#1. 크로스오버 네트워크 튜닝
설계한 크로스오버 네트워크를 장착하고 음압(SPL) 측정을 해본 결과, 예상과는 다른 결과가 나왔다...
솔직하게...
그 이유는 모르겠다.
쩝
그렇다면...
소자를 조금씩 바꿔가면서 튜닝하는 수밖에...
이넘의 노가다~~~
결국 찾아낸 나만의 최적 크로스오버 네트워크는 [그림 1]과 같다.
설계와의 차이점은 다음과 같다.
① 트위터 쪽 저항을 제거했다.
ⓩ 트위터 쪽 커패시터 용량을 4.7uF에서 10uF으로 올렸다.
③ 우퍼 쪽 커패시터 용량을 10uF에서 40uF으로 올렸다.
보이는가?
덕지덕지... 너덜너덜해진 나의 크로스오버 네트워크가...
[그림 1]의 크로스오버 네트워크를 이용해서 측정한 SPL 곡선은 [그림 2]이며, 관찰된 특징은 다음과 같다.
① 크로스오버 주파수는 약 2.2 kHz
② 400Hz 이상의 대역에서는 5dB 이내의 SPL 편이를 보여준다. (일반적으로 좋은 특성)
③ 400Hz 이하에서는 약 6dB 이상의 Boost 된 특성을 보여준다. (내가 좋아하는 특성)
(단, 이 곡선은 Baffle Step이 고려되지 않고 측정되었기에, 실제로는 이 대역에서 Baffle Step으로 인한 감쇄가 예상되며, 이에 따라 고주파와 유사한 음압을 보일 것이라 기대한다.)
④ 저음 Cut-off 주파수는 약 80Hz (이 정도 크기의 스피커에서는 좋은 편)
⑤ 고음 Cut-off 주파수는 약 18.5kHz (요거는 유닛의 특성인데... 좋지 않은 것)
측정된 수치적인 결과만으로는...
상당히 만족스러운 성능이다.
#2. 성능 측정 결과
이제 또 다른 세부적인 특성을 측정해 본다.
먼저, 좌측/우측 스피커의 음압 편차이다. ([그림 3] 참조)
전체 대역에 대하여 2dB 이내의 편차를 갖는다.
크로스오버 대역에서 편차가 일부 커지기는 하는데...
양쪽 소자의 값 차이에서 오는 것으로 판단된다.
이 정도면...
밸런스는 잘 맞는 편이다.
위상(Phase)과 그룹 딜레이(Gropu Delay) 측정 결과는 [그림 4], [그림 5]와 같다.
Linear Phase 까지는 아니지만...
성능이 괜찮은 Minimum Phase 시스템 되겠다.
만족~~!
첫 번째 크로스오버 설계에서 문제가 되었던...
왜곡(Distortion) 측정 결과는 [그림 6]과 같다.
쵸크코일을 철심코일로 바꾸고 나서는...
잡음 문제는 없어졌다.
[그림 6]에서 보는 바와 같이...
THD + Noise Floor 값이 최대 2%...
기대 이상의 결과다.
다음은 정축(On-axis) 및 비축(Off_axis) 특성.
[그림 7]의 가장 파란 부분이 스피커를 정면에서 측정한 SPL 곡선...
조금씩 희미해진 파란 곡선들은 정면 기준 15도, 30도, 45도, 60도, 75도에서 측정한 SPL 곡선...
역시, 인클로져 크기가 작고...
유닛의 크기가 작아서 인지...
중대형 스피커에 비해서 각도에 따른 고주파의 감쇄가 심한 편이다.
"이 스피커는 거실용에는 적합하지 않으며...
책상 정도의 거리에서 정면을 바라보고 듣는 것이 최적이다."
정도가 이 그래프의 결론되겠다.
임펄스/스텝 응답은 [그림 8]과 같다.
예상보다는 깔끔한 응답을 보여준다.
"하만카돈(Harman/Kardon)"
명불허전(名不虛傳)이다.
#3. 스피커 가변 요소
이 스피커에도 하나의 가변 요소가 있다.
바로, 우퍼를 둘 다 사용하느냐, 하나만 사용하느냐 하는 옵션 말이다.
이 스피커는 내 취향에 맞추어 저음이 강화된 특성을 가진다.
하지만, 일부 청자들에게는 저음만 붕붕거리는 느낌을 받을 수 도 있다.
이때, 크로스오버 네트워크에서 아랫 단자를 분리하여 상단 우퍼만 사용하게 한다면 어떤 특성을 보일까?
[그림 9]는 이 두 가지 경우의 SPL 곡선을 비교한 그림이다.
상단 우퍼만 사용하는 상황은...
우퍼 하나에...
포트(Port)와 뻥우퍼(Passive Radiator)가 둘 다 장착되어 있는 구조로...
100Hz 부근의 포트는 소리가 약해지고...
180Hz 부근에 뻥우퍼 소리가 더해지는 효과가 난다.
만약 "붕붕거림"으로 느껴지는 분들은 아래쪽 우퍼를 동작시키지 않으면...
그나마 그 느낌을 없앨 수 있을 것이다.
#4. 무게 측정
내가 만든 1호기 (30 Kg), 2호기 (46 kg)에 비하면...
깃털과도 같은 무게다. ([그림 10] 참조)
#5. 설치 및 음악 감상
나의 책상에 설치된 스피커는 [그림 11]과 같다.
스피커가 많이 작아 보이는 이유는...
모니터가 무지하게 큰 (43인치) 넘이기 때문이다.
음악감상 느낌은...
내가 좋아하는 저음이 충분히 나오고...
나름 밸런스도 잘 맞는 편이지만...
저음의 찐득함과 단단함은 기대 이하의 수준이라고나 할까?
그래도 책상에 설치하고 2미터 이내에서 직접파를 들으면...
충분한 무대 스테이징(Staging)을 제공한다.
"재료비 10만원에 더 이상 기대하면... 놀부 심뽀 아닐까 싶다."
다만 자신 있게 말할 수 있는 건 있다.
"3만원짜리 Britz 책상형 스피커에 비하면...
100 배는 더 좋은 소리를 낸다~~~~"
#6. 비용 산정
자... 이제 정산의 시간이다.
양산을 고려하여 약간의 형상 변경을 가하는 것을 감안하여...
1식 제작에 필요한 재료비 산정 내역은 [그림 12]와 같다.
혹시 따라서 만드실 분들을 위하여 구매링크가 포함되어 있는 엑셀파일을 아래에 별도로 첨부한다.
"아~~~ 나의 강력한 요구사항인 재료비 10만원을 넘겨버렸다~~~!!!"
그래도 11만원이면...
나름 괜찮지 않나?
나의 3호기 제작 이력을 남기는 작업을 마친다.
.
.
.
나름 재밌었다.
또 많은 것을 배웠다.
이제 나의 스피커 작업을 응원해 주시는 몇 분들께 스피커를 들어주십사 부탁드리고...
피드백을 받아 보려 한다.
만약 평이 괜찮다면...
몇 대를 양산해서 선물해 볼까 한다.
'가성비 책상용 스피커 DIY' 카테고리의 다른 글
| 캠핑용 스피커로 변신 (번외편) (0) | 2023.02.17 |
|---|---|
| 크로스오버 네트워크 수정 (8/9) (2) | 2023.01.12 |
| 크로스오버 네트워크 제작 (7/9) (0) | 2023.01.11 |
| 크로스오버 네트워크 설계 (6/9) (2) | 2023.01.04 |
| 스피커 인클로져 제작 (5/9) (1) | 2023.01.03 |