#1. 기존 명품 스피커 인클로져 분석
Hi-Fi 마니아들 사이에서 일명 “명품”으로 불리는 북쉘프 스피커들이 있다.
이넘들의 인클로져를 한번 분석해 보자.
아래 세 개의 북쉘프 스피커 사진을 가져왔다.
① B&W 805 시리즈 ([그림 4-1] 참조 링크)
② 소너스 파베르 오마주 (Sonus Faber Guarneri Homage) ([그림 4-2] 참조 링크)
③ BBC LS3/5a ([그림 4-3] 참조 링크)
이 스피커 인클로져의 특징을 잘 살펴보면...
아래에 설명할 “인클로져의 추가 소양 네 가지”를 이해할 수 있다.
내가 설명하는 이 내용들은 내가 독학으로 알아낸 거 아니다.
나의 스승이신 이신렬 박사님의 유튜브 강의에 다 나오는 내용이다.
세부 사항이 궁금하시면 강의를 들으시라...
#2. 인클로져가 가져야 할 추가 소양 (1) – 트위터의 작은 베플
이론적으로 신호의 주파수가 높아질수록 직진성이 강해진다.
스피커로 말하면, 트위터의 신호는 직진성이 강해져서...
정면에서 조금만 벗어나면 소리가 작아진다는 뜻이다.
그런데...
트위터가 설치되는 넓은 베플면(Baffle Plane)은 이런 직진성을 더욱 강화시킨다.
그래서 트위터는 최대한 작은 베플 면적을 가져야 한다.
하지만, 같은 베플면에 붙어 있는 우퍼 특성은 엄청 많이 틀어진다.
이런 이율배반적인 상황을 타개하기 위해 나온 기존 제품의 아이디어는...
① B&W 스피커 : 트위터를 아예 분리해서 스피커 위에다가 별도로 설치한다.
(천재다... 트위터는 정말 작은 베플을, 우퍼는 큰 베플을 가진다.)
② 소너스 파베르 : 트위터 베플을 작게 줄이고... 나머지는 가죽을 처리한다.
(가죽은 우퍼 입장에서는 베플이지만, 트위터 입장에서는 없는 것처럼 보인다.)
③ LS3/5A : 베플 주위에 차음재(고무 비스므리 한 재질)로 벽을 만들어 준다.
(트위터 너에게는 여기까지가 베플이야... 라고 알려주면서 눈속임하는 것이다. ㅋㅋㅋ)
#3. 인클로져가 가져야 할 추가 소양 (2) – 유닛 위치 정렬
일반적으로...
우퍼는 크기가 크고, 트위터는 크기가 작다.
그런데...
이 크기 차이로 인해 스피커 내부에 실제로 소리를 내어 주는 콘지(Cone Paper) 위치가 서로 달라서...
소리의 출발지점이 달라진다.
한 베플에 위치한다고 가정하면, 트위터의 콘지가 우퍼의 콘지보다 약 2cm 앞에 존재한다.
2cm가 무슨 큰 차이를 나타낼까 싶지만...
10KHz 신호의 파장이 3.4cm니까...
이 대역에서는 문제가 된다...
[그림 4-4] (링크 참조)를 보면...
위 그림에서는 특정 주파수에서...
신호가 아래를 향한다. 왜? 신호 출발점이 다르니까...
반면, 아래 그림처럼 트위터를 약간 뒤로 밀어서...
신호 출발점을 맞춰주면... 신호는 정면을 향한다.
이를 유식한 말로 Acoustic Center Compensation이라고 한다..
이게 왜 큰 문제가 되냐 하면...
고주파 크로스오버 포인트에서... 요거 안 맞추면...
신호가 아예 바닥면을 향할 수도 있다...
약간 과장을 섞었지만... 진짜다.
B&W 스피커([그림 4-1])와 소너스 파베르 스피커([그림 4-2])를 보라...
트위터가 약간 뒤에 물러나 있다.
맞잖아~~!
#4. 인클로져가 가져야 할 추가 소양 (3) – 전면 베플 흡음재
우퍼 입장에서는 유한한 전면 베플(Baffle)의 회절 문제로 인해서...
베플 스텝(Baffle Step)이 발생한다.
내가 시뮬레이션했던 그림은 [그림 4-5]와 같다.
이 베플 스텝은 소리의 회절(Diffraction) 때문에 발생하는 문제로,
이를 줄이는 방법이 존재한다.
소너스 파베르([그림 4-2]), LS3/5a ([그림 4-3])을 잘 보자.
전면 베플면에... 가죽을 씌우고... 스펀지 같은 것을 붙여 놓았다.
그냥 붙인 거 아니다...
베플 스텝을 조금이라도 줄여 보고자 붙여놓은 흡음재이다.
그런데... 이런 방식을 잘 쓰지 않는다.
왜냐?
