서보 구동 우퍼

서보 구동 우퍼 


일부 디자이너들은 저역의 성능을 음악적으로 만족스럽게 타협하기 위해 물리학적인 법칙을 조작하려 하지 않습니다; 그 대신에 이들은 서보 구동 우퍼(servo-driven woofer)로 우퍼의 움직임을 강력하게 제어합니다. 서보 우퍼 시스템은 보이스 코일에 가속도계(accelerometer)가 부착된 우퍼와 정교한 우퍼 파워앰프로 구성되어 있습니다. 가속도계는 운동을 전기적 신호로 전환하는 장치입니다. 가속도계는 신호를 우퍼 앰프로 되돌려 보내어, 우퍼 앰프에 우퍼 콘이 어떻게 움직이는지를 전달하도록 합니다. 우퍼 앰프는 구동 신호를 콘의 움직임과 비교합니다; 어떠한 차이도 왜곡의 형태가 됩니다. 우퍼 앰프는 다음에는 우퍼를 구동하는 신호를 변화시켜서, 우퍼 콘이 최상으로 작동하도록 합니다. 

예를 들어, 우퍼의 관성은 베이스 드럼을 친 후에 움직임이 계속되도록 합니다. 우퍼 서보 앰프는 콘의 움직임을 살피고 콘의 움직임을 즉각적으로 멈추게 합니다. 실제로, 만일 여러분이 아무런 음악도 틀지 않고 앰프에 연결한 채로 서보 구동 우퍼의 콘을 살짝 눌러본다면, 콘이 움직이지 않는 것을 발견할 수 있을 것입니다. 구동하는 신호가 없기 때문에, 서보 앰프는 콘이 움직이지 않아야 된다는 것을 알고 제 자리에 고정시키게 됩니다. 

서보-구동 우퍼는 서보 구동하지 않는 인클로저 내의 우퍼와는 동일한 법칙에 따르지 않습니다. 우퍼의 공진 주파수 아래에서 저역이 롤오프하는 대신, 서보 구동 우퍼는 매우 낮은 주파수까지 평탄한 응답을 가질 수 있습니다. 우퍼의 자연스러운 롤오프는, 우퍼가 더욱 낮은 주파수를 재생하도록 강제하는, 서보 앰프의 이퀄라이제이션(equalization) 작용에 의해 상쇄됩니다. 서보 앰프는 주파수가 낮아짐에 따라, 우퍼의 보이스 코일을 통해 단순히 더 많은 전류를 공급하는 대신에, 우퍼의 전후 진폭을 증가시켜서 낮은 주파수에서 소리가 더욱 많이 나오도록 합니다. 주파수가 낮아질수록 우퍼 콘이 동일한 음량을 유지하기 위해 앞뒤로 움직여야 하는 거리가 길어지게 됩니다. 

이것은 우퍼와 서보 앰프 모두에 엄청난 스트레스를 줍니다. 우퍼의 보이스 코일은 상당한 양의 전류를 처리할 수 있어야 하며, 우퍼의 콘은 보이스 코일 부분 이상으로 구동되기 때문에 - 콘의 바깥 부분은 보이스 코일 근처의 부위만큼 정확히 움직이지 않을지도 모릅니다 - 휘어지기 쉽습니다. 

그러므로 서보 시스템은 그러한 혹독함에 견디도록 설계되어야 합니다. 서보 앰프는 흔히 크고 강력하며, 거대한 파워 트랜스포머와 많은 출력 트랜지스터를 갖고 있습니다. 우퍼 콘은, 두 개의 금속 진동판 사이에 댐핑 재질을 샌드위치한 3층 구조의 재질로 만들어지는 경우도 있습니다. 이러한 구조는 심하게 구동할 때에도 콘이 완벽하게 피스톤 운동하도록 보증합니다. 확대된 보이스 코일은 높은 파워 핸들링을 제공하며, 우퍼의 구조는 큰 진폭을 수용하도록 합니다. 

서보 구동 우퍼를 사용하는 스피커는, 여러 우퍼를 함께 작동시키도록 사용할 수도 있습니다. 우퍼를 여럿 사용하면 각각의 소리에 대한 기여도를 감소시켜서, 개별 우퍼에 두어지는 요구를 줄여줍니다. 사용된 모든 우퍼마다 가속도계가 달려 있는 것은 아닙니다; 1개의 가속도계가 4개의 우퍼에 봉사할 수도 있고, 서보 앰프가 다른 3개의 우퍼가 동일하게 행동하는 것으로 가정할 수도 있습니다. 

서보 구동 우퍼는 비길 데 없는 저역 밑바닥의 충격감이 특징입니다. 여기에는 생음악에 소리를 더 가깝게 하는 긴박감 넘치는 저역의 과도 응답이 있습니다. 게다가, 저역은 늘어짐, 지체됨, 또는 음악의 다이내믹 구조가 흐려지는 일이 없이 신속하게 멈춥니다. 킥드럼은 둔탁하게 들리기보다는 빳빳함과 펀치를 가집니다. 서보 구동 우퍼가 각각의 음표의 명료함을 정확하고 음정을 우수하게 표현한다는 사실을 발견했습니다. 서보 구동 우퍼는 또한 작은 인클로저에서도 깊은 저역을 내줄 수 있습니다. 

서보 구동 우퍼 시스템은 흔하지 않은데, 그것은 이들이 일반적인 스피커(cones-in-a-box)보다 더 비싸고, 적절하게 작동하기 위해서는 전문가가 필요하기 때문입니다. 정교한 우퍼 앰프와 미드레인지 및 트위터를 구동하기 위한 별도의 앰프를 사용하는 모든 스피커 시스템은 바이-앰핑(bi-amping)이 부여하는 모든 장점 - 긴장감 없이 큰 음량을 재생할 수 있는 - 을 누린다는 점을 명심하십시오.