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컴퓨터 휴먼 인터페이스 장치||
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| 모니터 | 스피커 | 헤드폰 | 키보드 | 마우스 | 마이크 |
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| 제네렉 8331A 스피커 |
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1. 개요
스피커(speaker, loudspeaker)란 전기 음향 신호를 음파로 변환하는 장치를 가리킨다. '원음에서 마이크를 통해 전기 신호를 추출, 변조하고, 이를 전송, 복조, 음파로 변환'하는 음향 미디어의 재생 과정에서 제일 마지막 단계의 기능을 담당한다. 이것을 휴대용으로 만든 것이 헤드폰이다.제품에 따라 정도는 다르지만, 스피커는 주변의 전파에 영향을 받는다. 스피커 주변에서 핸드폰과 같은 전파 기기를 사용하면 잡음이 들리는 경우가 있는데, 이는 외부 자기장의 영향으로 스피커 내부의 증폭회로에 유도전류가 흐르기 때문이다. 공유기의 안테나를 스피커에 가까이 대도 잡음이 발생하거나 방송국이 있다면 라디오 신호가 수신되기도 한다.[1] 특히 입력 임피던스가 엄청나게 높고, 앰프의 게인도 엄청나게 높은 기타 앰프에서 이런 현상이 심한 편이다.
반대로 스피커 내부 자석의 자기장에 다른 기기가 영향을 받기도 하는데, 과거 CRT 모니터나 브라운관 TV가 특히 영향을 많이 받았다. 이는 스피커에 상당히 강력한 영구자석이 쓰이기 때문이다. 최근에 나오는 스피커들은 방자형으로 설계된 경우가 많은데, 이러한 자기장을 차단하여 외부 기기에의 영향을 최소화한다.
음향기기 중 LP 재생용 카트리지를 제외하면 유일하게 물리적인 작동에 의해 동작하는 기기이므로 제작하는데 사용되는 재질에 따라 성능이나 성향이 극단적으로 바뀔 수 있고, 가격대도 천차만별로 벌어지곤 한다. 여담으로 통짜 금속을 깎아 만든 인클로저(Enclosure) 안에 다이아몬드, 베릴륨, 세라믹 등으로 만든 트위터에 종이, 케블러 등으로 정성들여 만든 우퍼를 사용하여 수천만원을 호가하는 물건도 있다. 다만 고가의 재료를 사용한다고 해서 좋은 성능을 내는 것은 아니고, 전적으로 설계자
2. 원리
보통은 영구자석과 코일 사이에서 일어나는 전자기 상호작용을 이용한 동전형, 즉 다이내믹 방식의 유닛을 많이 쓴다. 움직이는 원리는 음향신호의 순간적인 극성과 전압에 따라 영구자석과 인접해있는 코일이 왕복운동을 하게 되고 여기에 붙어있는 진동판이 공기를 밀고당기게 되어 음파신호로 나타나게 된다.[2] 자석의 경우에는 스피커의 효율성을 높이기 위해서 매우 강한 자석을 사용한다. 네오디뮴 자석을 주로 사용하지만 거의 초기의 스피커 같은 경우에는 강한 자석을 만들기 어려워 영구자석 대용으로 전자석을 사용하기도 했다. 웨스턴 일렉트릭같은 구형 스피커들이 주로 그랬으며 단자를 보면 오디오 신호 단자 말고도 전자석 전원 단자도 있다.코일 말고 다른 원리의 스피커[3]를 쓰는 방법도 있지만, 내구성과 단가 등의 이유로 인해 찾아보기는 쉽지 않고, 결과적으로 진동판을 진동시켜 소리를 발생시킨다는 점에서는 어느 방식이든 다른 점이 없다. 다만 리본형 스피커는 트위터 스피커로써 종종 사용한다.
2.1. 파워앰프
신호의 전력을 스피커를 충분히 구동시킬 수 있을만큼 증폭시키는 장치를 전력 증폭기(Power Amplifier)라고 한다. 보통은 줄여서 파워앰프라고 부른다.그리고 유지보수 및 활용의 편리를 위해 이 파워앰프를 스피커의 인클로져 안에 함입시켜서 만들어진 물건이 나오게 되었는데, 라인레벨의 미약한 신호만 넘겨주면 뻥튀기해서 소리까지 알아서 낼 수 있다는 맥락에서 이것을 파워드 스피커 또는 액티브 스피커라 부르고, 그에 대립시켜 파워앰프가 내장되어 있지 않아 별도로 파워앰프가 필요한 스피커를 패시브 스피커라고 부르게 되었다.
최근 오디오 시장에서는(특히 PC스피커) 액티브 스피커쪽의 인기가 압도적이다. 주변기기와 전선의 양이 크게 줄어들고 설치하기 편해지기 때문. 고급 오디오 분야에서는 여전히 파워앰프와 스피커를 따로 사용하는 경우가 많지만 보통의 경우 간편한 액티브를 선호하는 편이다. 이 쪽에서는 DAC까지도 내장된 모델을 선호하는 경우도 있다.
과거 액티브 스피커가 처음 나오기 시작했을 무렵 저가 앰프를 무분별하게 사용하면서 액티브는 패시브 스피커에 비해 성능이 떨어진다는 편견이 생기곤 하였다. 오늘날엔 제대로 된 스피커라면 유의미한 차이가 없으니 액티브니 패시브니 하는 것 보다는 스피커 자체의 성능에 집중하는 것이 좋다.
특히 고출력, 고성능 앰프를 요구하는 고가 스피커의 경우 어중간한 파워앰프를 달아주는 것 보다 스피커 제조사에서 자체적으로 충분한 성능을 지닌 앰프까지 포함해서 제작한 액티브 제품이 나은 경우가 많다. 이런 스피커들은 앰프도 거의 스피커 가격에 준하는 고가의 제품을 써야 제 성능이 나오는 경우가 많은데, 돈을 아낀다고 부족한 앰프를 쓰느니 제조사에서 고른 궁합 좋은 앰프가 달린 액티브가 유리한 면이 있다.
