많음.

⑧ 권장 앰프 출력
매우 잘못 오해되고 있는 스펙.
위에 언급된 스펙상으로는 (음악 소스의 경우 8옴 임피던스 주파수에서) 최대 1000W 까지 문제 없이 재생가능하다의 의미에 가까운 것임.
낮은 쪽의 50W는 별 의미가 없음.
굳이 의미를 두자면, 이 스피커를 쓸 환경에서라면 50W이상 필요할 정도로 큰 소리로 듣는 경우가 있겠지? 정도임.

최저가형 AV 리시버도 채널당 거의 100W 가까운 출력(스피커 임피던스 8옴 기준)이 나오는 상황이고,

방음안된 공동주택에서는 채널당 최대 10W (평균은 1W미만) 로 쓰기도 거의 불가능하기 때문에 앰프 출력이 문제되는 경우는 거의 없음.

이것을 잘못 해석해서
1000W 되는 앰프를 써야 제 실력을 낼 수 있다로 해석/주장 하는 사람들이 있음.
이 스피커 써서 소리가 나쁘게 들리면, 권장 앰프출력에 달하지 못하는 앰프를 써서 문제가 된 것이므로 앰프를 바꾸어야 좋은 소리가 난다고 주장하는 경우가 있는데,

이는 스펙을 잘못 이해한 것의 대표적인 예라고 볼 수 있음.

이 스펙은 스피커의 재생가능한계를 나타내는 것에 더 가까움.
즉 1000W 이상 출력으로 사용하지 말라고 하는 것임.

스펙의 중요성 : 이 스피커를 쓰는데 이정도 출력의 앰프를 써야한다로 해석하면 안됨. 스피커를 매우 큰소리로 재생하고자 하는 경우 스피커의 재생가능한계를 나타내는 스펙 중 하나.  방음안된 공동주택에선 크게 의미없는 스펙임.

⑨ 추천하는 케이블 임피던스 최대치
추천하는 스피커 케이블 저항 (케이블의 굵기와 관련) 관련 스펙.

스펙의 중요성 : 거칠게 말한다면 케이블 길이가 3미터 정도면 16AWG 이상, 5-6미터 정도면 14AWG 이상, 10미터 정도면 12AWG 이상 굵기의 케이블을 쓰라는 것임. 이는 대체로 스피커에 관계없이 이정도를 쓰는 것을 추천하나, 특별히 스피커 임피던스가 낮은 경우는 그에 맞추어 좀더 굵은 도선굵기를 가진 케이블을 쓸 것.

요약:

스피커를 (특히 넓은 공간에서) 대음량으로 쓰려고 하는 경우는

여러 스펙들을 더 중요하게 살펴봐야  함.

대음량으로 쓰기 어려운 환경에서는 (방음안된 공동주택 같은)

주파수 특성 (Frequency response) 이 사실상 가장 중요하고 의미있는 스펙임.

하지만

거의 대부분의 제조사에서 이에 대한 정확한 측정치를 제시하지 않는 것이

매우 유감스러운 현실임.