[공동제작기] Symphony 9
유닛과 인클로저 그리고 네트워크 설계
드라이버 유닛의 특징
유닛의 선정
드라이버 유닛은 보이스 코일을 따라 피스톤 운동으로 소리를 만들어 냅니다. 강한 운동에 변형될 위험이 있어 굽혀지거나 휘기가 어려운 콘의 형태로 제작됩니다. 드라이버 유닛이 가져야 할 가장 중요한 요소는 물리적 운동에 의해 변형되지 않는 강한 강성과 운동에 기민한 대응을 위해 최대한 가벼운 소재로 제작되어야 합니다. 따라서 고가의 유닛일수록 강한 강성과 최대한 가벼운 소재로 제작됩니다.
트위터 : D3004 / 6640-00
사운드 포럼 심포니아 스피커에서는 Scan-Speak사의 최상급 베릴륨 트위터를 채용하였습니다. 이 유닛은 magico사의 요청에 의해 특주형식으로 Q series에 사용될 만큼 현대 스피커의 첨단 기술의 흐름을 그래로 보여주는 유닛입니다. 최대 50kHz에 이르는 광대역을 리니어하게 유지하는 능력은 여타의 트위터에서는 볼 수 없는 놀라운 능력입니다. 거기에 Scan-Speak사가 자랑해온 실크 트위터의 실키하면서도 따뜻한 특성을 그대로 유지하고 있습니다. 특히 피크가 존재하지 않아 섬세하게 표현되어야 하는 고역의 요구 조건을 완벽히 충족하고 있습니다.
미드 : 15H52
300Hz ~ 2700Hz
Peakconsult 사의 대부분의 모델에 채용된 5인치 드라이버로 기존 유닛에서는 찾아 볼 수 없는 뛰어난 밀도감과 무게감을 보여 줍니다. 더불어 저구경 유닛의 특징도 고스란히 가지고 있기 때문에, 7-8인치 드라이버들이 보여주지 못한 놀라운 해상력과 디테일을 갖추고 있습니다.
실제로 유닛을 살펴보면 이러한 소리적인 특징에 대해서 납득을 할 수 있게 되는데, 5인치 유닛이라고는 믿겨지지 않을 만큼의 물량 투입과 자석의 크기, 두께감이 돋보입니다.
15H는 프레임 크기가 155mm이며 뛰어난 콘 강성과 운동 회복력이 장점인 드라이버 유닛입니다. 안쪽으로의 깊이와 옆으로의 확산능력이 탁월하여 밀도감과 펀치감에서 여타의 미드 유닛을 압도합니다. 강력한 콘의 강성 덕분에 내입력 수치가 120W로 이를정도로 굉장히 우수한 미드유닛 드라이버입니다. 이런 점에서 15H는 하이엔드 지향의 5.5인치 미드/우퍼가 도달해야 할 커다란 이정표와 같은 존재입니다.
베이스 : 23I52
300Hz ~
베이스인 23I52는 15H의 빠른 반응 능력과 조화 시키기 위해 채택된 우퍼입니다. 이 유닛은 Peakconsult 상급기에 사용되는 9인치 드라이버로써 8인치의 스피드와 12인치의 파워를 동시에 보여 주는 특성을 보여줍니다. 과거 12인치 베이스 유닛이 유행할 때에 가장 큰 문제점은 느려진 스피드였으며, 그것을 해결하기 위해서 현대 하이앤드 스피커들은 8인치 유닛을 사용하여 저역을 만들어 내게 되었습니다. 그런데 8인치로 만들어 내는 저역은 스피드는 좋았지만, 12인치에서 만들어내는 깊이있는 저역의 양감을 제대로 보여주기에 태생적 한계에 부딪칩니다. 하이엔드 스피커 회사에서는 8인치든 12인치든, 이 우퍼의 크기 선택은 언제나 제대로 된 정점을 잡기가 어려운 숙고사항이었습니다.