파워 앰프에 전자파 차폐가 되어있지 않은 경우 외부 전파가 타고 들어와서 잡음이 발생한다. 송신탑 주변이라면 튜너가 필요 없을 정도로 전파가 잘 수신된다.[4]
이런 현상이 나타난다면 케이블 문제이지 스피커가 고장난 건 아니다. 차폐를 한 케이블을 사용하거나 소스기기를 상시 연결해두면 문제가 해결된다.
3. 조건
3.1. 음역
인간에게 소리를 듣게 하는 물건이므로, 가청영역대인 20Hz∼20kHz의 소리를 재생해야 한다.[5]하지만 가청대역 내의 극저음이나 극고음의 경우 성인 인간의 청력으로는 청취하기 어렵고, 재생시에도 까다롭기 때문에 양 극단의 극저음과 극고음의 경우는 대부분 잘라낸다.[6]
녹음된 소리를 재생하는 것이 스피커의 목적인 만큼, 비싼 고급 스피커일수록 가청음역대(20Hz∼20kHz)의 균일하고 섬세한 재생을 목표로 한다. 이는 원음에 충실하고 정확한 재생을 추구하는 것이며, 다른 말로 High Fidelity( Hi-Fi)라고 부른다. 다만, 자동차의 성능이라든가 TV 화면의 화질 처럼 성능의 우열을 확실히 구별하는 것이 힘든 편이며 그만큼 이쪽 계열에선 성능은 떨어지고 겉으로만 화려한 제품을 비싸게 팔아먹으려는 약장수도 상당히 많이 포진해 있으니 조심해야 한다.
3.2. 멀티웨이
한 개의 유닛으로 가청 주파수 대역 전체를 이상적으로 잘 재생[7]할 수 있으면 정말 좋겠지만 현실은 그렇지 못하다.일반적으로 고역으로 보는 5000Hz 이상의 음역대의 경우 요구하는 음압 생성을 위하여 진동판을 앞뒤로 충분히 움직여야 함과 동시에 재생하는 주파수만큼 앞뒤로 왕복운동을 시킬 수 있어야 한다. 5000Hz를 재생한다 치면 초당 5000번 왕복운동 을 충분한 진폭으로 시켜야 함을 말한다.[8] 즉, 고음역대로 갈수록 진동판을 적절한 진폭을 유지하는 것은 기본으로 깔고 실제 물리적으로 고속 진동시켜야 하는데, 이 경우는 작고 가벼우면서 단단한 물체가 빠른 떨림 및 급작스런 멈춤(반응성, 댐핑) 등에 적합하여 더 높은 주파수를 생성할 때 유리하다. 그래서 트위터에 다이아몬드 트위터가 있는 것.
임의의 스피커로 모든 주파수에서 일정한 음량을 만들려면 저주파의 소리는 상대적으로 많은 양의 진동판 이동량을 요구한다. 음량은 음파의 공기압이고, 그것은 곧 유체에서의 힘이다. 알다시피 힘은 가속과 비례하고 ( F=ma), 가속은 곧 이동량을 두 번 미분한 것과 같다. 그러므로 정현파 운동에서는 가속량이 이동량을 각진동수 제곱으로 곱한 것과 같으므로, 결론적으로는 일정량의 저주파 공기압을 만드려면 더 높은 이동량을 만들어야 한다.
물론 더 큰 음량을 원한다고 진동판을 높은 양의 이동량을 부하하면 비선형적으로 움직이면서 온갖 잡음이 나오는데다 엄청난 전력을 코일에 쏟아부으며 열을 발생시켜 고장을 일으킬 수 있다. 대안으로 그냥 스피커 진동판을 크게 만들면 더 많은 양의 공기를 움직일 수 있다.
다만, 만약 스피커 진동판의 크기가 매우 커서, 재생하려 하는 최고 주파수 파장보다 크다면 그것도 문제가 된다. 간단히 설명하자면 진동판 중앙에서 나오는 공기압과 진동판 가장자리에서 나오는 공기압이 상쇄 간섭을 하면서 음량이 떨어지거나, 아니면 진동판이 고속으로 가속하면서 잡음이 날 수 있다. 이 현상을 cone breakup이라 부르기도 한다.
결론은 크면 클수록 음량이 많이 나고, 진동판을 덜 움직여도 되는데, 또 너무 크게 하면 그것도 문제다. 더 짧게 하면 적절하게 크기를 정해야 한다.(...)
위에 설명했다시피 고속 진동하여 고음을 생성하자니 진동판 직경이 작아 저음생성이 어렵고, 저음생성을 위하여 진동판을 크게 하자니 그것도 여러가지로 문제니 이러지도 저러지도 못하는 딜레마에 빠질 수 밖에. 그래서 멀티웨이(Multi-way) 스피커가 나오게 된다. 간단하게 저음은 큰 저음용 드라이버로, 고음용은 작은 고음용 드라이버로 분할 담당해서 소리를 만들어내는 것이다.
