[퍼옴 ] 스피커의 종류 - 정전형/리본형/기타(이온형,초음파형)

정전형 스피커
정전형 스피커는 말 그대로 정전기를 이용하여 음을 재생하는 스피커로 구조는 그림2와 같다. 진동판은 플
라스틱 필름(Mylar 등)을 이용하며 이 필름에 전하를 공급해주는 전원부가 설치되어있다. 이 진동판을 사이
에 두고 앞뒤로 전극(또는 Stator라고도 함)이 절연물질로 이루어진 스페이서에 의해 일정간격을 유지하고
설치되어있다. 이 전극에는 음이 투과하기 위한 구멍이 형성되어 있으며 앰프의 출력신호가 각각의 전극에
인가된다. 전극에 전압이 인가되면 진동판의 전하가 힘을 받게되고 이로 인해 진동판이 앞뒤로 구동되게 된
다. 그러나 이와 같은 구동을 위해서는 높은 전압이 필요하며(수천 볼트) 이를 위한 Step-up 트랜스가 전극
과 입력단자 사이에 설치되어있다.
정전형 스피커의 진동판인 플라스틱 필름의 질량은 무척 가벼워 공기 약 6mm 의 두께에 불과하다. 때문에
거의 무 질량 진동판과 흡사한 역할을 할 수 있다. 정전형 스피커의 임펄스 응답특성을 보면 거의 완벽한
응답을 보이는 것도 이와 같은 이유에서다.
정전형 스피커는 피아노 재생에 최적이라는 이야기가 있다. 일례로 영국의 피아니스트인 A. 브렌델은 녹음
작업시 Quad의 정전형 스피커만을 사용한다는 이야기도 있다.
정전형 스피커는 구조상 다이폴(Dipole) 형상으로 구성되며 이로 인하여 저역에서 응답의 한계가 생긴다.
즉, 저역에서는 진동판의 운동이 느리기 때문에 앞뒤로 재생되는 반대위상의 음압이 서로 상쇄되어 음압레
벨이 급격히 감소하게 된다. 때문에 많은 정전형 스피커들이 저역의 보강을 위하여 Moving-coil 다이내믹
우퍼를 채용하는 경우가 많다.
Quad 와 Martin-Logan, Stax 등이 대표적인 정전형 스피커 업체이다.

리본형 스피커
리본형 스피커는 기본적으로 Moving-coil 다이내믹 스피커와 같은 원리를 가지고 있다. 즉, 자기장에 전류
가 흐르면 힘이 발생한다는 플레밍의 왼손법칙이 두 형식의 공통적인 구동원리이다.
그림3은 그 기본구조를 보여준다. Apogee, Magnepan, Celestion에서 사용하였던 리본형 트위터는 모두 그림
3과 같은 구조로 이루어져 있으며 과거 Decca의 혼형 리본트위터도 같은 구조이다. 리본형 스피커의 가장
큰 특징은 진동판(주로 알루미늄으로 구성)과 Voice-coil이 일체형으로 되어있다는 점이다. Apogee 같은 경
우는 알루미늄 리본을 그대로 진동판으로 사용하였으며 이로 인해 엄청 낮은 임피던스로 악명을 떨쳤었다.
또한 구조적으로 자석 사이의 거리가 커서 자기력이 떨어지므로 감도도 떨어져 80dB/2.83V/1m도 안되는 경
우도 있었다 한다.

기타(이온형, 초음파형)
이온형은 진동판 없이 공기입자를 직접 구동하는 스피커로서 트위터로 몇몇 제품이 나와있다. 그 방법 중
하나가 공기입자를 구동시키기 위해 공기를 전하를 가진 오존으로 변환시킨 후 구동시키는 방법이었다. 그
러나 몇몇 나라에서는 오존을 발생시키는 것이 금지되어 있기도 하는 등 몇몇 가지 문제점이 있기도 하다.
1996년 겨울을 뜨겁게 달군 이야기가 초음파스피커에 대한 이야기였다. 미국의 ATC USA사가 개발했다는 스
피커로 이론은 간단하다. 즉 200kHz의 캐리어 주파수와 201kHz의 신호를 동시에 피에조 크리스털 진동판으
로 구동하면 합성된 파형 중에서 가청이 불가능한 401kHz는 들리지 않고 가청대역인 1kHz 만 들린다는 간단
해 보이는 이론이다. 이와 같은 이론에 의하면 0Hz부터 20kHz 의 모든 가청주파수 대역에서의 재생이 조그
마한 스피커 하나로 가능해져서 가히 스피커 역사의 혁명이라고 선전해왔었다. 그러나 실제 상용화에 많은
난관이 있을 것으로 생각된다.
첫째로, 여러 주파수가 동시에 재생되는 실제의 음악신호를 이와 같은 방식으로 재생이 가능한지에 대한 문
제이다. 결국 스피커 앞에 입력신호를 복잡하고 아직 그 해가 발표되지 않은 비선형 방정식에 의해 처리하
는 전 처리기가 필요하다는 이야기로 그 처리기의 신뢰성이나 가능성이 모호하다.
둘째로, 기본적으로 스피커의 신호가 초음파이므로 방향성이 커 스피커의 중심축에서 조금만 벗어나도 소리
가 들리지 안을 것이며 또한 거리가 멀어져도 급격히 음압이 줄어들게 되는 문제이다. 셋째로, 이 초음파
스피커의 음향특성을 어떻게 측정하느냐에 대한 것이다. 앞에서 설명한 재생과정은 실제로는 사람의 귀속에
서 벌어지는 일종의 생체적인 반응이기 때문이다. 이외에도 다 채널 재생시의 문제점등 여러 가지 해결되어
야 할 문제들이 쌓여있으며 일단은 제한된 범위에서 제한된 목적(음악감상용은 아닐 것으로 생각됨)으로 사
용될 것으로 생각된다. 따라서 이 스피커에 대한 기사를 읽고 스피커 구입을 미루어왔던 분들은 생각을 바
꾸시길 바란다.

by DigiCon | 2008/03/19 09:00 | 스피커 지식모음 | 트랙백 | 덧글(0)

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