혼Horn, 웨이브가이드Waveguide, 컴프레션드라이버Compression driver

혼과 웨이브가이드와 컴프레션드라이버만을 설명하기 위해 따로 떼놓은 54번 스피커와 유닛의 종류의 부록임
그거랑 70번 무빙코일 유닛을 구성하는 부품과 기능부터 보고와서 읽어주면 고맙겠어
 

혼은 나팔이다

스피커의 혼은 유닛 앞에다 나팔을 댄걸 뜻한다

주된 목적은 때에 따라 다른데, 소리가 너무 넓게 확산되지 않도록 좁히면서 지향각을 정확히 맞추는 것, 너무 좁게 쏘는걸 펼치는 것, 그리고 (소리를 보내고자 하는 곳에서의 )음량을 증폭시키는 것의 세가지로 크게 나눌 수 있다

음파가 진행하는 길을 정하는 식으로 동작하기에 웨이브가이드라고 부르기도 한다

사실 혼과 웨이브가이드의 개념이 다르지만, 한쪽의 기능을 생각하고 나팔을 잘 만들어서 달면 다른거의 효과도 좋게든 나쁘게든 어느정도 동반하기에 딱 잘라 구분해서 만들지는 않거든
 
그냥 그게 그거라고 떠들고 다녀도 누가 굳이 무식하다곤 안하니까 안심해도 된다

그리고 조금 드문 일이기는 한데, 누가 웨이브가이드나 혼이나 그 비스무리한걸 갖다놓고는 이게 왜 이렇게 생겼으며 어떤 작용을 하고 사용하면 무슨 효과가 있는지에 대한 설명을 하면서 페이즈플러그Phase-plug나 이퀄라이저Equalizer나 디퓨저Diffuser라는 명칭을 들먹일 때가 있다

디퓨저는 소리가 향하는 방향을 기존보다 좀더 넓게 흩트린다는 맥락이라서 비전문가의 상식으로는 반대쪽이지만 설계마인드는 동일한거고, 다른게 아니라 이런거 얘기에서 언급되는 이퀄라이저는 주파수별 출력량의 비율이 아니라 음파면의 위상을 판판하게 가다듬는다는 의미, 페이즈플러그는 튀어나온Plug 형상으로써 음파의 위상Phase을 정돈한다는 의미로 이해하면 된다

외형이 어떻든지, 그리고 혼, 웨이브가이드, 페이즈플러그, 이퀄라이저, 디퓨저의 다섯 중 어떤 이름으로 부르자고 하는지는 중요한게 아니다

근본 원리(음향학)랑 추구하는 목적(듣기 좋은 소리)은 모두 상통하기 때문에, 보기좋게 잘 만들어서 정확히 쓰면 좋다! 그리고 사람들 안심 안되게 자기만 아는 말 발사해대면서 으스대는 스놉종자들은 좋지 않다! 까지만 알아두고 넘어가자

좌우간 이제부터 타이핑 횟수가 적은 혼으로만 표기를 통일할거니까 그리 알도록 하고, 이게 어떻게 작동하는 물건인지 상황별로 한번씩 보자


첫번째의 경우, 소리가 퍼지는 방향을 좁힌다고 했으니 아무래도 직관적으로 이해하기 쉽고, 때문에 눈으로만 봐도 그냥 짐작할 수 있다

이런거   이런거   이런거   이런거   이런거(근데 이 모양에는 좌우로는 더 넓게 펴주는 기능이 있다. 되긴 되는데 쫌 야매임)   이런거, 그리고 모양만 봐서는 납득하기가 힘들겠지만 이것도 앞의 나팔들과 다르지 않은 기능을 한다(위아래 각도를 강하게 좁혀줌. 옹호자랑 외판원들은 이런거 설명하면서 종종 beam을 들먹이곤 한다는 일정하게 유지하면서 좌우로는 활짝 펼쳐줌. 사운드필드를 어떻게 하는 것 보다는 트위터 음색의 완화가 더 중대한 목적이다)

딱 보면, 새나가고 흩어지려는 소리를 나팔의 안쪽 면으로 막아서 좁은 각으로 모아주겠구나~ 하는 생각은 들잖아

이렇게 함으로써 천장이나 벽에 닿았다가 튕겨 돌아온 소리 때문에 정위감이나 명료도가 손상되는걸 약간이라도 줄일 수 있고, 또한 음파의 에너지를 좁은 각도로 모아주기 때문에 똑같은 신호레벨 똑같은 앰프 똑같은 스피커를 쓰더라도 스피커의 정면을 향해 상대적으로 더 큰 음량을 집중시킬 수 있게 된다

다만 음파가 쏜 방향대로만 쭉 달리는 빛같지는 않아서 나팔의 안쪽 면이 보이지 않는 옆......과는 사실 관련이 없는거지만 아무튼 그 정도쯤 될걸로 착각하기 적당한 가상의 지향각의 바깥으로 나가도 소리가 들리기는 한다

그런데 이건 나팔로 모아 가둔 채 만화에 나오는 에너지포나 뭐 그런걸 쏘는 개념과는 크게 다르고 대신 음파의 한 주기의 길이와 정면에서 본 음원의 크기간의 비율(혼으로 조정), 그리고 음속(웨이브가이드로 조정)에 의한 현상이다