사실 아래에 나오는 5웨이 씩이나 되는 엄청난 멀티웨이는 하이파이든 PA든 어느 쪽에서도 보기 힘들다. 일반적으로 2웨이가 대부분이며 3웨이가 간혹 보이는 수준... 거기에 서브우퍼를 두는 수준까지가 한계이다. 보통 우퍼가 저음역에서 중음역[9]까지를 담당하고 그 위는 트위터가 담당하는 2웨이가 가장 보편적이고[10] 일부 PA 시스템이나 톨보이 스피커에서 우퍼와 미드우퍼를 나눠 3웨이가 되는 정도에서 그친다. 그냥 유닛별 재생대역을 나누고 또 나눈다면 이정도가 되지 않겠냐 정도로만 받아들여주었으면 한다. 진짜로 제대로 이렇게 구성할 정도의 스피커가 된다면 억 단위로 가격을 매겨야 할 것이다.[11][12]
어쨌거나 5웨이를 가정하여 최대한 자잘하게 나눠보자. 사용되는 유닛은 각각 저음역부터 시작해서 Woofer[13] 또는 Bass → Mid-Woofer 또는 Mid-Bass[14] → Midrange 또는 Squawker[15] → High 또는 Treble 또는Tweeter[16] → Super Tweeter[17]라고 부른다. 물론 실제로 어떻게 구성할지에 대한 절대적인 기준이 있는 것은 아니다. 그야말로 제작사 맘. 첨언하자면 각각의 유닛이 재생할 음역대가 몇 개로 나뉘었는가를 기준으로 X-way의 X가 결정된다. 사용된 유닛의 총 갯수가 아니다. 음역을 3개 대역으로 나눴는데 사정상 우퍼를 두 개 썼다면 유닛 갯수는 4개이지만 3-way 스피커이다. 그래서 스피커 뒤나 설명서의 제원을 보면 3-way 4스피커 시스템이라고 적힌걸 볼 수 있다.
앰프의 출력을 스피커가 받게 되면 스피커 내부에 설치된 패시브 크로스오버 네트워크[18] 회로를 통해 유닛 별로 적절한 대역의 음성신호를 분담시키는데, 위에서 예를 든 5-way 스피커를 가정한다면 각각의 유닛이 재생하는 주파수대역은 우퍼 스피커 약 250Hz이하[19], 미드우퍼가 약 250~500Hz, 스쿼커가 약 500~2000Hz, 트위터가 2000Hz~6000Hz, 슈퍼 트위터가 6000Hz 이상[20] 정도가 될 수 있겠다. 해당 값들은 스피커 유닛을 뭘로 쓰느냐, 누가 만들었냐, 어디에 쓸 것이냐 등에 따라 천차만별이니 참고만 할 것. 이 역시 제작사 마음이다.
일반적인 스피커가 재생할 수 있는 음역보다 더 낮은 대역을 제대로 재생해야 한다면 서브우퍼(Sub Woofer)를 별도로 두기도 한다. 이 경우 서브우퍼는 100Hz보다 낮은 저역을 재생하는 것이 보통이다.
보통 저음역에서 고음역으로 갈수록 유닛의 직경이 작아지고 진동판의 무게와 두께도 줄어든다. 미드레인지, 우퍼, 서브우퍼는 재질과 구조가 대체로 유사하지만 고음을 담당하는 트위터의 경우는 중음 이하를 재생하는 유닛과 재질과 구조가 다른 경우가 대부분이다. 서브우퍼의 경우 일반적인 스피커와는 영 다른 방식의 유닛이 존재하고 사용하는 방식도 약간 다르므로 해당 문서를 읽어 보도록 하자.
3.3. 공칭 임피던스
스피커 유닛이 저항이다 보니, 조그마한 PC스피커부터 초대형 라인어레이 스피커까지, 모든 스피커에는 임피던스가 존재한다. 1옴부터 16옴까지 다양한 임피던스를 가진 스피커들이 있으나, 시중에 파는 Hi-Fi용 스피커는 거의 대부분 4옴이나 8옴의 임피던스를 가지고 있고 그 외의 임피던스는 특수한 용도의 스피커에는 가끔 쓰이는 것을 제외하면 일반적으로는 거의 안 쓰인다. 전자기기 안에 들어있는 내장형 스피커가 3옴 이하의 저임피던스거나 16옴 이상의 고임피던스인 경우가 제법 된다.PA(Public Address)용 스피커는 전송선로의 손실 방지와 오디오 라인 분배의 편의성을 위해 수백옴이나 수 킬로옴을 넘는 임피던스를 가지는 스피커들이 많다. 유닛 자체는 Hi-Fi와 동일하게 8옴 유닛을 쓰지만, 스피커 안에 강압변압기가 장착되어 있어서 1차측의 임피던스가 높다. 임피던스가 높은 만큼 앰프의 최대 출력 전압이 70~100V[21]로 높은 편이다.
근본적으로 스피커의 드라이버는 교류 회로에서 코일에 해당한다. 따라서 인덕터로써의 임피던스가 존재하며, 콘덴서를 내부 튜닝에 사용해 음역대를 나누기 때문에 콘덴서와 복합적인 임피던스 그래프가 나타난다. 거기에 모든 드라이버 동작은 공기를 밀고 당기면서 나타나기 때문에, 단순히 인덕터 임피던스 뿐만 아니라 어쿠스틱 임피던스로 인한 임피던스 변화까지 존재하는데, 이 모든 합을 공장에서 출고할 당시 환경 기준 임피던스를 스피커에서의 임피던스라고 한다.
