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  iWiz(2006-05-29 11:06:01, Hit : 19232, Vote : 0
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서브우퍼 튜닝의 기본법칙


대부분 서브우퍼에서 나오는 저음만 잘 만들면 차량 내에서 박력있는 저음이 나오는 것으로 알고 있습니다. 그래서 좋은 품질의 유닛과 좋은 앰프, 그리고 정확한 크기의 박스, 정확한 주파수 컷팅이 전부라고 생각할 수 있으나 차량 내에서 좋은 베이스가 나오려면 프론트의 미드베이스와 중음 및 고음 스피커와의 적절한 조화가 절대적으로 필요하며 이것이 안 됐을 때는 음이 어느 한쪽으로 기울어 전체적으로 만족한 소리를 얻을 수 없습니다. 즉 프론트의 스피커 유닛에서 생성된 중저역대의 시그널이 적절한 수준으로 재생되고 서브에서 출력된 시그널과 상호 교환적으로 조화를 이룰 수 있을 때 청취자는 모든 사운드가 전면에서 출력되는 듯한 만족한 청취감을 느끼게 되는 것입니다. 이를 위해서는 프론트 스피커와 서부우퍼의 주파수 재생대역 설정과 필터링, 출력레벨의 설정이 중요하다고 할 수 있으나 잘 만들어진 서브우퍼 박스, 박스의 적절한 설치, 이러한 모든 조건이 조화롭게 잘 이루어져야 좋은 베이스가 나옵니다.


서브우퍼의 사운드 스테이지

우퍼에서 재생되는 저음역은 방향성이 적고 음의 진폭이 크므로 리어에 마운트를 해도 전체 스테이지에 크게 영향을 끼치지 않으며 재생되어 흐르는 동안 혹 헤드 레스트나 시트 등에 적은 양이 흡음되어도 충분한 양이 프론트의 리스너에게 도달합니다. 결국 프론트에 수납한 것과 거의 동일한 분위기를 연출할 수 있으므로 자동차 실내환경에서는 가장 합리적인 방식으로 평가되며 리어에 공간의 제약이 따른다면 우퍼를 하나만 장착할 수도 있습니다. 하지만 저음의 사운드 스테이지가 그리 쉽게 만들어지는 것이 아니며 서브우퍼의 저음을 신중하게 들어보아 청취 위치의 전방에서 들려오는지 후방에서 들려오는지를 확인해야 합니다. 즉 모든 음원이 정해진 장소에서 나올 때 높은 평가를 받을 수 있는 것입니다. 많은 수의 차량이 서브 베이스가 후방에서 나는 경우가 많은데 이와 같은 경우는 좋은 스테이지를 가졌다고는 볼 수 없습니다. 저음이 후방에서 나는 이유만으로 낮은 평가를 내려서는 안되지만 콘서트 홀의 리스너의 입장에서 보면 연주곡이 뒤에서 들리는 경우와 같으므로 결코 좋은 스테이지를 가졌다고 볼 수 없습니다.