쉽게 말해 음원의 크기(어떤 축에서의 길이)에 비해 파장이 짧을수록 정면을 향해 쏘는 각이 좁아지고, 파장이 길어지게 되면 반대로 점차 각도가 넓어지다가 어느 순간부터는 사방으로 겉잡을 수 없이 다 퍼지는 무지향성을 띄게 된다(참고로, 빛이 휘거나 흩어지지 않는 이유는 파장이 극도로 짧은 파동이기 때문. 현대물리학의 모든 딜레마가 이것과 결부되어 있다)

그리고 음원은 보통 유닛이기 마련이지만, 앞에 혼을 부착했을 경우 혼의 바깥 공간에서는 혼의 출구를 음원으로 간주할 수 있다

즉 앞에 붙인 혼의 입이 유닛보다 크면 없을 때에 비해 좀더 긴 파장에 대해서까지 일정한 지향성을 부여할 수 있게 된다는거고, 혼이 더 넓어지면 넓어진 그만큼 영향을 끼칠 수 있는 주파수의 하한은 더 내려간다

그런데 파장이 긴 음파는 저음이다

다시말해 유닛보다 조금이라도 큰 혼을 붙이면 역시 조금이라도 낮은 소리까지 좁은 각으로 모을 수 있고, 혼 출구의 넓이가 더 늘어날수록 지향성을 강제하는 효과는 어쨌든 더욱낮은 음까지 좀더 뚜렷하게 작용한다(라인어레이의 원리다. 통을 더 쌓아서 길이가 늘어날수록 높이축의 방향에 한하여 통제 가능한 주파수의 하한이 쭉쭉 낮아짐)

그리고 한 주기의 파장은 음파의 속도인 약 340m/s를 주파수로 나눠서 알 수 있는데, 예를 들어 가청주파수의 하한인 20Hz의 경우 한 주기가 17미터, 가청주파수 응답곡선 그래프의 가운데에 있는 1000Hz는 34센티미터, 그보다 10배 자주 튀는 10000Hz는 3.4센티미터다

이제 이걸 음원의 크기랑 맞춰보자

1인치가 2.54센티미터니까 10인치 유닛은 25.4센티미터이고, 0.254미터다

음속/주파수=파장이니까 음속/파장=주파수도 되잖아

그래서 340/0.254를 하면 1338.6정도가 나오는데, 즉 10인치짜리 진동막과 파의 길이가 같은 주파수가 약 1339Hz라는 얘기다

이보다 파장이 짧은(=주파수가 높은, 고음인) 음파를 10인치 유닛에서 내면 꽤 뚜렷한 지향성을 띈 채 앞쪽을 향해 좁은 각으로 나가게 될 것이고, 파장이 짧아질수록 지향각은 더 좁아질거라 추측할 수 있다(단, 주파수를 아무리 높이더라도 옆으로 삐져나가는 양이 계속 줄기만 할 뿐 결국 빛처럼 얄짤없이 직진만 하지는 않는다. 빛처럼 움직이려면 주파수가 빛만큼 높아져야 하는데 그러면 그게 빛이지 소리가 아니잖아)

반대로 1339Hz보다 파장이 긴 음파는 별다른 지향성 없이 넓은 각도로 퍼지게 되고, 파장이 길어짐에 따라 퍼지는 경향이 심해지다가 결국 스피커의 앞이나 옆이나 뒤에 섰을 때 느껴지는 음량이 대략 다 똑같은 무지향의 상태에까지 달하게 된다(참고로 저음으로 내려갈수록 점차 음원의 방향을 분간하기 어렵게 되는 것도 이와 동일한 원리에 의한다)

좀더 정확히 구분을 하자면, 이 때 1339Hz보다 높은 주파수는 음원의 넓이만큼 정면으로 연장한 영역 내부로 대부분이 투사된다고 볼 수 있고, 1339의 1/2인(=파장이 두배 긴) 약 669Hz부터 1339Hz까지는 퍼지는 경향이 비교적 더하지만 그런대로 명확한 집중을 보인다

그리고 파장이 네배 긴 약 335Hz에서 669Hz까지는 모이는 패턴이 있긴 하지만 대체로 삐져나가는게 더 많아지고, 335Hz보다도 파장이 긴 소리에 대해서는 아무것도 보장할 수 없다(=사실상의 무지향)

이렇게 되는 이유까지 설명하는건 너무 밑도끝도없으니까 기냥 외워주면 고맙겠어(여기저기 다녀보든지 음향책이라도 펴보면 잘 해설해놓은거 나온다. 일단 외운채로 그거 한번 읽으면 이해가 훨씬 쉬울거임)

그런데, 이 유닛의 앞에다 10인치보다 큰 혼을 달면 어떻게 될까?

