우퍼 스피커에 대해서 알아보자
이번에 캔스톤 A320 모델을 구입했습니다. 역시 우퍼스피커가 있으니까 노래가 남다르더군요. 그런데 우퍼스피커를 끄고 킨것의 차이를 비교해보면 우퍼가 꺼져있을때에는 위성스피커에서 고음 부만 출력된다고 해야하나요? 특히 먼지가 되어를 들으면 기타소리가 많이 들리는데 우퍼스피커를 사용하지 않을때에는 둥둥 거리는 소리가 나지 않고 우퍼를 키게 되면 둥둥 소리가 확실하게 들리면서 기타를 치는 소리도 확실하게 들리더군요
우퍼의 역할이 궁금합니다. 그리고 평상시에는 우퍼를 사용하는것이 더욱 풍부한 음악을 감상할수 있는건가요? 그리고 우퍼를 땅바닥에 내려놓고 사용하는데 난방을 하게 되면 우퍼 밑부분도 뜨거워지니까 땅바닥에 두고 사용하면 안되나요?
우퍼라고들 하십니다만 정확하게는 서브우퍼라고 합니다. 서브우퍼는 저음만 담당하는 스피커입니다. 저음의 경우 파장이 길고 많은 에너지가 필요하기 때문에 위성스피커 처럼 작은 유닛으로는 재생할 수 없기 때문에 서브우퍼 스피커의 크기가 더 크고 사람의 귀가 1Khz 대역처럼 중음에는 민감하게 반응하지만 초저음이나 초고음은 잘 듣기 못합니다. 그렇다보니 증음과 비슷하게 듣기 위해서는 훨씬 더 큰 저음으로 들려야 중음과 비슷하게 인지합니다. 검색창에 라우드니스 곡선으로 검색해 보시면 관련 그래프를 보실 수 있는데, 자세히 살펴보시면 이해가 쉬우실듯 합니다.
그렇기 때문에 음악이든, 영화든 서브우퍼가 있는 쪽이 좀 더 풍부한 사운드를 즐길 수 있습니다. 그러나 저가 제품들의 경우 위상정렬이 제대로 되어 있지 않기 때문에 가격대가 높은 2채널 스피커와 비교한다면 소리가 훨씬 지저분합니다.
서브우퍼의 위치는 비교적 자유로운데, 일반 위상 스피커는 소리를 뿜어내는 범위가 고정적입니다. 그러나 서브우퍼처럼 저음을 재생하는 스피커는 사방으로 소리를 뿜어냅니다. 즉, 방향성이 없는데, 방향성을 갖기위해서는 250hz이상의 소리가 되어야 하는데, 서브우퍼는 대부분 250hz이하의 소리를 재생하므로 어디에 두던지 저음은 잘 들립니다. 오히려 벽 근처에 붙여두게 되면 상쇄, 간섭이 생겨 소리가 더 커지기도 합니다만 아파트의 경우 벽을 타고 아랫집, 윗집으로 소리가 타고 전해지므로 주의가 필요합니다. 서브우퍼는 어디에 두건 상관이 없습니다.
Woofer.[1] 2.1 채널 이상의 음원 출력를 위해 구비하는 저음 전용 스피커. 대개 하한 30Hz 가량의 주파수를 맡는다. 이경우는 서브우퍼로 부른다. 일반적인 스피커는 하한 100Hz 정도까지를 재생하는데, 이 이하의 주파수를 재생하기 위해 만든 것이다. 다른 유닛은 정수로 표시하는데 우퍼만큼은 소수점 첫째 자리로 표시한다.[2][3][4]
크로스 오버라는 음 분리기를 통해 세세하게 분리시 우퍼 스피커는 약 100~250Hz이며 미드우퍼가 약 251~499Hz를, 스쿼커가 약 500~999Hz를, 트위터가 1000Hz~3999Hz, 슈퍼 트위터가 4000Hz이상을 맡게 된다. 때문에 20~99Hz를 재생하며 우퍼를 서브(SUB)해줘서 서브우퍼(SUB WOOFER)로 부른다.
서브우퍼의 경우 설치도 신경 써야 한다. 방향성 없는 저역이라 아무곳에나 처박아 두면 장땡인줄 아는데 절대 아니다. 유리 창 근처이면 소리가 이상하게 울린다. 코너에 박아 놓으면 저음이 기괴하게 커진다. 사실 일반 우퍼든 서브 우퍼든 바닥에 놓고 코너에 몰면 저역이 4배로 늘어난다.참고 당연히 저역이 감당 불가능의 영역까지 치솟는다. 그리고 우퍼는 엄청난 진동을 동반하므로 대리석 판이나 진동 흡수용 고무볼, 스파이크 같은 장치를 해야한다. 안 그러면 층간소음 크리.... 여러가지로 다루기 힘든 스피커가 서브우퍼다.