그리고 임피던스는 주파수에 종속적인 값이기에 스피커의 임피던스 또한 대부분 한 대역만 나타내지 않고 전대역, 크게는 768khz 이상[22]의 대역폭을 나타내야하는 경우도 존재하기 때문에, 이 모든 구간에 대해서 임피던스 측정이 존재한다. 허나 모든 대역을 전부 표시하기에는 복잡한 그래프 상태로 나타내야 하기 때문에, 어쿠스틱 임피던스 영향과 여타 임피던스를 포함한 특성을 나타낸 임피던스 중, 1khz, 500hz 등 특정 구간의 임피던스를 나타낸 것을 공칭 임피던스라고 한다. 일반적으로 1khz에서 몇 옴인지 나타내는 경우가 보통이며, 공칭 임피던스는 모든 제품의 스펙란에 어떤 대역에서 몇옴인지 보통 표기한다. [23]
이 임피던스 값이 재미있는것이 공칭 임피던스가 멀쩡하게 8옴 등으로 표기된 스피커가 정작 앰프를 가리는 경우가 있다는것이다. 이런 경우는 특정 주파수(주로 저역쪽)의 임피던스가 공칭 임피던스(예를들어 8옴)보다 훨씬 낮은 값으로 내려가는 경우가 많다. 이를테면 공칭 임피던스가 8옴으로 알려진 제품들 중 포칼의 Electra 1008Be의 경우 최소 임피던스는 3.9옴이고 B&W DM602S3의 경우는 최소임피던스가 무려 3옴... 이런 제품들은 이른바 앰프 밥을 많이 먹는다던가 앰프를 가린다는 제품이라는 평이 나오게 된다. 이 상황에 대응하기 위해서 TR앰프와 진공관 앰프의 접근방식이 조금 다른데 개략적으로 이야기해보자면 다음과 같다.
- TR 앰프의 경우 : 스피커 구동력, 또는 댐핑팩터가 높은 - 로텔 같은 경우 댐핑팩터가 600짜리 제품도 존재한다 - 제품과 매칭하라고 한다. 스피커 구동력을 수치화 한 것이 댐핑팩터라고 보면 되는데 간단히 스피커의 임피던스 / 앰프의 출력 임피던스다[24]. 공칭 임피던스 8옴짜리 스피커에 댐핑팩터 600인 앰프를 연결했다면 앰프의 출력 임피던스는 8/600 = 0.01옴이다. 댐핑팩터가 낮은 경우는 스피커를 제때 따박따박 컨트롤하지 못하는 느낌 정도로 끝날 경우가 많지만 정말로 재수가 없을 경우는 옴의 법칙(V = IR)에 의거하여 스피커의 임피던스가 낮아지는 만큼 전류를 앰프에서 많이 가져가게 되어 그 차이만큼 열이 발생하여 앰프 소자가 타버리는 극단적인 상황이 발생할 가능성도 없쟎이 있다.
- 진공관 앰프의 경우 : 진공관 앰프는 매칭트랜스가 달려 있어서 임피던스 매칭이 쉽다. 출력 임피던스 4옴, 8옴, 16옴 스피커 단자에 테스트삼아 스피커를 한 번씩 연결해 보고 구동력이 괜찮아 소리가 마음에 드는 단자를 확인한 후 그냥 거기 연결해 사용하라고 하는 제조사가 많다[25]. 진공관 앰프는 대부분 출력트랜스가 장착되어 있는 경우가 대부분이다. 음질에 악영향을 주기는 하지만 진공관의 높은 임피던스를 낮춰 임피던스 매칭을 해주며, 앰프에 무리가 가해지는것을 막아주는 완충장치로서의 역할도 하고 있다. 스피커의 최소 임피던스를 확인하여 출력 임피던스 값이 가장 가까운 출력단자에 연결하면 대체로 좋은 소리를 들려준다. 여기부터는 취향의 영역으로 넘어가니 더 이상의 설명은 생략한다.
4. 구성 요소
4.1. 트위터
4.2. 미드레인지
트위터와 우퍼 사이의 중역대를 담당하는 유닛이다. 3 way 이상의 시스템에 들어간다.4.3. 우퍼
4.4. 서브우퍼
4.5. 인클로저
4.6. 크로스오버 네트워크
5. 설치
무작정 비싼 스피커만 사서 설치한다고 해서 좋은 음질을 들을 수 있는 것은 아니다. 사실, 스피커 자체의 성능도 문제지만, 제대로 된 튜닝이 실질적인 시스템 성능을 크게 좌지우지 한다. 단순히 비싸기만 한 수백만원짜리 스피커를 대충 놓아둔 것이 제대로 룸튜닝이 된 장소에 설치된 상대적으로 저렴한 스피커보다 못한 성능이 나온다는 데는 오디오를 좀 한다 싶은 사람이면 모두 동의하는 사항일 것이다.[26]5.1. 공간 음향
보통의 집에서 사용하는 경우 룸 튜닝에 신경쓰기 어렵다는 점을 스피커 제조사들도 알고 있기 때문에 엔트리급의 경우 공간이 별로 좋지 않아도 영향을 적게 받도록 만들곤 한다. 미션 MX시리즈나 와피데일 다이아몬드 시리즈 등등... 그리고 유럽의 가정집은 북미에 비해서 좁은 등 지역마다 주거 특성이 다르기 때문에 판매 지역에 따라 스피커를 설계하기도 한다.룸 튜닝이라는 단어는 정확하게는 '룸 어쿠스틱'이라는 학문 분야의 개념을 기초로 하는데, 해당 분야는 아쉽게도 국내에는 제대로 된 전문 서적 하나 찾아보기 어렵다. 관심이 있다면, 구글 같은 곳에 영문으로 검색해보면 인터넷 브라우저에 달린 번역 기능 정도로도 자료를 얻는 것이 가능한 정도의 기초 지식까지는 쉽게 얻을 수 있다.
일부 모니터링 스피커나 대부분의 PA 스피커는 이퀄라이저가 내장된 스피커 프로세서를 제공하여 청취 환경의 한계를 어느정도 극복할 수 있도록 한다. 제네렉 사의 W371[27] 같은 경우 자사의 자동 EQ프로그램인 기존 GLM과 더불어 제품의 앞뒤로 배치된 두 개의 우퍼를 활용해 룸 어쿠스틱이 갖춰지지 않은 공간에서조차 스튜디오 환경에 가까운 응답을 보여주기도 한다.