25.4센티미터의 유닛 앞에 출구가 가로세로 똑같이 40센티미터인 정사각형 혼을 붙였다 치자

340/0.40의 답이 850이다

강한 지향성이 생기는 주파수가 1338Hz에서 850Hz로 낮아진다는 말이다

1/2과 1/4정도의 주파수를 경계로 퍼지는 패턴이 달라지는건 마찬가지

혼 출구를 그보다 가로세로로 두배두배씩 긴 80센티미터씩으로 늘리면 이론상으로는 지향성의 패턴이 변화하는 주파수의 경계는 다시 850의 절반인 425Hz로 한층 더 낮아지게 된다

한마디로 혼이 커질수록 더 낮은 음역까지 지향성을 부여할 수 있게 된다는거다

다시말해, 소리의 지향성이 전반적으로 더 강해지는 셈이고, 나팔의 내벽으로부터 전방으로 이어진 가상의 연장선과 그 내부로 그런대로 뭉치는 에너지의 주파수 하한이 저음쪽으로 더 확장된다고 말하는게, 명백히 틀린 짐작이긴 하나 기분상 그다지 틀린 것만도 아니게 된다(내벽의 벌어진 각도와 그 연장선 자체가 음파의 지향각에 영향이 전혀 없지는 않을거다. 그게 의미가 없어서 문제일 뿐. 혼 길이랑 주둥이의 크기가 가장 중요함!)

즉 혼의 입이 옆으로 긴 직사각형일 경우 나팔의 각도가 있다보니 아무래도 좌우로는 넓고 상하로는 좁은 지향각일 것이라 상상하기 쉬운데, 그렇게 되라고 일부러 조형했다면 그렇게 되겠지만, 각도가 아니라 지향의 명확함으로 따지자면 혼의 길이가 긴 축방향의 지향성이 더 뚜렷하고 짧은 축의 지향성은 상대적으로 흐릿하게 된다

설명이 길었는데, 좌우간 혼의 첫번째 기능을 소리가 나가는 방향을 조절하는 것, 음파의 길이가 짧을수록 효과가 더 명확해짐, 혹은 더 낮은 음까지 방향을 정해주려면 벌어진 각도는 차치하더라도 우선 혼 출구의 넓이가 그만큼 커져야 함 정도로 정리할 수 있겠다

예를 들자면 얘처럼


그리고 두번째는 아직 내가 누구한테 썰로 이해시킬 만큼 충분히 이해하지 못 하므로 일단 통과우선 이거랑 요거라도 보고 계시긔


다음으로 세번째 기능인 증폭

이걸 이해하기 위해 임피던스를 우선 알아둬야 한다

음파의 임피던스는 소리가 진행할 때 겪는 매질의 걸림(항력)을 뜻한다(여기서 잠깐, 전기에도 임피던스가 있다. 이거랑 원리가 같긴 하지만 충분히 이해하기 이전에 결부시켜서 공부하면 오히려 더 헷갈리니까 걍 따로 봐라)

쉽게 말해 스피커와 내 고막의 사이에 있는 대기중의 기체입자가 어느정도 걸리적거려서, 음파의 모습을 한 에너지가 전파되고 확산하는 현상에 대해 부담을 준다는거야

물 속에 잠겨서 무언가를 들었다면 물분자가 그 소리를 전하면서 걸리적댄 매질이겠지

그런데 이게 미는 힘에 대항해서 가만 있으려고 버티거나 반대방향으로 미는 저항이나 반작용이랑 약간 다르다

정확하게 알고 싶으면 알아서 공부를 하시면 되고, 일단은 다르다고만 외우고 있자

그래서, 강해질수록 미는 힘을 상쇄해서 합력을 줄이거나 마이너스로 만드는 반작용이나 반발력과 달리, 임피던스라는 부담은 강해질수록 힘의 전달력을, 아니 전달효율을 높인다

소리의 매질 중 하나인 기체입자를 사람이라 치고, 출퇴근시간의 꽉 찬 지하철을 상상해보자

그런데 서로서로 딱 붙어있는 사람중에 한명이 갑자기 넘어졌어

그러면 넘어진 방향에 있는 사람이 넘어진 사람의 체중에다가 자빠지는 관성을 덤으로 받아서 뒤로 밀리지 않겠냐

그리고 밀린 힘이 그 뒤에있는 사람한테 전해져서 걔도 밀리고, 밀려서 또 뒤의 사람한테도 힘이 전해져서 밀리고, 전해지고 밀리고 전해지고... 식으로 계속 힘의 전달이 연쇄되잖아

게다가 하도 꽉꽉 들어차있어서 처음에 넘어진 사람이 두번째한테 넘긴 힘이 거의 그대로 세번째한테 전해지고 또 거의 그대로 계속 네번째 다섯번째 여섯번째...로 전달 된다

이게 임피던스가 높은 환경이다

그리고 사람이 좀 내려서 중간중간 틈이 생기게 되면, 누가 휘청하거나 넘어져서 옆에사람이 받고 밀렸다 해도 그 뒤의 사람한테 기대면서 전해줄 힘은 아무래도 줄어들겠지?

다음 역에서 또 한무더기가 내리고 자리가 많이 빈 후에는 누가 자빠지더라도 바로 몸을 뺄만한 공간이 생기든지 아니면 아예 비틀거리는 사람으로부터 미리 도망이라도 칠 수 있을것이고,

즉 임피던스가 낮아진거다

임피던스라는 일종의 거슬림이 전달력을 높이는 원리가 이런 식이야

이제 넘어지면서 옆사람이라는 매질에게 전달시키는 힘을 음파로, 부대끼는 사람들의 몸뚱이를 기체입자로 바꿔서 장면을 한번만 상상해보면 너는 이제부터 임피던스가 뭔지 이해하는거다

혼의 음량증폭은 이 원리를 응용한다

임피던스를 높이.......는거라기보단 임피던스의 전락이 천천히 이루어지도록 완충하는 방식이랄까?