3가지의 스피커 유닛(트위터, 미들 레인지, 우퍼)이 부착되어 있는 스피커에서 가장 울림판이 크다. 음역이 매우 낮아서 어느 정도 고음량으로 틀어놓으면 가슴을 두드리는 듯 온몸으로 느낄 수 있는 것이 우퍼의 소리이다. 인클로저 등의 설계의 영향이 큰 편이라고 한다.
대다수의 우퍼는 매우 크고 아름다운데, 스피커 유닛의 크기가 크게는 18인치까지 커진다. 또한, 가청 외 대역과 진동을 만들어내야 하기 때문에 매우 높은 출력을 요구한다. 일반적인 pc 스피커에서의 서브우퍼도 대개 위성 스피커[5] 2개의 출력을 합한것보다 최소 1.5배는 높게 잡는데, 당연히 출력빨이 되어야 제대로 들리던 말던 하니까 그런 거다. 보통 가정용 삼성or LG 5.1 ch 홈시어터에서 서브우퍼의 출력은 대략 1.5kW, 보통 2kW RMS란 것에서부터 이미 끝. 저 출력도 정격 출력[6]으로 순간 최대 출력[7]은 저 수치의 최소 2배 재대로 된 스피커들로 구성할 경우 우퍼의 출력은 상상 그 이상을 초월한다.
또한, 우퍼는 일반적인 스피커 시스템 뿐만 아니라 혼 시스템에서도 찾아볼 수 있는데, 아니나 다를까 서브우퍼 역할을 하는 혼은 그 크기가 6m나 되는 거대한 몸집을 가진다. 국내에서 찾아보기 드문 혼 스피커만을 사용한 오디오파일러의 음감실 사진 한장을 보면,
한편으로, 영화관 등에서 당연하지만 일반적인 우퍼로는 영화에서 나오는 극저음을 다 재생할 수 없기에 사용하는 것으로 로터리 우퍼라는 것이 있다. 선풍기처럼 생겼는데, 뒤에는 꽤 높은 출력의 전동기(3~7kW)를 장착하고 있으며, 날개는 실리콘이나 고무로 되어있고, 날개의 피치각을 조절하는 보이스코일이 있다.
스피커와 달리 음압을 형성하는 과정이 특이한데, 보이스코일의 움직임에 따라 날개의 피치가 바뀌고, 그러면 바람이 불어들어갔다 나갔다 한다. 이 과정에서 밀폐된 음감실 내부의 압력은 처음 입력된 소리의 파형에 따라 바뀌게 되는데, 알다시피 저 압력변화가 음압이다.
저역대에서 높은 효율을 보유하지만, 일단 기본적으로 잡음이 좀 있고, 바람소리가 많이나기 때문에 저 기계를 설치한 곳은 꼼꼼하게 저역통과 설계를 하여 잡소리를 죽여야한다. 그리고 저거 50Hz 쯤 되면 반응 안 한다.
•[1] 개 짖는 소리에서 유래했다.
•[2] 2.1채널, 4.1채널, 5.1채널 등. 우퍼가 2개일 경우 x.2가 된다. 우퍼가 10개면 어쩌라고
•[3] 사실 우퍼 10채널을 쓸 일이 없는 것이, 우퍼 대역의 저음은 사람이 방향성을 느낄 수 없어서 어디서 들리는지 분간을 못하고 그냥 소리가 들린다는 것만 인식한다. 그래서 출력이 워낙 감당이 안되고 거리차이가 심해 딜레이가 문제되는 곳에서나 여러 개 쓰는 것이지, 일반적인 시스템은 절대 x.2채널을 넘지 않는다. 보통 공연장이나 영화관 등에서는 x.2채널, 가정용은 x.1채널로도 심장을 줘패는 강한 우퍼 사운드를 느낄 수 있다.
•[4] 사실 우퍼 여러개 설치하면 우퍼간의 위상을 맞추는 게 엄청나게 힘들다. 특히나 저역대라서 위상이 조금만 빗나가면 특유의 왜곡과 함께 심각한 출력저하를 야기하므로 어지간해선 2개 이상 쓰지 않는다. 물론 서브우퍼 이야기.
•[5] 세틀라이트 스피커. 따로 떨어져 있다는 의미에서.
•[6] 스피커가 낼수 있는 평균출력
•[7] 스피커의 보이스 코일이 파손될 정도로 강력한 출력으로 뮤직 파워라고도 부른다. 순간적으로 강하게 낼수 있는 출력. 간혹 저가 브랜드에선 이 순간 최대 출력을 정격출력으로 속인다. 주의 요망.