이에 스카닝의 9인치 유닛은 스피드와 깊이를 모둔 겸비한 유닛입니다. 가벼운 콘지 덕분에 퍼지지 않고 윤곽이 명확한 저역을 만들어 내면서 여유가 있으며 깊이있는 양감까지 만들어냅니다. 특히 저희 하이파이클럽과의 공동제작에서 저역의 깊이와 스피드를 모두 잡기 위해 인클로저와 네트워크 설계를 통해 수정 보완하여 저역퀄리티를 극도로 끌어올렸습니다.
인클로저
인클로저의 공진은 특정 협대역에서 소리를 만들어 냅니다. 그 주파수 대역에서 스피커 유닛에서 나는 소리가 아닌 더 큰 음향적 출력을 갖게 되어 악기와 목소리의 음색을 변화시킵니다. 특히 더블 베이스나 피아노의 특정한 음정에서 음색을 완전히 변화시켜 본래의 악기에 착색된 음을 들려주게 됩니다.
따라서 인클로저의 설계는 공진을 최대한 제어할 수 있는 방향으로 설계하는 것이 중요합니다.
공진을 최대로 억제하는 인클로저 설계
심포니 스피커에서는 기존 MDF보다 더 압축률이 높은 HDF를 사용함으로써 발생될 수 있는 공진을 최소화하였습니다. 두께는 1.5인치에서 3인치 사이의 굉장히 두꺼운 HDF로 만들어졌으며, 공명 억제를 주요 목표로 전체적인 설계가 이뤄졌습니다. 여기서 최소화라는 표현은 공진을 완벽하게 제거하는 것은 불가능에 가깝기 때문입니다. 따라서 공진을 최대한 억제하되 공진이 발생시에는 자연스러운 음색으로 발휘하는 것이 중요합니다. 최근 하이엔드 제품들이 공진 억제를 위해 다양한 소재를 취하고 있지만, 이런 경우 공진 억제에서 좀 더 나은 성능을 보이겠지만 약간의 공진만 생기더라도 악기와는 전혀 다른 부자연스러운 음색을 보여주게 됩니다.
그래서 심포니9는 최대한 억제를 지향하면서 자연스러운 음색을 위해 목재형 인클로저로 제작되었습니다.
베이스와 미드, 하이가 완벽히 분리된 형태로 제작되었습니다. 하이엔드 스피커들이 격벽처리를 통해 공진도 잡지만 베이스 유닛이에서 생성된 에너지가 다른 유닛에 미치는 영향을 최소화하는 설계방식을 따르고 있습니다. 하지만, 심포니9는 미드, 하이와 베이스를 완벽히 분리된 형태로 제작하여 베이스 유닛 후면에서 생성된 에너지가 미치는 영향력을 원천적으로 배제시켰습니다.
밀폐형과 포트 리플렉스의 절묘한 조화
- 몸 전체를 감각적으로 감싸는 깊고 파워풀한 저역
- 정확한 음정과 깨끗하고 섬세한 디테일이 살아있음
- 윤곽의 선명도와 박자감이 정확함
초하이엔드 스피커를 구분짓는 수 많은 요소들이 존재하지만, 완성도 높은 저역을 만들어내는 것은 굉장히 어려운 일입니다. 특히 정확한 박자감, 스피드한 움직임, 깊이감, 윤곽의 선명도를 모두 유지하는 저역을 표현하는 스피커를 찾기란 쉽지 않습니다. 하이파이클럽과 공동제작에 들어간 심포니스피커는 이러한 특징들을 모두 살리기 위해 네트워크 설계, 인클로저, 유닛선정까지 세밀한 설계를 진행하였습니다.
객관적 수치로서 최적의 Q값을 선정하여 이에 맞춰 전체적인 설계가 이뤄졌습니다. Q값은 드라이버의 공진 피크의 특정 주파수를 피크점 대역폭으로 나눈 것으로 Q값에 따라 저역이 풀어지기도 하고 타이트하기도 하며, 스피드와 양감, 윤곽, 디테일 등 저역의 많은 요인들과 관계가 깊은 데이터 수치입니다.