왜냐면 매질의 임피던스가 급격하게 확 바뀌면 경계면 내지는 경계영역에서 에너지의 큰 손실이 생기기 때문이야

경계에서 에너지가 깎인다는건 지하철의 비유로 더 이상 깨끗하게 설명이 안되고 아직은 나도 그냥 그런줄만 알고 있으니 너도 그냥 그렇다고 외워둬라

아무튼 스피커에서 몇걸음 떨어져서 듣는거랑 소리가 나오는 유닛의 바로 앞에다 귀를 댔을 때랑 음량차이가 크잖아

스피커 바로 앞 공간의 임피던스는 그 음량의 차이만큼 높은 셈이다

이건 뭔 주인공 백혈병 걸리는 급전개여? 싶겠지만 내말 맞으니까 수긍하고 넘어가라

더 나아가 귀를 들이밀고 있는 한뼘정도 거리가 아니라 진동막의 바로 몇밀리 앞까지 더 가까워지면 임피던스가 그것보다도 훨씬 높아지고, 진동막과 맞닿은 공간에서 직접 뚜드려 맞고있는 기체입자의 임피던스는 또 훨씬 더 높다

거기에다 떨어서 소리를 만드는 음원 자체(진동막)의 이론적인 임피던스 추산치는 비율계산이 어려울 정도로 엄청나게 크다

그건그렇고 좌우지간 스피커에서 나온 소리는 미약한 지향성에 의해 종이에 잉크가 스미듯 사방으로 퍼져나가다 결국 사라진다(=전파를 멈춘다)

거리가 멀어짐에 따라 공간의 임피던스도 대충 뭐 기하급수에 준하는 비율로 기울기를 줄여가면서 감소하겠지?

때문에 음압의 거리에 따른 감쇠도도, 적어도 초기에 한정해서 만큼은 음파가 퍼져나가는 각도에 따른 단위면적당 손실분 이상으로 심해지게 된다

왜냐하면 유닛 바로 앞 공간보다 좀 떨어진 공간에서의 임피던스가 낮으니까(=전달효율이 낮으니까) 

그래서 소리가 자연스럽게 퍼지는 각도보다 좁은 형상의 나팔을 유닛의 바로 앞에다 대 보앗다

그러면 도망나가지 못한 음파에너지를 나팔의 안 좁은 통로에다가 잔뜩 눌러모은게 되는거잖아 결국

즉 나팔의 안쪽 일정한 길이만큼의 공간에서 높은 음량의, 다시말해 비정상적으로 높은 임피던스의 환경이 조성된거다

그리고 혼은 출구쪽으로 나가면서 조금씩 넓어지므로 단위공간당 음파의 압력은 그에 비례해서, 그리고 혼이 없을 때보다는 훨씬 느리고 완만하게 낮아지게 되고, 내부와 외부가 서로 만나는 혼의 출구 쯤까지 나가면 임피던스가 대기중의 일반 임피던스와 같아지게 된다(무조건 이렇게 되는게 아니라 이렇게 되도록 잘 설계해야 함. 이게 틀어지면 혼왜곡이 나타난다)

달리 말하면, 약간 높은 임피던스가 조성되는 특이한 공간을 유닛(음원)으로부터 조금 떨어진 곳까지 인위적으로 유지시켜서 자연적으로 발생했을 생성 직후의 급격한 음파에너지 손실(=임피던스의 급하락)을 억제하고, 결국 음량의 강화를 얻어내는거다

그러면서 겸사겸사 위에 설명된 좀더 낮은 주파수까지 적용될 지향성을 형성하는 행동도 같이 하는 것이고,

정리하자면, 임피던스가 천천히 떨어지도록 조절해서 음량손실이 천천히 이루어지도록 하는 작용이 일단 혼 안에서 일어나고, 또 상식적..이라곤 할 수 없지만 보나마나 혼 출구가 유닛 진동판보단 넓으므로 거기서부터는 지향각을 좁히는 효과가 나타난다

아무튼그래서 벌어진 각도나 출구의 넓이는 일단 제쳐두고, 그리고 주파수응답이나 지연이나 위상같은 음질요소의 측면도 차치해두고, 아무튼 음량의 증폭도는 혼이 길수록 높다(=자연적인 감쇠를 더 많이 억제할 수 있다)

아무튼간, 정확한 숫자로는 모르겠다만, 통 내부용적과 유닛의 용량(=파워핸들링) 및 진동막 특성(넓이, 두께, 무게, 인장강도 등), 주파수대역, 변환효율등이 거의 비슷하고 똑같은 파워앰프로부터 동일한 신호를 동일한 에너지만큼 받는다는 조건 하에서, 펑션원, 마틴오디오, 터보사운드 등이 잘 만드는 혼로딩 스피커가 유닛이 앞쪽에 그대로 드러난 다른 브랜드의 직분사&베이스리플렉스방식 스피커보다 대충 두배정도 큰 최대출력을 내는 경향이 있고 서브우퍼일 경우 유효 하한주파수도 쪼끔 더 낮출 수 있다(=변환효율이 거의 두배가량 높다. 약간 다른 관점에서 얘기를 하자면, 동등한 음압을 만들기 위해 필요한 각종 비용이 실질적으로 반 정도까지 절감되는건 아니지만 아무튼 싸게 할 수 있게 된다)

