글쓴이 : SOONDORI
분명히 “잘 만들려고 노력했다”는 맞는데… 오디오엔진 A2 Plus에 비해 갸우뚱한 것들이 있었고 마침 스피커 세상에 대한 호기심이 왕성한 참이라 겸사겸사 더 탐구해보기로 했다.
* 관련 글 : 로스앤마이어스 보스크 PS2CM, 지관 스피커 (2)
■ 음색과 SPL
현상을 정의하자면 하이파이 스피커들 청감의 관점에서 1) (예) 여성 보컬의 톤이 약간 높고, 2) 고음역대의 기분 좋은 찰랑거림이 약간 부족하다. 그에 대비되는 바, 오디오엔진 A2+의 사운드는 조금 더 평균선에 가깝고.
묘사의 키워드는 음색 그리고 음 밸런스. 그렇다면 왜?
이번에는 남들 하는 대로 Wave Gen의 단발성 White Noise(*) 생성 기능을 이용해서 테스트해보았다.
* 동일한 강도의 모든 주파수가 다 들어 있는 테스트 음원. 앰프나 스피커가 Full Flat 특성이면 그래프는 전 대역에 걸쳐 단일한 수평선으로 나온다. 참고로 고역으로 갈수록 총 에너지 밀도가 높아지는 점 고려하여 옥타브 당 -3dB씩 음압을 낮춘 것을 Pink Noise라고 한다.
측정 조건은 1) 50cm 동일 거리 이격 + 방사 축 일치, 2) 마이크 위치를 트위터와 미드/우퍼 중간 높이로, 3) Wave Spectra의 라인 캘리브레이션, SPL 캘리브레이션 등 무시, 4) 어쩔 수 없는 주변 소음도 무시.
두 그래프가 100% 믿을 것은 못 된다고 해도 대체로 체감했던 바를 그대로를 말해주고 있다.
○ A2 Plus : 그래프가 단도직입적이다. SPL이 대체적으로 평탄하게 가다가 7Khz 이상 즉, 트위터 감당 영역에서 약간 높아지고 대략 그대로 유지된다.
○ PS2CM : 중역대 도드라짐이 눈에 띄는데 X-Over 3Khz가 언급되었던 것 고려하면… 짐짓 높아졌다가 끝부분에서 급히 낮아지는 패턴은 이해하기 어렵다. 유닛 때문에? 네트워크 때문에?
그렇고… 그래프와 청감이 어느 정도 일치한다고 판단하였으니 앞으로는 어설프다 생각했던 Wave Spectra 관측을 무조건 맞는 것으로 간주하기로 했다.
■ 네트워크 관찰
네트워크라… 그래서 뜯었다. 현물 회로를 재구성해보면…
(-12dB 2nd Oder Butterworth + 고음 강도 조절용 3개 저항=T-PAD)
원론상 유닛 제조사가 제공하는 SPL, 위상, T/S Parameter 등 정보가 있어야 정확한 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있는데… 언감생심. 그래서 미드/우퍼, 트위터 SPL을 각각 83dB, 86dB(*)로 잡고 주먹구구 시뮬레이션을 해보았다.
*스펙상 83dB라고 했기 때문에. 트위터 SPL은 일반적으로 미드/우퍼보다 몇 dB 높다.
3Khz 부근 Dip이 대단한 문제인 듯 보이지만 그게 아니고… 트위터 2차 필터 극성(=위상*)에 관련된 자연스러운 현상이다. 트위터를 Inverted Mode로 전환하면 아래와 같이 나온다.
* 2차 필터의 180도 위상변화. 우퍼 상한선을 지정하는 Low-Pass filter에서 90도 위상 지각(Lag, Retard)이, 트위터 하한선을 지정하는 High-pass Filter에서 90도 위상 진각(Lead)이 일어난다. 그러므로 우퍼 기준 트위터는 90 × 2 = 180도, 반대로 트위터 기준 우퍼도 그 만큼 위상 편차가 난다는 뜻. 이때 지각과 진각은 코일과 커패시터의 작용.
(위상정보 없으므로 크로스오버점 반응들 무의미. 10Khz 부근의 높낮이 변화도 의미 없음. 전체적인 모양이 바뀌었다는 것만 중요하다)
■ 설계 복원
역상이라… 그렇다면 현물에서는? 살펴보니 정위상! 오호라~ 분명한 Error! 즉시 역위상 전환하고 Wave Spectra 관측을 시도.
(좌측 Terminal +에 네트워크의 GND=검은색 (-)를 연결한 상태)
그리고 들어보니… 소리가 한결 좋아졌다.
중음 나대지 않는다. 단정함 관점에서는 오디오엔진 A2 Plus보다 한결 낫다는 느낌. 차이가 확연하다. 사람의 귀가 간사한 탓인지 이번에는 오히려 오디오엔진 A2 Plus가 거칠게 느껴지는 형국.
건네받은 것이 프로토 타입이었던 것일까? (그런 듯?)
아무튼 누군가 열심히 설계했던 내용과 현물의 조립상태가 180도 달랐더라. 실컷 축구공을 골대 앞까지 가져갔는데 발이 꼬여 실축한 경우처럼… 많이 허탈한 사례. 유닛 극성 하나만으로도 지옥과 천당을 오갔던 사례. ‘In-Phase’가 음질을 대폭 향상시켰던 사례. 스피커에서 ‘위상’이라는 존재가 얼마나 중요한지를 새삼 깨닫게 만든 사례.
이 곡 저 곡 듣기를 반복하였고… “트위터 역위상 조건의 소리는 A2 Plus보다 더 좋다”로 결론을. 조금은 고급스러운? 심지어 하이파이 스피커 세상 쪽으로 몇 발짝?
이상, 탐구활동 끝.
(2020.04. 내용 추가) 지인을 통해서 프로토 타입의 위상오류 이슈를 전달하였고 적절히 조치할 계획이라는 답변을 받았다.
