멀티시스템 위상 맞추기

Multi-amplifier system에서 성공의 포인트 또는 멀티가 어렵다고 말할 때 보통 Unit간 음량 밸런스 및 위상 맞추기를
예기합니다.

위상 맞추기는 용어가 어려워 보이나 실은 소리가 나는 시작점의 일치라고 생각하면 쉬울 것 같습니다.
결국 소리가 나기 시작할 때 모든 Unit들이 같은 축에서 동시에 소리를 지를 수 있도록
시간 축을 일치시키는 것이라고 정의할 수 있겠습니다.
스피커의 Unit이 모두 Cone형이라면 동일 Baffle위에 나란히 Setting하면 위상이 쉽게 일치 되겠지요
그러나 많은 Multi user분들이 운용하시는 것과 같이 Woofer가 Cone형이고 그 위에 Driver와 Horn을 단 경우와
Channel divider의 차단특성에 따라 고려해야 할 점이 몇 가지 있습니다.

첫 번째 고려사항은 Driver와 Horn의 조합인 경우 혼의 소리 나는 시작점(=실음원)이 혼의 마지막 부분인 開口部도 아니고
Driver의 Diaphragm도 아니라는 것입니다.

일반적으로 혼의 실음원은 혼을 옆에서 보아 개구부 상하 직경의 80% 정도되는 지점이라고 합니다. 이 지점이 같은 의미는
Driver로부터 생성된 음이 확산되지 않고 음압을 유지하면서 혼을 따라 나오다가 확산되기 시작하는 대략적인 시작부위지 않나 싶습니다.
따라서 정확한 실음원이라 할 수는 없을 것 같고 표준점 정도로 이해하면서 최종적으로는 귀로 맞추어야 하겠지요(과연 귀로 가능할는지?)
결국 Woofer가 밀폐(또는 base reflex)형 통에 수납된 경우라면 혼은 Woofer가 달린 Baffle보다 앞으로 나와서 Setting되어야 합니다.

JBL 2350이나 Altec 805/1005/1505같은 일반적인 혼이라면 이와 같이 Setting하면 되겠지만 JBL 2395(일명 독수리 날개)처럼 음향 Lens가 부착된 혼들은 어떨까요? 즉 이 음향 Lens가 실음원에 어떤 영향을 미칠까요? 제가 이와 관련한 자료를 본 적이 없기 때문에 극히 개인적인 의견을 개진해 봅니다.
우선 JBL 2395의 음향 Lens는 최종적으로 음의 확산 역할을 담당하지만 음이 Lens를 따라 어느 정도 앞으로 끌려 나오기 때문에 혼의 연장이라고도 보여집니다. 따라서 실음원도 일정부문 앞으로 나와서 형성된다고 판단됩니다. 4343/4344/4350등의 스피커들은 Woofer 및 squaker와 동일 baffle에 혼이 달려 있기 때문에 위상의 불일치가 있을 수 있는데 소형의 음향 Lens를 부착함으로써 이런 문제를 해결할 수 있지 않았나 추측해 봅니다.  

첫번째 사진은 우퍼부도 혼형이기 때문에 이를 감안하여 2395혼이 Setting되었고
두번째 사진은 우퍼부가 Base reflex 형이기 때문에 2395혼이 앞으로 나오게 Setting한 것입니다.

둘째는 혼에서의 실음원이 주파수에 따라 달라진다는 점입니다.
개구부는 저주파의 실음원, Driver의 Diaphragm에 가까워질수록 고주파의 실음원이 된다고 합니다. 이 경우 Woofer의 크로스오버 주파수대역에서의 실음원의 위치로 위상을 일치시키면 되고, 보통 Woofer와의 교차점이 500HZ-800HZ정도로 보았을 때 위에서 예기한 것처럼 혼 개구부의 80% 언저리를 Woofer와 일치시키시면 됩니다.

그러면 이 혼 위에 Tweeter를 단다면 어느 위치에 달아야 할까요
이론대로라면 혼의 고주파 대역(예를 들면 7000HZ-10000HZ)의 실음원은
혼의 깊숙한 쪽(드라이버에 가까운 쪽)어디인가에 있겠지요
이 지점에 Tweeter를 달면 실음원은 일치하나 혼에 의하여 Tweeter 음의 방사가 방해를 받기 때문에 우리가 일반적으로 보는 위치(Woofer의 Baffle 정도)까지 앞으로 끌어내게 됩니다.

마지막으로 고려해야 할 요소는 Channel divider의 차단특성입니다.
이는 제가 유레이 525에서 설명 드린 바 있습니다.

크로스오버 주파수 부근에서는 음압이 내려가는 것 외에 저역과 고역에서 위상차가 발생합니다.
이 것은 차단 특성에 따라 결정되는데 -6db에서는 90도, -12db에서는 120도, -18db에서는
270도의 위상차가 발생합니다.
이 의미는 2웨이의 경우 -12db에서는 저역과 고역은 역상이 되며 고역 유닛의 +, -를 반대로 함으로써 대응할 수 있다는 것입니다.

유레이처럼 -18db인 경우에는 정상인 경우 270도 차이가 나무로 결국 90도 위상차가 되고
역상으로 해도 마찬가지로 90도 위상차가 된다는 것이죠
(90도 위상차이는 500Hz에서 340m/500/4(90/360) = 17Cm)
결국 이 위상차는 유닛간 위치 조정이나 디바이더의 Delay 조정 기능 또는 위상보정 기능으로 해결해야 합니다.

위상차이는 이 정도 이론적 배경만 가지고 대충 맞추어 놓으면 별 무리가 없습니다. 정밀 조정은 내공을 쌓아 가면서 천천히 하는
것이 좋겠죠.