모냥이 안나거든... ㅋㅋㅋ
#5. 인클로져가 가져야 할 추가 소양 (4) – 디자인을 감안한 그릴
트위터 주위에 차음재를 붙이고...
전면 베플에 흡음재를 붙이면...
성능이 좋아진다고 했다.
그런데... 영~~~ 모냥이 안 난다.
그래서 기존 스피커 회사에서 선택하는 방식이...
못생긴 배플을 감추는 그릴을 도입한다.
근데... 그릴도 잘못된 걸 쓰면 소리가 왜곡이 생긴다.
특히나, 쇠철망으로 된 그릴은 소리 왜곡의 주범이다.
사실 소너스 파베르 그릴 ([그림 4-6] 링크)을 보고 깜짝 놀랐다.
고무줄로 만들었다.
그런데... 애호가들은 현악기의 현을 보는듯 하다고 감탄을 한다.
내가 보기에는 걍...
보기 싫은 내부를 적당히 감출 수 있고...
음질 왜곡을 최소화하기 위한 방편에 불가한데...
고무줄을 현악기랑 연관시킨 제조사의 마케팅 승리라고 볼 수밖에 없다.
#6. 상세설계 내역
"스고이" 제작할 때 설명했던 “스피커 인클로져의 기본적인 소양 5가지”에 이번에는 다음의 4가지를 더한다.
사실 아래 4가지는 “스고이” 제작 시 사용했던 동축(Coaxial) 유닛에는 해당사항이 없는 것들이다.
⑥ 트위터 주위에는 차음재를 붙여서... 너의 베플은 콩만 하다는 걸 알려줘야 한다.
⑦ 트위터와 미드우퍼의 콘지 위치를 옆에서 볼 때 정렬시켜야 한다.
⑧ 우퍼의 회절을 감소시키기 위해서 베플에 흡음재를 부착해야 한다.
⑨ 못생긴 베플을 최대한 감추기 위해서 성긴 재료로 된 그릴을 부착해야 한다.
자...
그럼 총 9가지 소양을 가진 스피커 베플 상세 설계 내역을 한번 보자.
아래 그림은 스케치업을 이용해서 직접 그린 그림이다.
먼저 [그림 4-7]을 보자.
스피커의 제일 앞면에는 그릴이 붙어 있다.
다음으로 [그림 4-8]을 보자.
그릴 뒤에는 흡음재가 붙어있다.
그 뒤에 베플면이 보인다.
다음으로 [그림 4-9]을 보자.
트위터 유닛 위에 차음재로 만든 원형 링이 보인다.
요것이 트위터 차음재 되겠다.
고무 재질로 만들 생각이다.
다음으로 [그림 4-10]을 보자.
베플면은 총 네 겹으로 구성되어 있다.
처음으로 유닛 결합 시 공기의 기밀을 최대한 유지시켜 줄 개스킷...
다음으로 6mm, 12mm, 15mm 두께의 세 장을 붙여서 만든다.
첫 번째 6mm 판은 서브우퍼, 미드레인지 유닛이 베플로 돌출되지 않도록 하는 판
두변째 12mm 판은 서브우퍼, 미드레인지 유닛 고정하는 판
세 번째 15mm 판은 트위터 유닛 고정하는 판
요렇게 된다.
베플면을 총 세 장으로 만들면 유닛 배치가 [그림 4-11]과 같이 된다.
트위터랑 미드레인지는 정렬이 되었다.
미드레인지랑 서브우퍼는 정렬 맞출 필요 없다.
왜냐?
1KHz 크로스오버 주파수에서 파장은 34cm... 2cm 차이는 거의 의미 없으니깐...
다음으로 [그림 4-12]를 보자.
전면 베플을 제외하고는 모두 1인치 MDF 혹은 자작 합판을 사용할 예정이다.
그리고 내부에 모서리 각재 다 넣고...
모든 모서리를 L 커넥터 붙이고... 나사못으로 모두 조인다.
절때로 떨리지 않겠다는 강력한 의지 표명~~~!
다음으로 [그림 4-13]을 보자.
일단, 인클로져 외관은...
지난번처럼 스테인 안 칠할 꺼다.
무늬목으로 작업할 예정이다. (절때로 시트지 아니다.)
차도남의 상징인 월넛 무늬목...
자주 열도 닫고 해야 하는 후면은...
뻔데기 너트 6개를 고정하고...
뒷뚜껑으로 공기가 세지 않도록 개스킷을 중간에 삽입한다.
#3. 스피커 설치 예상도
[그림 4-14], [그림 4-15]는 우리집 거실에 설치했을 때를 예상해서 그려 보았다.
올~~ 괜찮아 보여...
#7. 주요 부품 주문
시간이 소요되는 주요 부품을 파츠익스프레스, 사운드포럼, 알리익스프레스에서 주문했다.
이제 한 3주 동안은 부품을 기다리면서...
음악 감상이나 해야겠다...
코로나로 인한 설 연휴를 알차게 보낸 것 같다.
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