Loudspeaker에 얼마나 큰 앰프가 필요한가? -by SEG [교회음향, 대구음향, 예배음향]

이 글은 SEG에서 발췌한 자료입니다. 하지만 현재는 SEG 홈페지이가 가동이 되지는 않네요.

스피커가 자꾸 고장이 나고, 앰프가 고장이 난다면 심도있게 정독 해 볼 필요성이 있을 것 같습니다.

얼마만한 watts가 여러분이 가지고 있는 스피커를 구동할 수 있는가라는 질문은 간단한 질문인데도 

그리 간단치 않은 것이 사실이다. 

기술적으로 이 질문에 대한 답은 전적으로 유니트와 crossover 부속의 열(Thermal)과 

기계적(Mechanical)인 한계에 따라서 좌우될 수 있다. 

실질적인 답은 재생되는 소스의 피크(Peak)와 평균 비율(crest factor or transient)과 

주파수 분포(Frequency contents)에 따라서 달라진다고는 할 수 있다. 

정말로 궁금한 점은 power handling이 무엇이냐가 아니라 

라우드 스피커에 사용할 적절한 크기의 앰프를 알아내는 것이다.

 

가장 손쉬운 방법이 라우드 스피커의 RMS Power Rating을 이용하여 알아내는 것이다. 

즉 RMS Rating의 2배에 해당하는 앰프를 사용하는 것이다. 

만약 정확히 2배가 되는 앰프를 찾기 어렵다면 RMS Power Rating에 두 배 한 값에

0.8을 곱한 값과 1.25를 곱한 값 사이의 범위에 있는 앰프를 사용하면 된다.

예를 들면 200watts RMS rating의 스피커가 있다고 가정하자. 

두 배면 400watts가 되고 0.8을 곱하면 320watts, 1.25를 곱하면 500watts가 된다. 

즉 320-500watts사이의 앰프를 사용하면 된다. 

이보다 큰 앰프는 잠재적인 초과 파워가 될 수 있고 

이 보다 적으면 앰프의 clipping으로 라우드 스피커에 손상을 입힐 수 있다. 

여기서 명심할 것은 앰프의 출력은 라우드 스피커의 nominal impedance에 rated된 값을 

사용해야 한다는 점이다. (즉 16,8,4,2ohms에 몇watts)

 

RMS rating은 라우드 스피커에 있어서 온도(Thermal)에 관한 파워 한계 값을 나타낸다. 

이는 또 제품을 비교하는데 좋은 값이기도 하다. 

RMS Rating 값의 2배는 대부분의 실제 오디오 신호에 현실적인 내용을 담는다. 

이는 RMS Rating보다 3dB 이상 큰 파워이다. 

앰프의 RMS Rating은 정현파(sine wave)로 측정한 것을 기초로 한다. Sine 파에 있어서 

피크 파워는 RMS Power보다 3dB 크다. 

그래서 라우드 스피커에 RMS Rating 보다 2배 큰 값을 사용하면 

순간 피크 파워에 있어서 6dB 이상 큰 파워를 얻게 된다.

 

좋은 라우드 스피커는 이러한 값을 쉽게 감당한다. 

이유는 프로페셔널 라우드 스피커에 RMS Rating은 대부분 항상 테스트 시그널로 

Pink Noise를 이용해서 측정되기 때문이다. 

측정용 신호로 쓰이는 Pink Noise는 Peak 때가 RMS때 보다 6dB 높다. 

따라서 Pink Noise로 라우드 스피커를 테스트할 때 스피커로 보내지는 신호의 

RMS 신호 레벨보다 6dB 높은 Peak Power를 

Clipping없이 만들 수 있는 앰프가 필요한 것이다.

 

실제의 오디오 신호은 통상 RMS 수준으로 볼 때 10dB 이상의 Peak치를 보인다. 

그래서 그와 같은 Peak 값에 Clipping전에 적당한 사이즈의 앰프를 사용하면, 

전형적인 오디오신호의 RMS 값은 아마 최소한 라우드 스피커의 RMS Rating 값의 1/2 혹은 3dB 이하가 될 것이다. 

이는 안전을 위한 마진이 되는 것을 뜻한다.

 

위와 같이 말한다 할지라도 여전히 라우드 스피커는 적절한 크기의 앰프에 의해 손상을 입을 수 있다. 

왜냐면 파워 핸들링은 순전히 입력 신호에 의해 결정되고 

제조회사가 아닌 사용자가 실제 입력신호를 조절하기 때문이다. 

예를 들어 Synthesizer와 같은 악기나 아주 많이 가공된(processed) 전기 기타 신호는 

아주 많이 compressed 되어 RMS값과 Peak값이 거의 같아질 수 있다. 

이는 어떤 앰프도 라우드 스피커도 RMS Rating 이상의 파워를 만들 수 있고 또한 어떤 사이즈의 앰프라 할지라도 

Clipped된 신호는 라우드 스피커를 망가뜨릴 수 있음을 뜻한다. 

심지어 믹서나 equalizer 아니며 시그널 프로세서에서 Clipping이 발생해도 마찬가지이다. 

따라서 Powerhandling에 관한 완벽한 답은 없다. 

따라서 대부분의 라이브에서 적절한 하나의 가이드이자 라우드 스피커에 특별히 정의된 최대 Power Rating값인 것이다.

 

대부분의 라우드 스피커는 최대 파워에서 자신의 디스토션을 표기하고 있지 않다. 

이는 라우드 스피커가 최대 파워로 구동될 때 여전히 좋은 소리를 보장하는 것은 아니라는 것이다. 

만약 최대의 파워 레이팅에서 소리가 좋지 않고 디스토션이 심하다면 

이는 최대 파워 레이팅(Maximum power rating)보다는 Limiting의 요인에서 그 원인을 찾을 수 있다.