최신 하이엔드 스피커들의 Q값은 대부분 0.5 ~ 0.7 로 지정되는데, 심포니의 상단 우퍼의 경우 스피드를 유지하는 방향으로 Q값을 0.55유지하고 있으며 하단 우퍼의 경우 0.7로 전체적인 발란스를 유지하면서 디테일과 스피드 그리고 깊은 있는 양감 모두를 잡아냈습니다.
상단 인클로저는 밀폐형으로 제작되었으며, 하단은 포트리플렉스형로 제작되었습니다. 밀폐형의 경우 Q값 0.55에 맞춰 최적의 용적율로 제작되었으며 하단의 경우 Q값 0.7로 포트리플렉스의 위치와 크기를 조정하여 최적의 저역사운드를 목표로 제작되었습니다. 덕분에 바닥 전체를 울리는 깊고 몸전체를 감싸는 저역과 함께 깨끗하고 디테일이 살아있는 저역을 모두 느낄 수 있습니다.
임시 첨부내용 ) Scan-speak 의 18W8545 6.5인치 우퍼를 대상으로 계산해본 Q의 변화에 따른 저음대역의 주파수 특성 차이를 보여준다.(Q=0.5 인 경우 필요체적은 30리터, Q=0.707 인 경우 필요체적은 9.5리터, Q=1.0 인 경우 필요체적은 4.6리터였다.) 상업적으로 성공한 스피커들도 다양한 Q 값을 갖는다. Avalon, Hales, Dunlavy등 신세대 스피커들은 0.5에서 0.7사이의 Q 값을 채용한다. Avalon의 Eclipse나 Hales의 Concept2가 유닛 크기에 비해 박스의 크기가 큰 이유가 여기에 있다. 반면 BBC 모니터인 3/5A는 1.2의 Q 값을 가지고 있다.
진행하고 있는 음파도 도중에서 장애물에 마주치면 그 뒤를 돌아서 나아갑니다. 담장 너머로 말하는 소리가 들리고, 옆방에서 나는 소리가 창문이 열려 있으면 잘 들리는 것도 이 때문입니다. 이런 현상을 음파의 회절현상인데, 이런 회절이 스피커 인근에서 발생하게 되면 음색을 변화시킬 뿐 아니라, 소리의 중첩으로 소란스러운 느낌을 만들어냅니다.
심포니 9에서는 이러한 회절을 피하기 위해 다면체 형태로 배플을 제작하였습니다. 특히 트위터 인근의 다면체 배플은 스윗 스팟 범위가 좁은 고역이 트위터의 중앙축에서만 리니어하게 들리는 문제를 개선하게 됩니다. 더불어 후차적으로 생성될 수 있는 음파를 제거하게 되고, 그 덕분에 높은 해상력을 유지하게 되고 스테이지와 정위감을 보다 정확하게 그려내게 됩니다.
주파수 특성을 고려한 유닛별 인클로저 각도
일반적으로 고음 유닛은 저음 유닛에 비해 빠른 반응 속도를 지니고 있습니다. 따라서 고음이 저음에 비해 일찍 청취자에게 도달하게 됩니다. 이러한 문제를 해소하기 위해서 고음부와 저음부의 시작점의 거리를 조정하여 도달하는 시간을 맞추게 됩니다.
심포니 9에서는 트위터와 우퍼 사이에 시간차가 나오는 문제를 해결하기 위해서 경사진 배플 형태를 취하고 있습니다. 더불어 상단 우퍼의 시간차까지 동일한 선에서 맞추기 위해 우퍼의 경사도 청취자의 위치를 고려하여 제작되었습니다.
그 덕분에 유닛과 네트워크의 설계의 대역의 발란스만 뛰어난 것이 아니라 실제 청취자가 일정한 거리를 두고 청취시에도 뛰어난 대역밸런스를 유지하게 됩니다.
