스피커란? 스피커에 관한 기본기

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스피커란? 스피커에 관한 기본기

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스피커란?
전기적인 신호를 공기의 진동으로 바꾸어 사람의 귀에서 소리를 느낄 수 있도록 하는 장치이다.
기본적으로 스피커는 우리가 과학시간에 공부를 했던 플레밍의 왼손법칙을 이용하여 영구자석 내부의 보이스 코일에 전류를 보내어 전류의 방향에 따라 코일을 전후로 움직이도록 한다. 그 끝에 원형 판을 부착 그 판이 전후로 움직이면 공기의 진동이 있어 소리를 나도록 하는데. 이것이 스피커의 기본적인 원리이다.
신호의 주파수와 전류의 힘에 따라 높고 낮은 소리, 작고 큰 소리가 다르게 나며 그 크기는 판의 움직이는 거리에 따라 결정된다.

스피커의 구조
스피커는 라우드스피커(Loudspeaker)의 줄임 말이며, 기본적으로 인클로저(Enclosure)라는 스피커의 외관케이스와 그 안의 유닛 모든 것을 포함하여 통칭한다.
스피커의 원리는 전화기의 수화기에서 얻어낸 제품이다.


Edge(에지)
콘페이퍼를 잘 떨리게 하는 것으로 유닛에서 중요한 곳입니다. 부드럽고 탄성이 좋아야 합니다.
예전엔 종이 에지를 사용했으나 현재는 고무 및 합성수지로 된 에지를 많이 사용합니다.
만약 부드럽지 않다면 콘 페이퍼를 제대로 떨리지 못하게 되고 탄성이 좋지 않으면 콘 페이퍼의 떨림이 둔해지기 때문이죠. 에지는 콘 페이퍼와 같은 재질로 일체형으로 된 픽스에지와 따로 분리한 프리에지가 있으며, 프리 에지를 많이 사용합니다.
Gasket(개스킷)
에지와 프레임사이 있으며, 에지가 유닛에서 벗어나지 않도록 고정시켜 주는 것입니다. 유닛을 인클로져에 고정 시킬 때 개스킷에 나사를 박아 고정하는 경우가 많습니다.
Cone Paper(콘페이퍼,콘지)
콘지, 진동판이라고도 부릅니다. 콘지가 떨려서 공기가 진동을 해 소리가 나는 것입니다.
그래서 에지와 더불어 아주 중요한 곳이죠. 콘 페이퍼는 얇고 질길수록 괜찮은데 종이가 많이 사용됩니다.
하지만 습기에 약하다는 것 때문에 지금은 합성재료나 금속판을 사용하는 경우가 많습니다.
Frame(프레임)
스피커 유닛의 골격이라고 할 수 있으며 유닛을 전체적으로 고정시키는 부분입니다.
우퍼에 사용하는 프레임은 반사음이 나올 수 있도록 되어 있습니다.
하지만 그 외에 반사음이 적은 미드레인지나 트위터의 경우 거의가 프레임이 밀폐되어 있습니다.
Cap(캡)
스피커내의 이 물질이 들어 가는 걸 막는 것으로 캡에 따라 음질에도 상당한 차이가 있으므로 상당히 중요한 역할은 한다고 할 수 있으나 가끔씩 음의 출력을 방해하는 경우도 있습니다.
그렇기 때문에 캡이 없는 스피커도 있으며, 몇 몇 분들은 여기에 구멍을 뚫어 상당한 효과를 보시는 매니아분도 많이 있습니다.
Damper(댐퍼)
콘페이퍼와 보이스코일 사이에 있어 콘 페이퍼(콘지)가 제대로 떨릴 수 있도록 해주며 진동을 조절하는 역할도 합니다. 하지만 가끔씩 저음쪽의 출력을 방해 하기도 합니다. 그래서 구멍을 약간 뚫어 약하게 해주면 저음이 살아 납니다.
Voice Coil(보이스코일)
음성신호를 받아 진동을 콘 페이퍼(콘지)로 전달 시키는 것으로 가장 중요한 요소 중 하나 입니다. 밀도가 높은 것 일수록 좋은 제품이라 할 수 있습니다.
만약, 보이스코일이 제대로 움직여 주지를 않는 다면 당연 콘 페이퍼가 제대로 떨릴 수 없고 그렇게 되면 음질에 아주 나쁜 영향을 주는 것입니다. 그렇기 때문에 코일과 코일 사이에 빈공간이 없도록 하고 촘촘히 감은 것이 좋습니다. 보이스코일의 경우 고장이 거의 없는 편이라 에지나 콘 페이퍼(콘지)의 관리만 잘해주면 영구적으로 쓸 수 있습니다.
Magnet(마그넷,자석)
유닛의 중심적인 역할을 하는 것이며, 영구 자석을 써서 보이스 코일이 위아래로 움직이도록 하는 것입니다. 자력의 밀도가 떨어지게 되면 음압 및 진동에 상당한 영향을 주므로 아주 중요한 부분입니다.
가끔씩 유닛의 외부에도 마그넷이 있는데, 유닛에서 나오는 자기장을 막아 주는 것으로 방자형 또는 마그넷실드라고 합니다.
Plate(플레이트)
여기는 자력이 통과하는 길 역할을 하는 곳으로 전력이 잘 통하는걸 원칙으로 하고 만듭니다.



트라이앵글의 스피커 유닛. 트라이앵글의 스피커 내부의 보이스 코일.



야마하 스피커의 유닛 구조.

스피커의 자석
자석은 영구자석과 전자석 두 종류가 있다. 전자석은 코일에 직류 전류를 사용 하는 것이 있으며 영구자석은 알니코, 페라이트와 코발트로 제작된다. 현재 영구자석이 가장 많이 쓰이며 그 중 알니코는 알루미늄,니켈,코발트,철을 주성분으로 소량의 동과 티타늄을 혼합 하여 만든 합금 자석이다. 최근의 스피커에는 페라이트 자석이 많이 쓰이며 알니코 보다 수명이 길지만 성능은 다소 떨어진다. 그러나 안정감이 좋아 많이 사용된다. 스피커의 힘은 자석 밀도에 따라 달라진다.

인클로저(Enclosure)
좋은 스피커의 시스템을 만들기 위해서는 좋은 제품의 유닛을 사용하는 것도 조건중에 하나로 들지만 그보다 스피커 유닛을 감싸는 인클로저를 어떻게 제작 하느냐에 따라 좋은 스피커를 만드는데 더 많은 영향을 끼친다는 것을 알고 있는 사람은 드물다.
인클로저의 사용은 저음역의 음량을 폐쇄된 공간에서 많은 양의 음량을 만들어 내기 위해 생긴 것으로 보면 된다. 또한 고음영역 부분은 인클로저가 없어도 재생에는 문제가 없다. 내부 구조 형태에 따라 여러 방식으로 소리를 방출 시킨다.
완전 밀폐 형식의 스피커로 음을 들으면 약간 무거운 듯한 느낌이 들지만 중후한 멋이 있고, 고음역에서는 부족한 듯하나 안정감 있는 소리가 재생 되므로 클래식 음악 감상에 좋다는 것이 일반적인 견해이다. 완전 밀폐형이 안정되고 평탄한 음질 재생 때문에 클래식 음악 감상에 좋은 것이다. 이 시스템에 설치한 고음용 트위터는 콘형보다는 돔형을 많이 사용 하고 있다. 개방형으로 보는 위상 반전형(Bass Reflex) 시스템은 출력이 작은 앰프로도 충분히 동작시킬 수 있어 가장 대중적으로 사용되는 스피커 시스템이다.
                         

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