음악을 듣는데 음향 이론을 알아야 할 필요는 없다. 하지만 오디오를 일부나마 자작하는 분들은
간단한 원리에 대한 방향성은 잘 이해해 둬야 돈과 시간을 절약할 수 있다.
알텍을 가정하고 간단한 2way 주파수별 음압곡선 가상 시뮬레이션 그림을 그려 보았다.
그림을 설명한다면 종축이 음압, 횡축이 주파수이고 a는 우퍼의 음압곡선, b는 중고역 드라이버의
음압을 감쇄하여 우퍼의 음압과 맞춘 곡선, c는 a와 b 가 합쳐진 음압곡선이다.
네트워크에서 a와 b를 분할하는 방법은 보통 LC 필터를 butterworth 방식과 linkwitz-riley 방식을
많이 사용하는데 butterworth 방식이 주파수를 가장 평탄하게 한다고 알려져 있다. 이 방식은
a와 b가 크로스 되는 부근이 (그림의 d) 각각 약 3db 정도 낮게 되는 방식이다.
butterworth 방식이 주파수를 가장 평탄하게 한다는 뜻은 그림의 c 선이 중첩부분을 포함하여
일직선이 된다는 뜻이 아니고 c 선이 전대역에서 울퉁불퉁하지 않다는 뜻이다. 이런 장점이 있는
반면에 이 방식은 a와 b가 합쳐진 c 곡선의 크로스 부분에 그림 e 가 3db 정도 부풀어 오르는
단점이 있다.
이러한 단점을 보완한 것이 linkwitz-riley 방식으로 크로스오버된 500hz 부근의 d 값을 6 db로
낮추어 e 가 부불어 오르지 않도록 한 것이다.
알텍 a5의 경우, b 처럼 감쇄하려면 경험상 약 10 db 정도를 감쇄해야 하는데 오리지날 네트워크는
4db 까지만 감쇄되기 때문에 그림 b1과 같은 곡선의 형태와 부풀려진 e의 형태를 포함하는 소리로
들리는 것이다. 이것이 소위 말하는 오리지날 알텍의 소리다.
실제 소리를 청취할 때는 어테뉴에이터를 가지고 b에서 b1 사이로 조절하여 듣게 되는데 청취거리
와 취향에 따라 b 보다는 b1 쪽의 적정한 위치를 찾아 듣게 되는 것이다.
(거리가 멀면 고음이 더 감쇄됨)
그런데 보통은 간과하는 매우 중요한 사실이 있는데 알텍의 오리지날 네트워크 처럼 공칭 임피던스
를 사용하여 공식대로 LC 필터 값을 적용하면 크로스 오버 부분이 많이 중첩된다는 사실이다.
왜냐하면 크로스오버 되는 주파수 부분의 임피던스는 보통 공칭임피던스 보다 상당히 높기
때문이다.(특히 드라이버의 임피던스)
크로스 오버 부분이 많이 중첩되면 몇가지 좋지 않은 현상이 나타나지만 그중의 하나가 음상이
커져 빅마우스 현상이 나타나는 것인데.... 극장에서 대형 화면을 바라보는 관중의 입장에서는
빅마우스가 된 소리가 자연스레 들리게 되는 것으로 생각한다.
그래서 우리가 가정에서 알텍을 듣기 위해서는 중고역의 콘덴서나 코일의 값을 줄여서 b 곡선을
공식의 계산값보다 오른쪽으로 보내 주어야 평탄한 주파수 특성을 얻을 수 있다.
(사실은 곡선을 오른쪽으로 보내는 것이 아니라 소자값을 보정해 줘야 그림처럼 됨)
실제로 극장용이 아닌 알텍의 모니터용이나 동축 스피커들의 네트워크 소자 값들을 보면 공칭
임피던스 계산값보다 우퍼의 코일 헨리값을 높이거나 드라이버의 콘덴서나 코일 값들을
줄여서 튜닝을 하고 있다. http://home.earthlink.net/~jmarkwart/index.html 참조
그런데 이렇게 튜닝된 네트워크의 소자값들을 butterworth 나 linkwitz-riley 의 계산값과 일치하지
않는다 해서 베셀이나 체비체프 등 다른 LC 필터 공식에 공칭 임피던스를 적용하여 비슷한 값이
나오면 그곳을 크로스 오버 주파수로 추정하는 것은 올바른 방법이 아니다.
(크로스 오버 부분의 임피던스가 공칭 임피던스와 다르기 때문)
하여튼 스피커 유닛들이 전대역에서 공칭 임피던스로 작용하지 않기 때문에 유명한 스피커 회사들도
네트워크 튜닝에 많은 인력과 장비를 동원하는 것이고 자작을 좋아하는 우리로서는 제한된 범위
내에서나마 만들어 보고 스스로 좋아하는 것이다.
