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 스피커 드라이버 유닛 많을수록 좋다?
글쓴이 : 유조     등록일 : 2018.07.10 18:04:35     조회 : 168

핸드폰이나 컴퓨터, 인터폰 등 우리 주변에서 볼 수 있는 대부분의 소리를 내는 부품은 풀레인지 드라이버라 불리는 한 개의 드라이버 유닛으로 소리를 내는 방식을 사용합니다. 용도상 특정 범위의 소리만 충실히 재생해주면 되기 때문입니다. 또한 구조가 단순해야 하고 크기가 작아야 하는 것이 대부분인데 흔히 볼 수 있는 저가의 이어폰과 헤드폰도 같은 이유로 풀레인지 드라이버를 채용합니다.


하지만 그 목적이 음악 감상이라면 그리고 원음에 충실해야 하는 하이엔드 스피커나 이어폰의 경우라면 이야기는 달라집니다. 재생음의 품질이 중요하고 낮은 저음부터 높은 고음까지 원음에 충실하게 재생해야 하기 때문에 한 개의 드라이버만을 장착한 스피커는 찾아보기 힘듭니다. 적게는 2개 많게는 수십 개의 드라이버로 구성된 스피커도 있으며 이어폰의 경우도 한정된 공간에 5개의 드라이버를 장착한 경우도 있습니다.


풀레인지 스피커 (출처: wikimedia.org)

물론 아직도 풀레인지 드라이버의 장점을 활용해 제작되는 음악 감상용 스피커도 소수 있습니다. 하지만 하나의 드라이버로 가청 범위 내의 모든 소리를 재생하기에는 물리적인 한계가 있다는 이유로 대부분의 스피커 제조사들은 다양한 크기의 드라이버를 적극적으로 활용하는 방법을 택합니다.


그리폰 오디오의 플래그십 Kodo

그럼 왜 이렇게 드라이버 유닛의 개수를 늘려나가는 것일까요? 하나의 드라이버를 가진 스피커와 여러 개의 드라이버를 가진 스피커는 어떤 점이 다르고 여러 개의 드라이버를 사용하게 되면 어떤 장점과 단점이 있는지 알아보도록 하겠습니다.


다다익선


1920년대 중반의 필드코일 스피커

최초의 스피커를 보면 하나의 드라이버 유닛을 장착한 풀레인지 드라이버 방식부터 스피커의 역사가 시작되었음을 알 수 있습니다. 물론 이런 풀레인지 드라이버는 여러 장점으로 인해 현재도 다양한 분야에서 이용되고 있습니다. 하지만 음악 감상용 스피커의 경우 점차 재생할 수 있는 대역을 분배하여 드라이버 유닛의 개수를 늘린 스피커들이 많아지게 됩니다.


프로악 Response DB Three

이는 고음의 경우는 작은 크기의 진동판일 때 좀 더 수월하게 재생할 수 있고 저음의 경우는 진동판이 커야 수월하게 재생할 수 있기 때문입니다. 이처럼 드라이버 각각의 크기와 특성에 따라 좀 더 잘 재생할 수 있도록 소리를 효과적으로 분배할 수 있게 스피커를 제작하다 보니 드라이버 유닛의 개수가 점차 늘어나게 된 것입니다.


크로스오버 네트워크

하지만 이렇게 여러 개의 드라이버를 사용하자 각 드라이버 유닛의 움직임이 미세하게 다르게 동작하거나 서로 재생하는 대역이 이어지는 부분에서 왜곡이 생기는 문제가 발생했습니다. 이는 스피커 내부의 크로스오버 네트워크라 불리는 음성신호를 각각의 드라이버로 보내주는 장치의 정밀도에 의해 결정되는데 과거에는 기술의 부족으로 3-way라 불리는 고음, 중음, 저음 이렇게 3개로 나누는데도 어려움이 많았습니다. 그러다 보니 오히려 풀레인지 드라이버를 장착한 스피커나 고음과 중저음 두 개로 비교적 간단한 크로스오버 네트워크를 가지는 2-way 스피커를 선호하는 오디오파일도 있었습니다.

그만큼 드라이버 유닛의 개수가 늘어남에 따라 크로스오버 네트워크를 정밀하게 제작하는 기술도 점차 중요하게 되었고 스피커의 완성도에서도 많은 부분을 차지하게 되었고 다양한 이론과 실증을 배경으로 많은 브랜드에서 좀 더 정밀한 크로스오버 네트워크를 만들기 위해 노력하고 있습니다.
 

속도가 중요하다.

12인치 우퍼 하나 대 6인치 우퍼 네 개

사실 스피커의 드라이버 유닛이 많이 있다고 음악 신호가 유닛 숫자만큼 분배되는 것은 아닙니다. 보통 아무리 크고 드라이버 유닛이 많은 스피커라도 4-way 이상 음성신호를 쪼개진 않습니다. 그럼 왜 굳이 이렇게 같은 대역을 여러 개의 드라이버로 재생하는 걸까요? 그 이유는 진동판이 작으면 작을수록 가볍게 만들 수 있고 빠르게 움직일 수 있다는 점 때문입니다.

레이져 촬영, 일정한 움직임을 하는 진동판(좌), 물결치는 진동판(우)

12” 크기의 우퍼 하나를 장착한 스피커와 6” 크기의 우퍼 네 개를 장착한 스피커를 비교해보겠습니다. 참고로 12” 한 개와 6” 네 개는 동일한 면적을 갖습니다. 12” 크기의 진동판은 6” 크기의 진동판보다 넓은 면적으로 진동판이 앞뒤로 피스톤 운동을 하며 중앙부와 주변부가 물결치듯 흔들리는 현상이 생기기 쉽습니다. 이를 방지하기 위해서는 좀 더 강도가 높은 재료를 사용해야 하고 그 결과 진동판의 무게는 늘어나게 됩니다. 무게가 늘어난 데 비해 진동판을 움직이는 힘을 강하게 하기 위해서는 아무리 자력이 뛰어난 자석을 사용한다고 해도 한정적일 수밖에 없습니다.

반면에 6” 크기의 드라이버 네 개는 진동판 각각의 면적이 상대적으로 좁기 때문에 무게를 가볍게 해도 물결치듯 흔들리는 현상이 적습니다. 더군다나 각각을 구동하는 자석이 있기 때문에 자력은 비교할 수 없을 정도로 강해질 것입니다.

결과적으로 12”의 대형 우퍼 하나보다 6”의 소형우퍼 네 개가 같은 면적으로 소리를 내면서도 왜곡이 적고 높은 해상도의 소리를 낼 수 있습니다.


물론 스피커 드라이버 유닛이 많은 스피커가 무조건 좋은 스피커인 것은 아닙니다. 드라이버 유닛 개수가 늘어나는 만큼 정교한 제작 기술과 측정 능력이 필요하기 때문에 관련 경험이나 노하우가 충분한 브랜드를 선택하는 것이 좋습니다. 풀레인지 드라이버 또한, 독특한 형상의 진동판이나 구조를 채택하는 등 물리적인 한계를 뛰어넘으려는 시도를 계속해온 결과 과거보다 개선된 음질을 느낄 수 있습니다.

하지만 대부분의 메이저 스피커 제조사들이 플래그십 급에 여러 개의 드라이버를 적용한 스피커를 선보이는 만큼 앞으로 스피커의 발달 방향은 점차 정교해지는 기술을 바탕으로 여러 개의 드라이버 유닛을 적용한 스피커를 더 많이 볼 수 있게 될 것이라 예상됩니다.


글: 유조








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