[오디오] 스피커 스펙- 내입력 또는 파워핸들링에 대하여
5
474
2023-06-09 22:17:37
이글루 서비스가 종료하여 거기에 썼던 글 중 오디오 관련글을 여기 DP로 옮기고자 합니다. 10여년전글이니 어색한 부분 있더라도 양해 부탁드립니다.
-----------------------------------------------------------
/- 스피커는 오디오 기기 중 가장 스펙이 표준화 되어 있지 않은 기기 중 하나이다. *-
/- 스피커 스펙에 측정방법이 IEC 268-5, IEC 60268-5 등 구체적으로 표시되어 있지 않다면, 그 스피커의 스펙은 아래에 언급된 IEC 방법에 비해 스피커 성능을 과장하는 것일 가능성이 있다
예를 들어 최대입력 정격100W 로 표시했다하더라도, IEC 268-5 테스트에 의해서는 정격 50W일수도 있다는 것이다 *-
스펙에 내입력이 정격100W라고 되어 있다. 100W 앰프를 연결해야 소리가 난다는 뜻일까?
20W 앰프를 연결하면 제소리가 안나는 스피커라는 뜻일까?
스피커 스펙의 내입력, 또는 파워핸들링은,
스피커 손상없이 사용할 수 있는 (앰프로부터의) 입력의 한계라고 생각하면 된다.
또 이것은 스피커가 손상없이 낼 수 있는 소리크기와도 관련이 있다.
내입력 1000W인 스피커에 20W앰프를 사용해도 소리가 잘 난다. 이부분은 걱정할 필요가 없다.
단 내입력 1000W인 스피커를 20W앰프에 물려 사용한다면,
넓은 다이내믹레인지를 가진 (일반적으로 비싼) 스피커의 전체 다이내믹레인지를 다 발휘하지 못하는 셈이다.
"스피커 손상없이 사용할 수 있는 (앰프로부터의)입력의 한계"가 무엇인지 좀더 구체적으로 살펴보자.
1. 스피커 스펙에 내입력이 정격100W라고 표시되어 있다. 그럼 50W 앰프를 쓰면 스피커가 손상될 일은 없겠네?
그렇지 않다.
50W 앰프로도 내입력 100W인 스피커를 쉽게 망가뜨릴 수 있다.
예를 들어, 내입력 100W인 스피커에
4kHz와 같은 고역을 정격50W로 연속 입력시키면, 스피커의 트위터(고역재생유니트)가 대부분 망가진다.
음악을 들을때의 상황을 보면,
팝이나 록 음원으로 넓은 장소에서 큰 소리로 재생하다보면
앰프의 정격출력이상을 내는 상황이 올 수 있는데, 이때 앰프가 이상동작(클리핑)하면서 스피커의 트위터부터 망가질 수 있다.
-----------------------------------------------------------------------
* 스피커의 내입력(파워핸들링) 수준을 결정하는 여러 표준안이 제안되고 있는데, 가장 많이 사용되고 있는 것은 IEC 268-5(현재는 IEC 60268-5) 에 따른 테스트 방법이다.
Crest factor가 6인 핑크노이즈(a)를 만들어
IEC 필터(b)를 거친후 앰프를 통해 증폭하여 스피커를 100시간 구동한다.
100시간(d) 구동후 스피커가 손상되지 않는 정격전압(RMS)과 스피커의 공칭임피던스를 이용하여 내입력(W=V^2/R)을 계산한다.
그림 자료원 ww.jblpro.com/pub/technote/spkpwfaq.pdf
트위터만을 테스트할 경우, IEC필터를 거친후, 추가적으로 하이패스필터(c)를 거친 후
100시간 구동후 스피커가 손상되지 않는 정격전압(RMS)과 스피커의 공칭임피던스를 이용하여 내입력(W=V^2/R)을 계산한다.
A) Crest factor가 6인 핑크노이즈란,
Crest factor는 정격진폭(RMS)과 최대진폭(Peak)과의 차이가 6dB라는 뜻이며,
일반적인 핑크노이즈는 정격(RMS)과 Peak의 진폭이 12dB 차이가 나는데, 리미터 등을 이용하여 Peak 진폭을 정격시에 비해 6dB 차이가 나도록 조절한 것이다.
B) IEC필터란
저역은 40Hz부터 옥타브당 12dB 감쇄, 고역은 5kHz부터 옥타브당 12dB 감쇄하도록 한 필터
(위 Figure 3. IEC Power Measurement의 B.)
C) 트위터 검사시 추가적인 하이패스필터란
스피커 내에서 트위터를 구동할때는 스피커의 네트워크를 통해 고역신호를 트위터로 보내게 된다. 그래서 스피커 네트워크내의 필터와 비슷하게 고역만 가도록 하이패스필터(로우컷필터)를 거친다.
대략 2-3kHz부터 저역쪽으로 갈수록 옥타브당 12dB감쇄하도록 한다.
D) 가정용 스피커에서는 100시간대신 4시간, 8시간 등 더 짧은 시간만 테스트하는 경우도 흔하다.
-----------------------------------------------------------------------
IEC 268-5의 테스트 방법을 따를 경우, 내입력 100W인 스피커라고 할때, 트위터만의 내입력은 10-20W에 불과하다.
그래서 위에서 언급한바와 같이,
4kHz와 같은 고역을 정격50W로 연속 입력시키면, 스피커의 트위터가 망가지는 것이다.
님의 서명
서울하늘에서 은하수를 볼날을 꿈꾸는
| 글쓰기 |