프론트 스피커의 중요성

카오디오 튜닝의 기본은 프론트 스테이지이며 이는 청취자의 전면에서 카오디오 시스템이 생산하는 모든 사운드가 직접적으로 청취 가능해야 한다는 것입니다. 그래서 전체적인 카오디오의 사운드를 주도하는 주요 포인트는 청취자의 전면 또는 측면에 존재해야 하며, 이를 뒷받침해주는 역할로서 서브우퍼가 활용될 때 보다 바람직한 사운드 퀄리티의 표출이 가능할 수 있습니다. 그래서 프론트 스테이지를 위한 여러 가지 장착법은 서브우퍼 중심으로 발전되었다라기 보다는 중저역을 관장하는 미드우퍼의 운동성과 운용성을 극대화하려는 방향으로 진행되었다고 볼 수 있습니다. 결국 서브우퍼는 용어 그 자체의 의미인 전체적인 사운드를 보조하는 의미로서의 기능을 수행하여야 하며, 전체적인 사운드를 주도해서는 안됩니다. 물론 자연스러운 프론트 스테이지가 되기 위해서는 프론트에 사용되는 스피커 유닛들이 가급적 저역에 대한 소화능력이 우수해야 하며, 저음재생 능력이 충분하다는 전제조건하에서 가능합니다. 그리고 120~250Hz의 부족으로 인해 느끼는 청취감은 중저역의 불투명성과 리듬감의 저하를 초래하며 50~120Hz의 부족함은 저역의 왜소함과 전체적인 사운드의 가벼움을 느끼게 합니다. 따라서 카오디오 시스템을 통해 청취자가 모든 주파수 대역을 골고루 적절하게 인지하기 위해서는 중저역에 대한 보강이 필요하며 이 중저역의 풍부한 청취감을 얻기 위해서는 방음 방진과 같은 물리적인 방법을 사용하여 근본적으로 노이즈를 차단하여야 하며, 100~500Hz 대역을 담당하는 5인치나 6인치의 프론트 유닛의 운동성을 최적화해야 합니다.

서브우퍼 튜닝이 어려운 이유

물론 좋은 중음과 고음 소리를 뽑아내기도 쉬운 것은 아니지만 유달리 좋은 서브베이스 소리를 내기가 어려운 것은 차의 내부 구조 때문입니다. 중고음은 소리의 크기, 위치, 각도, 크로스오버 포인트의 조절이나 EQ의 장착 등으로 음을 어느 정도 마음 먹은 데로 조절할 수 있습니다. 이것은 중고음이 저음보다 회절이나 반사의 영향을 그다지 받지 않는 위치에 장착되며 거의 운전자의 앞쪽에 같이 위치하기 때문에 앞서 말한 변수를 미세하게 조정하므로써 쉽게 교정됩니다. 이에 반해 서브 우퍼는 차량 구조상 뒤쪽 트렁크에 위치하게 되며 또한 대부분 뒤 시트에 가려져 있습니다. 그래서 많은 공기의 밀어냄으로 느끼게 되어 있는 저음의 경우 차에서는 진동으로 밖에 느낄 수 없으므로 저음의 풍부한 음압을 충분히 느끼지 못합니다. 또한 차안에서 여기저기 부딪힌 후의 남은 음으로 소리를 내야 하므로 윤곽있는 저음을 얻기가 힘이 듭니다. 그러나 장애물에 부딪히면 돌아 나가는 저음의 회절되는 특성을 잘 이용한다면 전체적인 소리의 조화를 이루어낼 수 있습니다.


적절한 서브레벨의 설정

서브우퍼의 레벨의 설정은 개인의 취향에 따라 부스트 시키거나 존재감을 은폐시킬 수 있으나 사운드 퀄리티라는 기본 개념인 전체적인 밸런스 유지, 조화로운 시그널의 분배의 입장에서 보면 그다지 권장할 만한 방법이 아닙니다. 카오디오 시스템에 있어서 서브우퍼의 역할은 프론트 스피커의 보조 역할뿐만 아니라 자동차의 음향학적인 환경이 지니고 있는 물리적인 노이즈에 대한 대응으로 간주할 수 있으므로 일반적으로 서브우퍼의 대역인 20~125Hz가 다른 주파수 영역보다 약 3~8dB 정도 레벨을 높게 유지되었을 때 보다 효과적인 사운드 퀄리티를 유도할 수 있습니다. 좀더 구체적으로 말하면 서브우퍼의 레벨은 150~800Hz와 800~2KHz 대역의 주파수영역보다는 약 3~6dB정도 2KHz이상의 대역보다는 약 6~9dB 정도 부스트된 수준으로 하는 것이 좋습니다.

