실내에서 조용하게 음악을 즐기는 경우에는 최고의 스피커는 플레인지입니다.

음량은 작지만 조그만한 공간에 섬세하고 정갈한 음을 선사하기에 가격도 부담이 적고, 소출력 싱글앰프로 좋은 음악을 즐길 수 있을 것입니다.

그러나 4인지, 육반, 8인치, 10인치 등 구경이 커지면 저음은 증대되는데 반하여 고음이 사라지고,

구경이 적어지면 중고역은 감칠 맛이 나지만 저역은 아쉽습니다.

그래서 개발된 스피커 시스템이 고역과 저역의 유닛을 별도로 사용하는 2way 또는 여기에 중역스피커를 추가한 3way 스피커 시스템입니다.

한개의 스피커는 저역과 고역을 같이 낼수 있는 구조적 한계가 있어 네트워크라는 필터회로(Crossover Filter)를 사용하여 저역 전용유닛과 고역전용 유닛으로 구조적인 한계를 극복하고 주파수를 분담하여 가청 주파수 전대역으로 확장시킨 시스템입니다.

 

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​그러면 네트워크에서 주파수가 어떻게 분할되어 저음과 고음으로 나누어 지는 것일까?

​먼저 코일과 콘덴서는 교류신호를 통과하면 주파수에 따라서 임피던스(저항)값이 변합니다.

전류는 임피던스가 적은 쪽으로 더 많이 흐르는 성질을 이용하는 것이 스피커 네트워크입니다.

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코일의 임피던스 XL= 2∏*F*L ( 2*3.14*주파수*코일 H값​)로 주파수가 올라가면 임피던스 값이 증가하고 전류는 감소합니다.

반대로 주파수가 증가되면 콘덴서의 임피던스 Xc = 1/(2∏* F* C)는 감소하여 전류는 증가합니다.

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스피커단의 ​출력값(Output, 단위:데시벨dB)은 상용적으로 log 그래프를 사용하기에 아래와 같이 변합니다.

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출력값은 코일값이 커질수록 경사가 급해지고, 콘덴서 값이 작아질 수록 경사가 심해집니다.

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그러면 코일과 콘덴서가 병렬로 연결될 때는 어떤 모습일까요?

코일을 병렬로 연결하면 주파수가 증가하면 병렬코일쪽​ 회로에 저항이 커지므로 전류는 스피커쪽으로 많이 흐르게 되고,

반대로 콘덴서를 병렬로 연결하면 주파수가 증가함에 따라 병령코일쪽의 저항이 작아지고 전류는 스피커쪽보다 병렬코일쪽으로 많이 흐르게 되어 스피커쪽의 출력은 감소합니다. ​

​​즉 병열 콘덴서->직열코일처럼, 병렬코일 ->직열콘덴서처럼 작용합니다.

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지금까지 스피커 내트워크에서 주파수에 의한 코일과 콘덴서의 특성을 살펴보았는데, 단순히 정리하면 

아래와 같이  저역에서는 코일이 연결된 저역쪽으로 전류가 많이 흐르고, 주파수가 증가하면 콘덴서 쪽으로 흘러가게 됩니다.

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여기서 코일과 콘덴서에 적정한 상수를 곱하여 출력값을 조정하고,

우퍼와 고음스피커가 분담할 주파수(Crossover)를  결정하면 스피커 네트워크가 됩니다.

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​다음편은 네트워크의 상수는 어떻게 구하는지?

네트워크에서 왜 위상이 변하는지?

필터 종류별로 특성은 어떻게 변하는지?를 이야기 해봅시다. 

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