게다가, 또다시 말 하지만 혼의 출구가 대개 유닛의 직경보다는 쪼오끔씩 크게 마련인지라 저음역의 지향성 제어가 약간이나마 더 용이하다

즉 반대로 혼이나 슬롯의 출구를 좁힘으로써 지향성을 낮추는 방법도 가능함을 알 수 있다


부록

Gramophone

축음기는 전기증폭과 트랜스듀싱 없이 나팔만을 이용해 음량을 증폭한다
이런 물건이 처음 등장했을 때 입말로 쉽게 부른 명칭이 바로 Speaker다
때문에 21세기를 사는 우리가 쉽게 그냥 스피커라고 부르는 소리가 엄청 큰 물건의 정식 이름이 Loud-speaker

Megaphone

모르는 사람이 많지만 여기에 쓰이는 유닛이 바로 밑에 설명할 컴프레션드라이버
물론 전기증폭 없이 천천히 넓어지는 나팔의 모양만 이용해도 잘 작동한다

Back-load horn

통 내부의 유닛 뒷면에서 난 소리를 뒤집어서 정면으로 돌려 내놓는 구조를 베이스리플렉스라고 하는데, 백로드혼은 뒤엣걸 돌려 내놓는 과정에 혼(=임피던스 완충단계)을 삽입한 방식을 부르는 이름이다
저 통 안에 칸막이를 쳐서 구불구불 접어넣은 창자가 바로 혼이란 말씀
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Avant-garde. Trio & Basshorn

현대적인 하이파이에선 혼이 흔하지 않다
그리고 졸라 비싸든지 터무니없을 정도로 조잡하든지 둘 중 하나
얘는 졸라 비싼거다
잘 보면 가운데 기둥도 혼로딩 우퍼

Funktion-one. Double infrahorn

IB218 두통을 쌓고 구멍 앞에다 이걸 연결(커플링)하면 약간의 지향성 강화와 함께 극저주파의 음량을 대략 세배 이상 부풀릴 수 있고 앰프밥도 얼마간 더 필요하게 된다(고 한다)
생긴건 쫌 부왘이지만 실패작인 듯221로 대동단결!
정면에서 보면 이러함
홀릭에 있더라
그리고 팔팔에서는 인프라혼 없이 IB218만 쌩으로 운용하고 있다작년에 보니까 유닛도 한알씩만 들어있더군
참고로 펑션원의 우퍼는 위의 백로드혼과 반대격인 밀폐형&프론트로드혼임

혼의 형태별 분류 - 모르는 말이 좀 나오더라도 나한테는 물어보지 말아줘 아직은 곤란하다 조금만 기다려달라

OH_BABE!!




한편, 혼이 가는 곳에 거의 반드시 함께 등장하는 컴프레션드라이버가 있다

컴프레션은 압축이라는 뜻인데, 뭘 압축하냐면 공간당 음압을 압축한다버스터머신 3호

일단 단면

뭔지 아리까리하지?

다른 단면

이해가 쫌 될듯말듯 할랑가 모르겠다

위에 사진이랑 같은 모델이야

일단 7번이 진동막, 9번은 에지, 6번은 보이스코일, 크기로 봐서 아마도 3번이 자석이다

무빙코일이 어떻게 작동하는지 알고 있다면 이쯤해서 이놈도 뭔지 감이 올거야

2번이 가리키는 겉껍데기의 영역까지가 컴프레션드라이버, 그 위에 1번이 가리키는 나팔이 추가로 붙이는 혼이다(나사구멍이 있는걸 보니 정확히는 저쪽에 더 큰 혼을 연결하라고 붙여놓은 어댑터)

그리고 밑에 얇은 단면으로 표시된 진동막은

오목한 앞면

볼록한 뒷면

이렇게 생겼다

앞으로 튀어나온 돔트위터가 소리를 전면으로 넓게 퍼뜨리는 것과 마찬가지로, 앞을 향해서 오목한 컴프레션드라이버의 진동막은 볼록렌즈로 빛을 모으듯 정면의 가운데로 음파를 모은다

그런데 그냥 깔때기 대서 모으고 눌러버리면 서로 방향이 다른(=위상이 어긋난) 음파끼리 얽히고 뭉개져서 엄청난 왜곡이 생긴단 말야

누가 걍 야매로 해논거임ㅋ

그래서 위 사진에서 파란색 칠이 되어있는 부품을 가운데에 놓고 음파의 방향과 속도를 가지런하게 맞춘다(잘 보면 진동막이랑 가까운 부분은 틈이 좁은데 에너지가 모이는 초점까지 가면서 틈이 좀 넓어진다. 이건 차근차근 잘 읽어내려왔다면 쉽게 이유를 짐작할 수 있는 부분이니까 퀴즈로 남겨두겠어)