저가형 제품이라도 앰프나 컴퓨터의 이퀄라이저를 사용하거나 스피커 프로세서를 별도 구매하면 마찬가지로 어느 정도는 룸 모드를 개선 할 수 있다. 다만, 해당 기능은 일정 수준 개선을 해 줄 뿐이지 절대 안좋은 룸모드를 완벽하게 개선해 주지 않는다.
공간과 스피커의 관계에서 공간이 얼마나 더 큰 비중을 차지하냐면, 예를 들어 만약 당신에게 1,200만원의 비용이 있다고 가정을 해 보자. 우리가 스피커를 사용하는 대부분의 공간이 콘크리트로 이루어진 체적이 크지 않은 육면체 공간이므로, 룸 튜닝을 전혀 고려하지 않았던 공간이라면 100% 확률로 1,200만원으로 스피커를 구매하는 것보다 1,000만원을 룸 어쿠스틱 시공에 투자하고 200만원으로 스피커를 구매하는 것이 훨씬 좋은 소리를 들려준다.
5.2. 스피커 배치
책상에서 쓰는 2채널 북셸프 기준으로 기본적인 배치와 부밍만 잡아도 꽤 좋은 소리를 들려주는 간단한 팁이 있다. 돈이 드는 것도 아니니 따라해보자.- 좌, 우 스피커 사이는 최소 1~1.5m 이상 공간을 띄운다. 붙이는 게 아니다!
- 가능하면 좌우 스피커 사이, 스피커와 청자 사이에는 아무것도 안 두는 게 좋고, 방안 구조물도 가능한 대칭이 되게 맞추는게 좋다. 지나치게 복잡한 방이거나 비좁고 가구나 구조물이 많은 방일수록 안 좋다.
- 벽 뒤에서 충분한 공간을 띄우고, 그게 힘들면 벽에 바짝 붙인다.
- 스피커 트위터의 위치와 청자의 눈높이가 맞게끔 받침대, 없으면 책이라도 깔아서 높이를 맞춘다.
- 스피커를 청취자 쪽을 바라보게 틀어서, 토인각을 준다. (스피커 2짝과 사람 머리가 정삼각형을 이루게끔)
- 유리창 앞, 방의 구석 모서리에 걸치지 않고, 방의 직사각형 짧은 변 왼쪽, 오른쪽 모서리에 각각 두는 게 좋다.
- 최소한의 흡음조치 : 이불, 베게, 옷걸이, 책장 등을 대칭이 되도록 배치.
- 가능하면 스피커 스탠드를 사용한다.
간단한 스피커 배치 관련 글
조금만 더 시간을 투자하면 간단하게 보정도 가능하다. 이런 음원을 틀고, 안드로이드 스마트폰의 Spectroid 앱으로 저 음원의 소리를 녹음해서 스피커의 주파수 응답 그래프를 얻고, 그 그래프에 맞춰서 Equalizer APO로 딥과 피크를 잡아주는 것.[28] 물론 정확도가 낮은 날림식 측정과 보정이며, 공진과 반사를 일으키는 공간 자체를 뜯어고치지 않는 이상 완전히 평탄한 그래프를 얻을 수는 없다. 하지만 컴퓨터와 휴대폰만 있으면 누구나 할 수 있는데다, 크고작은 딥피크에 맞추어 EQ만 걸어줘도 보정하기 전과는 비교할 수 없이 소리가 나아진다. 이렇게 간단한 보정과 스피커 스탠드, 좌우 거리 확보, 벽간 거리 확보, 토인각 정도만 해줘도 소리가 훨씬 좋아진다.
물론 제대로 하려면 UMiK-1같은 측정용 마이크를 가지고 스피커 배치와 흡음재 위치, 가구 배치까지 바꿔가며 측정치가 평탄하게 나올 때까지 측정을 반복하며, 가능하다면 흡음재 공사도 해야 한다지만 비용과 시간, 노력이 장난아니게 드니 함부로 할수 있는 건 아니다.
고막과 가까워서 제품 자체의 특성만 고려하면 되는 이어폰, 헤드폰과 다르게 반사음, 공진음이 영향을 끼치지 않도록 넓은 공간과 흡음재 공사가 필요한데, 좀더 완벽하게 하려면 아예 집 지을 때 자재, 벽지, 가구등을 최대한 영향받지 않도록 배치하여 리스닝룸을 아예 만들어야 한다. 그래서 음향튜닝의 최종 단계는 리모델링(...)이라는 뼈있는 농담을 하기도한다.
배치가 중요한 이유는 일차적으로는 음상이 제대로 안잡히는 문제[29], 부밍 때문인데 이런 것도 안 잡고 고음질 음원, 비싼 재생기기, 케이블에 목메는 안타까운 경우가 많다. 특히 대부분 한국의 가정집에서는 공간 문제로 좁은 방, 1m도 안 되는 책상 공간에, 뒤에는 유리창이 있고, 스피커를 대칭이 아닌 공간, 즉 방 한쪽 구석에 놓을 수 밖에 없는 경우가 많은데 스피커가 방 한쪽 구석으로 배치할 경우(좌우 공간 대칭이 안 되는 경우) 좌우 밸런스가 안 맞는 문제가 생기고 위치를 아무리 바꿔도 왼쪽이 더 크게 들린다거나 하기 때문. 그리고 많은 경우 저음이 과하게 울리는 부밍 현상이 생겨 웅웅거리는 음을 듣게 된다.
직사각형 변의 가운데에 두도록 노력하고, 뒤에 창문이 있다면 유리창은 커튼으로 가리고, 스피커 아래에는 책을 깔아서 진동을 잡자. 이헤갤에선 어거지로 두꺼운 스웨터라도 옷걸이에 걸고 방 곳곳에 둬서 흡음 효과를 노리는 사람들을 볼 수 있다.