밀도와 해상력을 극대화한 네트워크 설계방식
- 고해상력의 이미징 능력과 실키한 고역의 트위터를 최대한 살리기 위해 고역/중역에 3차 네트워크
- 밀도감을 유지하면서 이질감을 최소화하기 휘애 중역 / 저역 2차 네트워크
- 밀도감과 해상력을 모두 갖춘 미드유닛인 15H52을 극대화
심포니 9은 각각 300Hz와 2.7kHz를 크로스오버 포인트로 잡고 있습니다. 트위터와 중역 사이에는 3차 네트워크를 적용하여 섬세한 트위터의 성향을 살리는 방향으로 전개하였으며, 미드와 우퍼사이는 2차 네트워크를 적용하여 두 유닛 자체의 동질감을 최대한 살리며 두 유닛 모두 가지고 있는 정확하고 빠른 전개 능력을 살리는 방향으로 설계되었습니다. 이러한 설계 덕분에 미드 유닛인 15H52의 장기인 질감과 해상력을 최대한 살렸습니다. 뿐만 아니라 크로스오버에 사용되는 일체의 부품을 선별된 최고급 부품을 사용하였습니다.
최고급 부품으로 설계된 네트워크
Mundorf SilverGold Condenser
네트워크는 스피커의 음의 순도를 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 세계 유수의 스피커 제조사에서 실연에 가까운 음색과 순도를 만들어 내기 위해서 수많은 실험들을 통해서 콘덴서를 선별하고 있습니다. 그런데 놀랍게도 하이앤드 스피커 제조사들의 최근 콘덴서의 경향은 Mundorf로 수렴되고 있습니다. Mundorf silverGold가 Silver 특유의 중고역대의 물리적인 순도의 장점에 저역의 단점을 Gold로 보완하여 놀라운 발란스를 보여 주고 있기 때문입니다. Gold를 사용할 경우 보컬과 째즈곡에서 상당히 우아한 중역대로 매력을 더합니다. 맑고 투명하면서도 따듯한 음질적 특징과 넓은 스테이지를 만들어 내는 특성이 탁월한 이 콘덴서는 한 개에 20만원 가까이 할 정도로 고가이지만, 하이앤드 스피커를 위해서는 필수 불가결한 요소입니다.
Mundorf Air core coil
공심코일은 스피커 네트워크에서 내부 배선제 이상으로 중요한 요소입니다. 스피커 유닛과 가장 가까이에 있는 일종의 배선제이기 때문에 어찌보면 당연한 부분이기도 하겠지만, 가격이 상당히 비싸기 때문에 좋은 제품을 사용하기가 쉽지 않습니다. 최고 품질의 공심코일의 경우 1000만원대에 육박하니 그 중요성은 거듭 강조해도 부족하지 않습니다. 공심코일로 사용된 Mundorf 의 공심코일의 경우 음의 입자가 세밀해지고 맑으며 한없이 자연스러운 특징을 갖고 있습니다.
Mundorf M-Resist Supreme & Metal Oxide Film
오디오를 하는 분이라면 당연히 이해하고있는 내용이겠지만, 저항의 사용은 음질의 저하 및 착색의 원인이 되므로 사용이 최소화 되어야 한다. 하지만, 저항의 사용이 필연적이기 때문에 결론적으로 어떤 저항을 사용하는 가가 중요한 포인트가 될 수 밖에 없다. M-Resist Supreme는 기존의 어떠한 저항보다 더 정숙한 배경과 착색이 적은 음질을 보여 준다. 그 이유는 노이즈가 극단적으로 작아 지게 됨으로서 발생되는 음질적 이득이라고 생각하면 될 것 이다. Metal Oxide Film 저항의 경우 청량감과 개방감이 그대로 스피커에 반영되어 따뜻하면서도 기분좋은 고역을 만들어내는 것에 있어 중요한 역할을 합니다.