물론 이렇게 해도 음압을 좁은데다 짜부시키는건 달라지지 않으므로 왜곡 자체는 여전히 엄청나지만 그래도 많이 줄어든다고 하더라

그런데 무빙코일 부품중에 보면 페이즈플러그라고 있잖아

여기 파란놈도 소리가 흐르는 방향을 정돈한다는 의미에서 똑같으니까 마찬가지로 페이즈플러그라고 부른다

그건 그렇고 이제는 모를리가 없겠지만 이 사진에서는 소리를 쏘는 방향이 아랫쪽이고 빨간색이 자석에 해당한다

그리고 진동막과 마주하는 페이즈플러그의 뒷면은

오오 머싯네 하나 갖고싶다

하나 더. 왼쪽에 빛나는 오목이가 진동막의 앞면임

 이렇게 생겼다

그래서 얘네들이 모여서

이렇게 움직인다

모양은 오목하지만 볼록렌즈로 빛을 모으는거랑 비슷하게 작동해서, 오목한 진동막이 내뱉은 에너지의 압력을 페이즈플러그가 앞쪽 한 점의 좁은 공간으로 미어라터져라 쑤셔모으는거야

대충 뚝딱 계산해본다

예를 들어 진동막의 외경이 3인치(=7.62센티미터)이고 페이즈플러그의 바로 앞쪽 통로의 지름이 1인치(=2.54센티미터)라 치자고

이거랑 대충 사이즈가 비슷한 실물이 많이 많이 있다

아무튼 각각의 넓이가 대략 45.58과 5.06제곱센티미터가 된다고 나온다(진동막이 반구형이라 저보다 면적이 꽤 클텐데 나는 그 계산 못하겠다 일단 45.58이라고 쳐)

즉 구멍과 크기가 같은 진동막일 때와 비교하면, 페이즈플러그가 끝나는 공간에 압축되는 에너지가 아홉배보다 좀 큰 정도만큼 빡빡하게 된다는 얘기잖아

게다가 실제로는 진동막이 클수록 보이스코일을 그만큼 많이 감을 수 있게 되고 인클로저도 전체적으로 그만큼 커져야 하니 자석도 마찬가지로 더 크고 강한걸 쓰게 마련이다

자석이 커지고 코일이 늘어났는데 진동막까지 넓으니 당연히 힘이 더 세지겠지

그래서 격차가 아홉배보다 훨씬 더 날 수 있을거라고 대충 뭐 짐작만 하고 있어보자

아무튼 이래서 컴프레션드라이버라고 부르는거다
 

그리고 페이즈플러그의 앞면 좁은 곳에 느닷없이 엄청난 압력이 뭉치게 되었으니 해당 공간의 임피던스가 덩달아 엄청나게 높아진다

사람이 잔뜩 들어차서 움직일수도 없고 다들 막 나가고싶은 마음이 굴뚝같을 그런 러시아워 지하철 내부를 높은 임피던스에 비유했었잖아?

그리고 음원과 보다 가까운 공간과 진동막 자체의 임피던스가 걍 아무 일 없이 평화로운 일반 대기중의 임피던스보다 엄청나게 높다더라는것도 기억하지?

몸끼리 더 가깝게 더 강하게 밀착할수록 손실없이 저쪽 더 멀리까지 밀고 밀리는 힘이 전해지는 것에 더해서 여럿의 무게가 몽땅 밀려와서 심지어 가면 갈수록 점점 더 무거워지듯, 이렇게 비정상적으로 높은 임피던스의 환경을 조성하면 그 안에서 유동하는 음파는 잠깐동안 흐르면서 생길 압력의 해소를 극도로 줄일 수 있게 되고, 진동막과 맞닿아있기 때문에 안그래도 맛이 가있는 공간의 임피던스를 상궤를 벗어날 정도로 더 높여서 아주 철썩 붙여버린 만큼 진동막 표면과 공기분자가 맞닿은 경계면의 에너지손실도 획기적으로 줄일 수 있어서 상상조차 불가능할 정도로 순도높은 효율과 초강력한 힘을 발휘하게 된다

당최 무슨 말인지 이해가 안되는 사람이 있겠지 싶어 비유를 하나 더 해볼게

공기는 물렁물렁해서 임피던스가 낮은거고 진동막은 딱딱해서 임피던스가 높은거라고 생각해봐라

사람이 꽈아악 들어찬 지하철 안에서 누구 한명이 기우뚱 하는 바람에 옆사람이 밀려버리면 그 밀림이 순식간에 저쪽 끝에까지 도미노처럼 전달되지

그 현상에 대해서도 공간이 딱딱하기 때문에 힘이 오롯이 전해진다는 식으로 해석하는거다

마찬가지로 동작을 시작한 컴프레션드라이버 내부의 통로에서 공간이 딱딱해진다고 치자는거야

딱딱한 돌을 잡고 힘을 가해서 머리를 때리면 그 힘이 고스란히 전달돼서 머리가 깨지는 반면, 물렁한 베개로 때리면 안깨지잖아

그처럼 공간이 베개마냥 흐물흐물할 땐 진동막이나 인접한 다른 기체입자가 들이받으면서 전해준 에너지를 좀 둔하게 받아들이거나 어영부영 흡수해버리고, 반대로 공간이 마치 돌처럼 딱딱해지게 되면 진동막의 움직임을 잘 따라하면서 전달받은 힘을 충실히 받고 삥땅도 안 치며 뒤로 온전히 넘기게 될 것이라고 이해하면 맞는거다