JBL LSR305같은 북셸프 스피커는 룸튜닝을 돕기 위해 저음, 고음을 1.5db/3.0db 더하거나 내릴 수 있는 스위치가 있으니 부밍이 심하다면 조절해보는 것도 도움이 된다.
방음(흡음, 차음) 공사가 중요한 이유를 체감해보려면 유튜브, 트위치 스트리머나 인터넷 방송 BJ들의 방송을 보면 알수있다. 빈방에 가까운 곳에서 그저그런 마이크로 방송을 하면 소리가 음성이 웅웅 울려서 음질이 나쁘다. BJ들은 아예 흡음 공사를 한 방음실을 만들어서 그곳에서 방송하기도 한다. Vlog같은 것을 보면 방에 하다못해 계란판이라도 붙어 있다.
5.3. 바이 앰핑
바이앰핑을 하면 패시브 크로스오버에서 발생하는 손실을 줄여 발생하는 효과도 있지만, 현장에서는 튜닝을 좀 더 수월하게 하기 위하여 바이 앰핑을 하는 경우도 많다. 일단 개별 스피커 유닛에 맞는 파워 앰프를 선택할 수 있으며, 개별 유닛에 이펙터 프로세서를 걸수도 있다.SR이나 카오디오는 바이 앰핑과 스피커 프로세서[30]의 등장으로 인해 완전히 시장이 바뀌었다고 해도 과언이 아니다. 홈 오디오와 스튜디오 분야도 일부 보수적인 Hi-Fi 애호가들을 위한 제품을 제외하면 바이 앰핑을 통해 튜닝이 이루어진 제품이 상당히 많다. 최근 애호가들 사이에서 유행하는 앰프 내장 스피커는 대부분 바이 앰핑을 사용한다. 요즘은 영상 가전 제품들도 트위터를 다는 경우 그냥 멀티채널 앰프 칩셋으로 해결하는 경우도 많다.
6. 기타
6.1. 스마트 스피커
6.2. 블루투스 스피커
6.3. PC 스피커
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컴퓨터 휴먼 인터페이스 장치||
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| 모니터 | 스피커 | 헤드폰 | 키보드 | 마우스 | 마이크 |
PC에 사용하기 위해 만든 소형 스피커이다.
컴퓨터 부품의 상태 및 부팅 관련 정보 전달을 위한 손톱 크기 수준의 1채널 피에조 스피커와 음악 감상을 위한 스피커 두 가지가 각각 사용된다.
일반적으로 앰프가 내장된 북셸프 형태의 2채널 스테레오 스피커를 쓰며, 사운드바나 다채널 멀티 스피커 등 다양한 종류의 스피커도 쓰인다. 반대로 PC 전용으로 나온 스피커도 다른 기기에 장착해서 사용 가능하다. 일반적으로 PC 사운드에 돈좀 투자했어도 비싼 스피커와 사운드 카드 선에서 끝나지만 본격적인 음악감상을 위한 PC-Fi를 위해선 스피커 뿐만 아니라 DAC, 앰프, 리시버 등 여러 네트워크를 구성해야한다.
6.4. 사운드 바
직사각형 모양의 바 형태로 만들어진 스피커이며, 다수의 유닛을 한 면에 일렬로 배치하는 방식을 사용한다. 작은 제품들은 유닛 개수도 2개(풀레인지 2개), 많아야 4개(우퍼2 트위터2)에 소리는 딱 나오기만 하는 수준이지만, TV용으로 나오는 사이즈가 되는 제품들은 따로 서브우퍼도 두고 유닛도 여러개 배치하고 덕트도 만들고 가상음장도 적용하고 해서 어느정도 들을만한 소리를 내 준다.
그러나 유닛 사이의 거리가 짧아 공간감은 거의 전적으로 가상음장에 의존하며, 따로 서브우퍼가 딸린 제품이 아니면 저음이 굉장히 부족한 경우가 많다. 또한 아무리 사운드 바가 날고 기어봐야 동 가격대 잘 나온 스피커만은 못하기에, 고가품이던 저가품이던 가격에 걸맞는 소리를 기대하기는 어렵다.
대신 룸을 신경 쓸 필요도 없고 직사각형 모양 덕분에 다른 가전, 인테리어와 잘 어울리며, 모니터 바로 아래에 놔둘 수 있을 정도로 높이가 낮아서 공간의 제약도 적고 여러 유닛이 모여있는 만큼 멀티채널 구성, 공간음향 구현, 서라운드 및 설치가 쉬워서 홈 시어터 스피커 시장과 PC 스피커 시장 같은 일반 시장에서는 무서운 속도로 시장 점유율을 계속 높여가고 있는 제품이다.
6.5. 멀티채널
초창기 음향 시스템은 모노가 기본이었지만 스테레오의 개발을 시작으로 입체적인 음향을 구현하기 위해 다중채널 방식의 스피커가 등장하였다. 스테레오나 서라운드 문서로.6.5.1. 서브우퍼
일반적인 스피커가 재생하는 저음 대역이 만족스럽지 않은 경우나 멀티채널 A/V 스피커들은 저역 재생에 특화된 서브우퍼를 사용한다. 2채널에 서브우퍼만 추가하여 2.1채널로 사용할 수도 있으나 위에서 설명한 바와 같이 멀티채널로 구성할때도 포함하여 구성한다.자세한 내용은 해당 문서로.
6.6. 지향성 스피커
보통의 스피커들은 어느정도 지향성을 가지기는 하나, 이건 아예 정면으로만 소리를 내보내는 초지향성 스피커이다.이를 무기로 사용하기도 하는데, 지향성 스피커를 사용해서 초저주파를 재생하여 적을 무력화 시키는 무기이다.
