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앰프와 스피커

Author
SOONDORI
Date
2020-05-29 21:52
Views
1976
재미있는 주제입니다?!

1.

그런데 인켈 Ax-7r 의 정격출력이 체널당 8옴에서 60w 이니 스피커가 받을 수있는 출력의 25w나 초과하고 있는데, (볼륨 9~10시 수준으로 듣는다는 가정 하에) 이러한 경우 스피커에 무리를 주지는 않을까요? 볼륨을 크게 틀지 않으면 출력을 다 쓰는게 아니니 괜찮을까요?

스피커의 정격 입력과 최대 입력, 앰프의 정격 출력과 최대 출력은 각각 의미가 다릅니다. 최대 출력은 순각적으로 튀어 오르는 에너지의 급격한 변화를 견딜 수 있다는 개념으로, 정격 출력은... 예를 들어 1Khz 싸인파를 10시간 내내 재생하거나 주입해도 앰프나 스피커가 끄떡없더라는 정도로 이해를 하면 될 것인데요. 그 "끄떡없더라"는 것은 소자들이 다루는 에너지의 양(Volume), 스피커 보이스 코일의 내열성, 콘지의 물리적 이동량, 네트워크 부품들의 설계 수준 등 앰프와 스피커 각각, 각자가 가진 모든 것들이 종합한 결과치입니다.

모두 MAX.를 의미하기 때문에 볼륨을 9시 정도로 하고 조금 크게 듣는 정도라면 그게... 스피커에 따라 다르지만 90dB SPL을 가진 스피커를 기준으로, 그러니까 Sound Pressure Level을 그냥 민감도 정도로 치부를 했을 때 채널 당 불과 3W? 4W? 정도일 것이예요. 양쪽 합쳐봐야 10W가 안되겠죠! 그러므로 MAX. 범위 안에 있을 것입니다. 또 다른 예로서 생수통 용량을 정할 때 5리터, 10리터, 100리터... 그리 할 것이지만 사람은 작은 컵에 물을 따라 마시죠?

어린 아이가 장난삼아 볼륨을 오른쪽 끝으로 돌려 놓고 CDP가 돌아가고 있는데 파워 버튼을 눌러버린 경우라면... MAX. 최대출력(입력허용치)을 넘어갈 수 있으니까 스피커 보호 회로가 작동하거나 스피커 내부의 써킷 브레이커가 작동하거나... 그러다가 계속 혹사를 시키면 앰프가 사망하고 스피커 네트워크에 문제가 생기고 그러다가 또... 스피커 타버리고 한도를 초과하는 극심한 물리적 이동량 때문에 보이스 코일이 충격을 받아 말 그대로 엉망이 될 수도 있지요. 스피커 최대 입력 < 앰프 최대 출력인 경우.

말이 길어집니다.  "9시, 10시는 MAX. 이내라서 아무 상관 없어요"

2.

그리고 어느분이 앰프는 항시 정격출력만큼의 출력을 내보내고 볼륨노브는 입력소스의 전류를 조절하는 거라고 하던데 이 말이 맞는가요??

앰프를 기준으로 흔히 와트(W)를 사용합니다. 와트는 전력량입니다. (전력)P = (전류)I × (전압)V라는 일반식이 있지요? 열이나 일에 관한 단위, 주울(Joule)로 환산할 수 있는 양(量)이고... 실체는 에너지. 그 에너지 어떤 일(Work)을 하게 됩니다.

이 글을 읽는 누군가를 위해 준비한 PT 그림을 쓰자면...

물통의 수압에 해당하는 전압 V, 그 압력에 따라 흐르는 물에 상당하는 전류 I, 그리고 그 전류가 일을 하게 되는 R이 앞에 있다고 할 때 소모전력 P=I × V입니다. 단순하죠? 직류라서 그렇습니다. 꾸준히 흐르는 직류와 달리 교류는 왔다 갔다 하니까 그에 걸 맞는 보정이 있어야 하고... 네. 일단 Pass 하겠습니다.



이 관념을 앰프에 적용해보자면,

증폭도가 x인 어떤 앰프가 있고 DC 또는 AC를 입력 받아 크기를 키웁니다. "키운다"의 대상은 전압, 전류, 전력 중 하나가 될 것입니다. 관점에 따라서. 예를 들어 DC 1V가 들어가서 10V가 된다고 생각하면 그만이겠지요. 그 전압이 R로 표현된 모종의 '부하'에 전해지면 뭔가 일을 하게 될 것입니다? 일이라면... R이 스피커일 것이니 부하는 물리적 동작을 하며 움찔! 할 것이네요. 어떻게든  소리가 들리겠습니다.



위에서 DC 전압으로 풀어 쓰니까 이해는 너무 간단한데 현실은 그렇지 않아요. 그래서 함수식을 상징하는 Fx와 괄호를 썼습니다만... 스피커는 코일이 감겨진 부하이고 보이스 코일의 구리선 코일은 자기장을 이용해서 영구 자석과의 반발 운동을 하는 것이니까 거기에 흐르는 전류량이 중요합니다. 스피커 운동을 위한 기초 요소, 자기장을 만들어 내는 것은 전류의 흐름이므로 전압이 아니라 전류가 핵심이라는 말씀이죠.

제가 말이 많아서 또 멀리 가버리려고 하니까 요점만 적자면

1) 단순하게 정의하면 '인켈 AX-7R = 일반 앰프는 코일에 흐르는 전류를 핸들링 하는 장치'입니다. 스피커는 산업용 솔레노이드와 다름 없는 전류-자기장 반응장치입니다. 최종 전류량을 가변하는 것은 볼륨입니다.  그런데 뜻밖에도 볼륨은 전압의 비율을 정의하는 부품입니다. 따로 이유가 있어요.

※ 오해의 소지가 없도록... Amplifier를 증폭기로 정의할 때 전압 증폭기, 전류 증폭기, 전력 증폭기로 각각 의미가 다르게 쓰인다는 점 부기하고요.

2) 이 단순화 정의들에 기초하여 어떤 분의 언급은... 취지는 그럴 듯하고 뭔가 의도한 것이 있는 듯한데 묘사는 잘못되어 있네요.  각 센텐스를 분해하자면...

가. "항시 정격출력만큼의 출력을 내보내고" → 아니요. 볼륨 0에서 스피커 터미널 전압은 0, (예)볼륨 12시쯤에서 전압은 (예, 입력신호의 종류에 따라) Peak +/- 20V, 전류량은 (예) +/-1A, 절대값 1A가 코일과 작용하여 일(=운동)을 한다. 그리고 수시로 바뀌죠. 가변성을 생각하면 정격출력으로 정의된 고정 출력 즉, Constant한 출력을 내보내지 않습니다. 인티앰프의 출력 에너지를 가지고 백열전구를 켤 수도 있을 것인데 설마 그렇겠습니까? ^^

나. "볼륨노브는 입력소스의 전류를 조절하는 것" → 아니요. 전압을 기준으로 신호의 세기(=높이, 강도, 전압, 전압의 비율)를 조절하고 그것이 어찌어찌하여 종단 드라이버의 취급 전류 범위를 결정합니다.  표준형 앰프의 어딘가에는 Voltage Driver 회로가 있고 그 다음에 Current Driving 회로가 배치되는 것 상상하시면 될 것 같습니다.

* 추가적인 내용, 의견 등 있으시면 더 적어주세요.
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