이렇게까지 했는데도 무슨 조환지 감이 안오면 누가 무슨수를 써도 널 이해시킬 수 없다는 얘기니까 휠 쭉쭉 내리면서 사진이나 보고 가세요

좌우지간 이러한 의미에서, 컴프레션드라이버를 음원과 혼의 합체로, 혹은 혼이 발음유닛에 병합된 컨버전스 시스템으로 이해할 수 있다

차이를 굳이 찾자면, 그냥 혼은 목구멍이 소리를 내는 진동막에 몇 센티미터 정도의 거리를 두고 배치되어 임피던스의 급하락을 다소간 완화하는 정도에 그친다는 것이고, 반면 합체된 컴프레션드라이버의 일부에 해당하는 페이즈플러그와 혼 부위는 진동막에 몇밀리 정도로 매우 인접한 채 발생된 직후의 음파가 머물 공간의 부피를 최소한으로 좁혀줘서 임피던스를 더더더 끌어올리는 역할을 한다는 것 정도랄까?

그러니까 얼마나 가까이 얼마나 딱 맞도록 얼마나 좁게 갖다 대느냐 외에는 둘을 특별히 구분할만한 근거가 없는거다

그렇기 때문에 좀 궤변같긴 하지만서도 이것들의 인클로저를 하나의 컴프레션드라이버로 간주하는 관점이 틀리다고만 할 수도 없다(이 주장을 들은 기술팀원은 멈칫 했다가 픽 웃으면서 동의해줄거고 영업팀원은 뭔 소린지 못 알아듣고 열심히 외운 판촉멘트만 되풀이할거고 렌탈쟁이는 눈깔 대룩대룩 굴리다가 슬그머니 도주할거다)

어쨌건 이렇게까지 빡센 압박을 받으면서 움직여야 하기에 진동막 자체에 걸리는 힘도 엄청나게 강할테니, 어중간한 재질로는 답이 안나오지 않겠냐

그래서 좀 옛날에 나왔던 장수모델 일부와 바이오하자드급 월드클래스 오됴씹덕의 프라우들리 크리쳐, 그리고 하노버의 긍지높은 악의 축 BMS에서 공급하는 제품을 제외한 모든 고성능 컴프레션드라이버는 금속으로 된 진동막을 쓴다(그러니까, 진동막이 반드시 금속이어야만 컴프레션드라이버인건 아니다. 극한의 파워와 내구력이 필요하지는 않은 가정용 하이파이중에 안그런것도 좀 있다. 근데 부서지지 말라고 출력을 약화시켜도 어지간한 걍 트위터보단 소리가 훨씬 큼)

보통은 적당히 가볍고 적당히 싸고 적당히 튼튼하고 적당히 가공하기 좋은 알루미늄이고, 돈 쫌 있고 성능도 쫌 좋은걸 쓰고싶은 사람들은 알루미늄보다 단단하기 때문에 최대출력의 여유가 넓고 공진주파수도 조금이나마 높은 티타늄을, 레알 각오한 사람들은 훨씬 가볍고 훨씬 안정적이고 훨씬 딱딱하고 하지만 훨씬 튼튼하진 않고 훨씬 비싼 베릴륨을 쓴다(재질의 선택이라는 측면에서는 돔트위터와 마찬가지)

참고로 알루미늄이나 티타늄이나 눈으로 봐서는 뭐가뭔지 모르지만 위 사진에 나온 허연건 알루미늄이야

베릴륨은 거무튀튀하드라

그리고 진동막이 쇠라서 튼튼하겠다, 페이즈플러그가 딱 붙어있어서 진동막이 큰 폭으로 움직일 수도 없고, TNT마냥 위험한 이따위 물건을 거대하게 만드는건 또 곤란하고 해서, 대개 크기(진동막의 지름)는 5인치 이하에다 고음역에 적합하도록(=자잘하게 빨리 움직이도록) 만들거덩

그래서 출력이 그리 강력하지 않아도 되는 홈오디오의 고음역을 대부분 돔트위터로 내도록 하는 것처럼 출력이 졸라 쎄지 않으면 안되는 공연장용 시스템의 고음역에는 컴프레션드라이버를 쓰고, 좀 덜 먹어주고 시시하고 억울한 듣보잡 회사에서 어쩌다 관심병이 도지면 시중에 몇 없는 중음대역용 컴프레션드라이버를 구해서 한번 맞춰보곤 한다(다 좋은데 유닛이 비싸기 때문에 마진율이 낮아짐ㅋ)

저음역이나 중저음역에 적합하게 만들었거나 진동막 직경이 8인치 이상인 컴프레션드라이버는 없는거나 마찬가지다

만약 있어도 쓸데없이 비싸든지 쓸 수 없을만치 후졌다

감상용 스피커 중에서는 아방가르드랑 그 카피캣 색동나팔브랜드 몇종류에 더해서 JBL 정도나 혼+컴프레션드라이버 컨셉으로 뭘 계속 만들고 있을 뿐 대충 전멸수준이다