실탄이나 최루탄 같은 것에 비해 위험성이 훨씬 덜하기 때문에 시위대 진압용으로 개발되기도 한다.
6.7. 무전원 스피커
따로 전원 공급을 할 필요 없이 이어폰이나 라인출력 단자에 연결하기만 하면 동작하는 스피커. 내장 스피커가 없는 기기를 위한 제품이며, 당연히 파워앰프 없이 헤드폰 앰프의 출력으로만 작동하기에 출력이 부족해 크게 만들수도 없고 음량에도 한계가 있다. 요즘에는 인터넷 쇼핑몰에서도 찾아보기 어렵다.7. 유명 스피커 브랜드
7.1. 북미
7.2. 유럽
- 그 외
- NEXO ( 프랑스)
- Audio Pro ( 스웨덴)
- B&O ( 덴마크)
- XTZ ( 스웨덴)
- 골드문트 ( 스위스)
- 노이만 (Neumann) ( 독일)
- 다인오디오 ( 덴마크)
- 달리 ( 덴마크)
- 뢰베 ( 독일)
- 비엔나 어쿠스틱 ( 오스트리아)
- 비파(Vifa) ( 덴마크)[35]
- 소너스 파베르 ( 이탈리아)
- 아담 오디오 ( 독일)
- 제네렉 (Genelec) ( 핀란드)
- 앰피언 (Amphion) ( 핀란드)
- 야모 ( 덴마크)
- 엘락 ( 독일)
- 이브 오디오 ( 독일)
- 자비안 ( 체코)
- 차리오 ( 이탈리아)
- 트라이앵글 ( 프랑스)
- Thonet&Vander
- 포칼 ( 프랑스)
- 필립스 ( 네덜란드)
- Kii audio ( 독일)
- Dutch & Dutch ( 네덜란드)
- 시스템 오디오 ( 덴마크)
- Sudio ( 스웨덴)
- 드비알레 ( 프랑스)
7.3. 아시아
[1]
스피커의 오디오 케이블이 안테나처럼 작동하는 것이다. 특히 오디오 케이블이 플로팅 상태라면 노이즈에 크게 취약해지기 때문에 평소에 노이즈가 많이 난다면 사용하지 않을 때에도 오디오 케이블을 PC나 다른 기기에 연결해두면 된다. 그래도 줄어들지 않는다면 차폐가 잘 된 케이블을 쓰고 기기의 케이스 접지상태를 확인해보는게 좋다. 접지를 통해 금속 케이스에 유도된 EMI 노이즈를 기기 밖으로 흘려보내기 때문이다.
[2]
그렇기 때문에 코일이 움직인다는 뜻에서 무빙코일형으로 분류되기도 함.
[3]
정전형, 리본형 등. 정전형의 경우 쿼드의 ESL-63 시리즈와 마틴로간의 제품들이 유명했다. 쿼드의 ESL-63은 정전형 유닛 하나로 구성되었고 마틴로간의 제품은 일반적인 우퍼와 정전형 풀레인지의 조합이였다. 쿼드 제품의 경우 특기할 사항이 하나 있다. 지향성을 개선하기 위하여 동심원 형태로 전극을 배치하고 가운데부터 각각의 단계마다 신호를 조금씩 지연시키도록 하여 작은 음원에서 나는 소리가 퍼져나가는 듯한 음파 전달을 재현했다. 연못에 조약돌을 던져넣었을때 물결이 동심원 형태로 퍼져나가는 것을 흉내내었다고 보면 딱 맞다. 그 덕분에 넓은 평판형태임에도 불구하고 지향성이 매우 훌륭하다.
[4]
소스 기기가 연결되지 않았을 때의 이야기이다. 특히 앰프의 GND와 VCC를 전기적으로 절연시켜두고 다이폴 안테나를 연결해 두면 수십 KM 떨어진 라디오 신호까지 잡힌다. 사실상
광석 라디오 수준.
[5]
이 영역대를 다 재생하는 스피커를 풀레인지 스피커라고 한다.
[6]
물론 가청음역대의 범위를 넘어서는 응답특성으로 애호가를 낚으려 드는 작자들도 있다. 그게 사실이건 아니건. 여기서는 두 가지 정도를 고려할 필요가 있다. 첫째, 사람에 따라 나이에 따라 가청주파수의 영역은 차이가 있다(40대 중반 기준으로 16kHz 이상은 잘 안들린다. 20kHz까지 잘 들을 수 있는 10대 청소년들은 고급 스피커를 저지를 만한 경제력이 안 되고...). 둘째, 가청주파수를 현격히 벗어나는 소리는 물론 논외지만, 근접한 영역에서는 외이도를 통한 음파의 접근 외에도 두부 및 신체의 진동을 통하여 청각적, 촉각적 신호가 전달될 수 있다. 가청 영역대 이상의 주파수는 청감에 주는 느낌에 대해 논란이 많으나, 가청영역 이하의 저주파의 경우는 큰 에너지를 갖게 될 경우 영화관이나 공연장에서 처럼 몸을 통해 진동으로 느낄 수가 있다.
[7]
전체 대역을 재생하는 용도의 유닛는 풀레인지(Full-Range) 유닛이라고 한다. 당연히 이것을 사용한 스피커는 풀레인지 스피커이다.
[8]
말 그대로 20kHz 라면 초당 20000 번(...)
[9]
30-50Hz부터 1500~6500Hz정도이며 고역재생 한계는 우퍼의 설계와 재질 등에 따라 천차만별이다. 물론 대부분의 제조사에서 패시브 크로스오버(네트워크)를 사용하여 구성하므로 우퍼의 한계 아래(보통 5000Hz 아래)에서 끊는 경우가 대부분이다.
[10]
아래에 별도 항목이 우퍼와 트위터밖에 없는 이유가 그것이다.