Low Pass Cut-off 주파수의 설정

일반적인 경우

80~100H로 설정하는 것이 가장 문안하며 크로스오버의 Cut-off Slop에 따라 약간의 차이가 있을 수 있을 수 있습니다. 그리고 Cut-off 주파수 설정 방식이 칩방식의 경우는 정확한 컷팅이 가능하지만 가변식의 경우는 나타난 눈금을 너무 믿어서는 안되며 참조하여 들으면서 판단해 보는 것이 좋습니다. 잘 모르겠으면 90Hz를 기준으로 위아래로 변화를 주면서 우퍼의 음색을 들어보면서 조정하는 것이 좋습니다.


최근 경향

요즘 프론트에 사용되는 스피커 유닛들이 가급적 저역에 대한 소화능력이 우수하며 저역 재생능력이 충분하고 유닛의 구경이 기존의 서브우퍼보다 상당히 적은데도 불구하고 보다 광역적인 시그널 재생능력과 높은 출력레벨, 강도 높은 파워 핸들링, 열 발산력이 향상되어 저역재생에 대한 보강이 강화되어 있습니다. 그래서 프론트 스피커 유닛에 할당되는 튜닝주파수에 대해 급격한 필터링의 적용과 낮은 주파수를 기점으로 하는 하이패스가 이루어지고 있어 프론트에서 거의 모든 음이 재생이 가능해 졌으므로 서브우퍼는 말 그대로 보조적인 역할만을 담당하게 됐습니다. 그래서 아래의 표에서와 같이 서브우퍼에 할당되는 주파수 튜닝 방식이 높게는 80Hz, 낮게는 50Hz에 다를 만큼 종전보다는 낮은 대역에서 로우패스 필터링이 이루어지고 있으며 인위적인 섭소닉의 사용 빈도도 줄어들고 있습니다. 또한 1998년 IASCA 파이널에 입상한 차량들의 서브튜닝 로우패스 주파수 컷팅 포인트에 대한 평균치가 67Hz로 제시되는데 이는 프론트 스피커의 기능향상으로 인한 것입니다.

우퍼의 음색 조절

음색을 타이트하게 만들기 : 60~70Hz 증가
음색을 부드럽게 만들기 : 45Hz 증가
우퍼의 사운드 스테이지를 프론트로 당기기 : 90Hz 감소, 40Hz 증가
우퍼의 멍한 느낌 없애기 : Cut-off 주파수를 높게 설정, 포트형의 경우 섭소닉이 영향력을 발휘

저음의 소멸현상 ( Cancellation )의 해결
원박스형 차나 세단형 차에서 트렁크 문을 열면 베이스가 커지고, 그 반대로 닫으면 갑자기 없어지는 경우가 바로 소멸현상이 발생하는 것입니다. 소멸현상을 제거하지 못한 상태에서 필요이상으로 앰프 게인만 올리거나 베이스 부스터를 사용하는 경우에는 그 이외의 주파수인 30~60Hz의 아주 깊은 낮은 베이스 대역대가 더 빨리 증가하여 타이트한 베이스 소리 나지 않으면서 스피커와 앰프에 무리를 줄 수 있게 됩니다. 이는 '속도= 주파수 X 파장' 이라는 공식을 적용하여 설명할 수 있습니다. 예를 들어 음속은 340m/s 이므로 차의 보닛을 뺀 나머지 부분을 4m로 보았을 때 4m 파장에 해당하는 주파수는 85Hz입니다. 결국 이 주파수가 반사에 의한 소멸되어 베이스가 비는 듯한 느낌을 받는 것입니다. 또한 파장/2이나 파장/4에 해당되는 트렁크에서도 반사되어 소멸되는 현상이 일어날 수 있으므로 트렁크와 실내를 완전히 밀폐하는 것이 좋습니다. 그리고 스피커의 방향을 반대쪽으로 돌려서 거리을 변화시키든가 박스의 위치를 바꾸는 방법과 Cut-off 주파수를 변화를 주던가 위상을 바꾸어 보는 방법이 있습니다.



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