왜냐면 소리가 큰건 좋은데 정작 더 중요한 비싼 만큼의 고음질이 잘 안되기 때문


부록
요모조모 들여다보긔1  
들여다보긔2
걍 사진 - 오른쪽을 보면 구멍 주변에 혼이랑 틈없이 잘 붙으라고 뭔가 부드러워보이는 소재를 대놓은게 있다. 구멍 안쪽에 허연 양파같은게 페이즈플러그
절개도 하나 추가
참고자료(영어)
움짤. 좌하단 진동막 뒷부분에 주목하지 말것!
혼 안쪽 목구멍에 흰색 철망 보이지? 그 뒤에 컴프레션드라이버 구멍이 연결돼 있는거임
쫌 귀여운 페이즈플러그
긔요믜 페이즈플러그 한마리 추가
금속이 아닌 진동막. 음질 때문에 이런 듯? 출력량이랑 내구성은 굉장히 낮을거다 - 111   222   333
튼튼하라고 주름을 잡아보니 음질이 씹좆망이 돼버렸다는 평가
돌려서 끼우라고 나사산을 달아놨음 잇츠아썸!ㅋ

단면도 왕창 - 출처1   출처2

는(은) 좆밥이고, 진짜 중요한건 이제부터다

컴프레션드라이버중에 링라디에이터라는 종류가 또 있다(주의! 스캔스픽이랑 상관없음!)

명칭이 링인만큼 진동막이 가운데가 뚫린 가락지 형태인데, 실물은 이러(폴리머시기 플라스틱) 이러(알루미늄) 이러(알루미늄)하고 자른 단면은 이런 모양이다

그리고 얘를 가지고 컴프레션드라이빙을 하는 구조는

파란색3.5인치 고음. 빨간색 1.75인치 초고음, 둘이 섞여서 보라색 올ㅋ

대략 이런 식이다

존나 짱이지 않냐

그런데 마땅한 짤방을 찾기가 너무 힘들어서 하필 이런걸 골라오긴 했지만 사실 얘는 인클로저 하나로 2웨이를 구현한 종나 특별한 사례에 속한다

더 널리 쓰이고 가격도 싼거는 통 하나에 진동막 하나만 들어가는, 말하자면 1웨이인 유닛이야

그리고 1웨이에 해당하는 걔네들을 두 부류로 나눌 수 있는데, 그중 한가지가 파란색처럼 링 진동막이 소리를 내보내는 전면을 등진 방향이고 거기서 낸 소리가 앞쪽으로 돌아나오는 거, 다른 하나는 빨간색처럼 진동막이 전면을 향하고 있는거다

두 방식을 각각 간단히 그린 그림(2407이 파란색과 같고 2408이 빨간색과 같음. 참고로 이 숫자는 JBL의 유닛 모델명)이 있으니 참고하자

아무튼 이중에 진동막이 앞을 향하고 있는 후자는 위 링크에 스캔돼있는 옛날잡지에 나온 것처럼 개발된지 꽤 오래된 방식이야

여러 겹으로 된 반구형 페이즈플러그가 필요없고 구조가 간단하기 때문에 유닛의 전체적인 무게와 크기를 대폭 줄일 수 있고, 보이스코일로부터 거리가 먼 돔형 진동막의 꼭대기가 덜거덕대는 현상(분할진동)이 없어서 음질과 내구성에 메리트가 있고, 그래서 대역폭의 상한도 좀더 수월히 넓힐 수 있다는 장점이 있다

반면 단점은 직경대비 진동막의 넓이가 돔형 진동막보다 한참 모자라니 출력이 약하다는 정도?

그래도 만들기 쉽고 싸서 알게모르게 엄청 많이 보급된 물건이라 니네도 이미 여러번 봤을거야

앞으로도 카오됴나 빈지티스피커 같은거 앞부분에 저렇게 뭉툭한 탄두가 박혀있는 트위터를 보면 아, 링라디에이터구나 하면 돼

빈티지놀이 하시는 형님이라면 JBL이나 EV나부랑이 갖고 노시느라 익숙하실거고, 젊은애기는 뮤트 놀러가서 확인해봐라

그리고 돌아나오는 유형은 하노버의 긍지높은 악의 축 BMS에서 개발한 더 우월한 메카니즘이다

기왕이면 바로 쏘는게 낫지 왜 돌리는걸 좋다고 하는지 궁금할텐데, 돌리는 방식으로 만들면 소리가 나가는 구멍 외곽의 노는 공간에 자석을 둘러놓을 수 있게 되어서 통의 두께가 더 납작해지고, 인클로저와 목구멍의 둘레를 키우지 않고도 좀더 직경이 큰 진동막을 집어넣을 수 있게 되기 때문이야(목구멍이 넓어지면 압축비가 줄어서 출력을 늘이는 효과가 그만큼 약화된다)

그걸 또 JBL이 깽값 던지고 같이 연구해서 만든 21세기 1000대발명품 순위에 들만한 마스터피스가 이놈이다

사실 2407도 BMS의 ODM격임