[11]
사실 2웨이도 작정하고 만들면 가격이 천정부지로 뛴다. 매지코의 Q1의 경우 2016년 3월 기준으로 국내 판매가격 4000만원대 초반이다.
[12]
그런 수많은 유닛과 음역대를 커버하는 스피커 시스템은 생각보다 멀지 않은 데서 볼수 있다. 바로 극장, 공연장에 설치된 스피커가 그렇다. JBL(기원이 같은 Altec Lancing)같은 회사가 극장용 시스템을 제조하던 회사다.
[13]
개짖는 소리의 의성어 Woof(우리말로는 멍멍)에서 유래함.
[14]
저음역과 중역의 가운데라는 뜻. 많이 쓰이지는 않는다.
[15]
오리 우는소리Squawk(꽥꽥)의 의성어.
[16]
작은 새가 지저귀는 소리 Tweet(짹짹)의 의성어.
소셜 네트워크와는 아무런 상관이 없다.
[17]
트위터 하나로 퉁치는 경우가 대다수다.
[18]
흔히 스피커 네트워크라고 불리는 크로스오버는 전기적 교류신호로 재생성된 전기신호를 가지고 작업하게 되는데, 뭐든지 강제로 꺾고 막으면 무리가 따르듯이, 전기신호도 주파수를 강하게 자르거나, 깎아내는만큼의 위상차 왜곡이 발생하게 되는데, 이 위상간섭 왜곡은 일반적인 EQ를 통한 복원이 불가능에 가깝다. 만약 180도에 가까운 위상차가 날 수록 해당 주파수 대역이 그냥 증발 해버리기 때문. 때문에 적당한 선에서 타협을 보거나
극단적인 기술개발로 왜곡을 줄이면서 잘라내거나 둘중 하나
[19]
실제 재생 가능한 최저 주파수는 유닛과 인클로저의 물리적 특성에 의해 제한된다.
[20]
유닛이 물리적으로 재생 가능한 최고음역까지 재생된다고 보면 된다.
[21]
이 전압은 앰프 출력에 상관없이 70V 아니면 100V로 규격화되어 정해져 있다. 그래서 앰프의 출력과 스피커의 정격에 대해 크게 신경쓰지 않고 자유자재로 연결하는 것이 가능하다. 필요에 따라 고출력 앰프와 저출력 스피커를 연결하는 것도 가능하다. 간혹 25V정도의 저전압이나 200V 이상의 고전압을 쓰기도 한다.
[22]
DSD 음원의 음역대가 이 음역대 이상의 음역까지 요구하며, 더 넓게 업샘플러를 이용해 일반 음원도 해당 대역까지 확장시키는 경우도 흔하다.
[23]
이는 대부분의 음향기기가 거의 같은 이유로 특정 영역에서 어떤 특성이 어느정도인지 표기하게 된다. 스피커의 경우 감도 표시를 몇옴까지 올리기 위해 필요한 전력으로 표기하며, 반대로 출력기기인 앰프와 DAC같은 소스기기엔 몇 VRMS에서 노이즈가 몇인지 혹은 왜곡률이 몇인지 표기하게 된다.
[24]
편의상 스피커 케이블의 저항값은 제외
[25]
미국 진공관 앰프 메이커인 오디오 리서치에서는 이렇게 장난을 쳐도 앰프나 스피커가 고장 안 난다는 내용의 PDF 문서를 인터넷에 올리기도 했다.
[26]
문제는 이런 룸튜닝이란 것이 파고들어 보면 상당히 심오한데다 음향에 대한 지식도 필요한 탓에 중요성에 비해 언급이 덜 될 뿐이다. 다만, 제대로 오디오를 하고 싶으면 필수적인 지식이라는 것을 명심하자.
[27]
1통 정가 18,050,000 원
[28]
일반적인 방과 책상에선 공진과 반사로 인해 심하게 뒤틀린 그래프가 나온다. 특히 저음에 깊은 딥과 피크는 거의 무조건 있을 것이다. 이걸 메꿔서 평탄한 측정치를 만드는 것이 목표이다.
[29]
그리고 특정 영역대 음이 묻히거나 지나치게 강조되는 문제가 생기고, 보컬이 묻히거나 음이 뭉치게 들리는 등, 전문가가 와서 들어보면 엉망인 경우가 상당하다.
[30]
DSP를 이용하여 스피커의 튜닝을 도와주는 기기
[31]
차량용 스피커로 유명하다.
[32]
삼성전자가 인수했다.
[33]
특이하게도 이 회사의 스피커는 죄다 디지털 입력을 받는 액티브 스피커이다. 하긴 20여 년 전부터 디지털 오디오 기기(이를테면 CDP)가 유명하긴 했다.
[34]
회사 내용은 빠져 있다. 위에 언급했듯이 ESL시리즈 정전형 스피커가 유명하다.
[35]
스피커 유니트 생산으로 유명한 업체이나 자체 브랜드로는 휴대용 스피커류만 생산하고 있다.
[36]
가성비 탑 스피커인 MR4로 유명하다.
Britz에서
ODM으로 수입한다. 가성비 스피커로 유명한 Britz의 BR-1600BT는 이 회사의 R980T 제품이며 좀 더 크기가 큰 R1280T는 10만원대 스피커 중 최고의 성능을 자랑한다. 안타깝께도 R1280T는 한국에 직접 판매하지 않기 때문에 해외 직구를 해야 한다.
[37]
그 유명한 2.1채널 스피커를 만든 곳이다.
[38]
제조사가 아닌, 중국 제조사 에디파이어(Edifier)의 제품들에 상표만 붙여서 파는 유통회사.
[39]
세계 1위의 사운드 바 메이커이다.
[40]
주로 스타벅스 또는 엔제리너스 커피, 뷔페 등에서 사용한다.