스피커 캐비넷의 원리와 구조
밀폐형 port 형
Bass-reflex
duct 형
Bass-reflex
현재 가장 많이 쓰이고 있는 스피커 캐비넷(또는 enclosure)은 왼쪽에 보인 세가지로 분류할 수 있습니다. 이외에도 많은 종류의 캐비넷이 있지만 현재 시판되는 박스형 스피커는 거의 이 세가지 중의 하나에 속합니다. 밀페형은 캐비넷 속의 공기와 밖의 공기가 완전히 차단되어 있는 것이며 port 형은 스피커 캐비넷에 구멍을 뚫어 놓은 것입니다. duct 형은 port 형의 구멍에 파이프를 꽂아 놓은 것입니다. port 형이나 duct 형은 스피커 유닛 뒷면에서 나오는 소리를 이용하여 저음을 강화할 목적으로 만든 것으로 저음반사(低音反射), 또는 저음 회귀(低音回歸, Bass-reflex) 형이라고 합니다. 공기가 통한다고 해서 통기형(通氣形, vented) 스피커라고 부르는 경우도 있으며 구멍이 나있어서 ported 형이라고 하기도 하는데 모두 같은 뜻입니다. 현재 하이파이 오디오 용으로는 duct 형 Bass-reflex 캐비넷이 가장 많이 쓰입니다.
한때 AR 회사의 밀페형이 유행하던 60-70년대에는 밀페형이 가장 평탄한 주파수 특성을 갖는다고 하여 클래식 음악은 밀페형 스피커로 들어야 하며 베이스 리플렉스 형은 개성이 강하여 팝이나 록음악에 좋다고 하는 말도 유행하였습니다. 실제로 port나 duct를 이용한 스피커 캐비넷은 스피커 유닛의 뒷면에서 나오는 소리도 들릴 수 있게 해주기 때문에 스피커의 능률을 높일 수 있고 port나 duct의 위치와 규격에 따라서 저음 특성을 크게 향상시킬 수 있지만 설계가 까다로운 결점이 있어서 과거에는 평탄한 특성을 가진 Bass-reflex 형 스피커가 드물었습니다. 그러나 70년대 이후 Thiel 과 Small의 vented 형 스피커에 대한 연구가 알려지면서 그 연구 결과를 이용하여 비교적 평탄한 특성을 가지는 Bass-reflex 형 스피커들을 만들 수 있게 되었습니다. 그러므로 이제는 밀페형 스피커는 클래식용이며 통기형 스피커는 팝용이라는 말은 더이상 옳지 않습니다. 현재 클래식 음악 레코딩의 모니터 스피커로 많이 쓰이는 B&W 801도 통기형입니다. 스피커 캐비넷에 붙어 있는 고음용 tweeter나 중음용 midrange 유닛은 유닛의 뒷면이 밀페되어 있기 때문에 사실상 독립된 캐비넷을 갖고 있는 것과 마찬가지 입니다. 그러므로 고음, 중음용 유닛의 경우 스피커 캐비넷이 무슨 형식이든지 관계없습니다. 스피커 캐비넷의은 저음용 Woofer를 유효하게 사용할 목적으로 사용하는 것으로 생각하면 됩니다. 보통 duct를 사용하는 것이 설계를 더 정밀하게 할 수 있고 같은 크기의 캐비넷으로 저음이 더 잘나오게 할 수 있으므로 현재 시판 되는 스피커의 대부분은 duct 형 Bass-reflex 형입니다. duct형 스피커의 경우에는 우퍼의 진동판이 duct 내부의 공기를 움직이는 것이라고 생각할 수 있습니다. 우퍼 유닛과 duct 사이에 있는 공기는 진동판과 port 쪽 공기 사이에 에너지를 전달하는 탄성체라고 생각할 수 있습니다. 공기의 탄성과 duct 공기의 질량에 따라 공진 진동수가 정해지는데 이 공진점 보다 높은 진동수에서는 duct에서 나오는 소리와 우퍼 전면에서 나오는 소리가 같은 위상을 가집니다. 그러므로 이 진동수 대역에서는 우퍼의 능률이 향상됩니다. 그러나 공진점보다 낮은 진동수에 대해서는 두 소리의 위상이 반대이므로 진동수가 공진점보다 낮아지면 급속히 효율이 떨어집니다. 스피커 캐비넷의 부피로 공기의 탄성을 계산할 수 있으며 덕트의 규격으로 우퍼가 드라이브하는 공기의 질량을 계산할 수 있으므로 이러한 기하학적 구조와 우퍼의 고유 진동수를 적절히 배합하면 비교적 작은 크기의 캐비넷으로도 저음을 꽤 잘내는 스피커를 만들 수 있습니다. 이밖에도 미로형, 혼형 스피커 캐비넷등이 있습니다만 거의 통용되지 않는 형식이라 이곳에서는 생략합니다. 과거에 유행하던 대형 코너혼(corner horn)또는 folded horn 타입의 스피커로 현재까지 시판되고 있는 것으로는 Klipsch 사의 Klipschorn이 유명합니다. 1941년 첫 시판된 이후 현재까지 거의 60년간 계속 생산되고 있는 모델로서 아직도 열렬한 팬들이 많습니다. 아마 공산품 중에 이렇게 수명이 긴 모델이 없을 것입니다. 한쌍에 $6,000 가까운 가격에 크기가 대형 냉장고만한 것이며 모든 분들의 취향에 맞는 소리를 낸다고 할 수는 없겠지만 혼 특유의 고능율(104dB/W/m spl)과 낮은 찌그러짐을 자랑하는 스피커로서 소리의 박력으로는 비교할 스피커가 없을 것입니다.
스피커 메뉴로