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.

[스피커와 앰프, 매칭에 관하여.]

많은 분들이 궁금해 하시는 매칭에 관해 정리를 좀 해 보려고 합니다.

사실, 작년 코그커뮤니티의 궁금한 스터디에서 진행하였던 내용인데요, 

지속적으로 문의가 오는 질문이기에 홈페이지에 정리 해 놓습니다.

스피커에는 적절한 앰프가 필요합니다.

스피커에 어떤 앰프를 연결해야 하는가, 우리 교회에는 매칭이 제대로 되었는가... 궁금하신 분들이 많으신데요,

실제적으로 매칭이 맞지 않으면 어떤 일들이 일어나는가???

1) 스피커가 정상적으로 일을 하지 않는다.

2) 심한 경우, 앰프가 죽던 스피커가 죽던 사망하는 일이 일어난다.

3) 더 심한 경우... 화재 발생... 등의 문제가 발생됩니다.

대부분의 교회에서 너무나도 쉽게 간과하시는 문제인데요... 결코 대수롭지 않게 넘길 일은 아니죠....

이러한 매칭을 위하여... 몇 가지 알아야 하는 이야기들이 있습니다.

1. 내 스피커의 RMS? MAX? PEAK???

2. 임피던스에 따른 앰프의 출력을 확인하는 방법.

3. 앰프의 모드 설정.

뭐, 대충 이런 이야기들입니다. 천천히... 릴렉스...

참, 참고로 스피커 케이블에 관한 이야기는 다음에 하도록 하고요....

일단 출발합니다. 출~바알...

1. 내 스피커의 RMS? MAX? PEAK?

대부분의 스피커는 spec이 있습니다.

이러한 스펙은 제품의 뒷면이나, 설명서나 포장박스, 인터넷 등에서 확인하실 수 있습니다.

가끔, 인터넷에서도 찾을 수 없는 정체불명의 스피커들이 존재하기는 합니다.

일단, 스펙을 알기 위해서... 스피커의 제조사와 모델명을 알아야겠죠?

음... 어떤 스피커를 예를 들어 볼까요?

많은 교회에서 사용하시는 JBL의 JRX212를 예를 들어 보죠.

요렇게 생긴 스피커입니다. JBL 사이트에서 spec을 찾아보겠습니다.

수많은 쇼핑몰에서도 확인이 되시고요, 가끔 엉뚱한 image로 

틀린 spec을 올려놓은 사이트들도 종종 있습니다. 몇 번 확인을 해 보시면 답이 나오겠죠.

요렇게 되어 있네요.

Power rating 전력 소모량이 250W에서 1000W라네요.

60hz에서 20khz 까지 재생이 가능하고요, 물론 -10db에서요...

감도가 98db SPL이네요.

근데, 중요한 것은 그 밑에 있습니다.

Nominal Impedance가 8옴이네요. 이 스피커는 8옴의 임피던스를 가지고요...

이 임피던스는 앰프 이야기 할 때 또 하도록 하겠습니다.

필요로 하는 앰프가 8옴에 250W에서 500W로 표기되어 있습니다.

이 스피커의 RMS는 8옴 250W가 되는 거죠.

RMS는 실효치 등으로 해석을 하는데요, 쉽게 말씀을 드려서 이 스피커가 필요로 하는 최소한의 용량이라고 생각하시면 쉬울 것 같습니다.

JRX212는 8옴 250W의 앰프로 구동을 하면 된다는 것을 의미하죠.

그렇다면 이 스피커에 8옴 250W짜리 앰프를 연결하면 되는가?

되긴 된다는 겁니다. 그 이하로는 연결하시면 스피커가 요구하는 출력이 부족하기 때문에 앰프가 사망할 수 있습니다.

하지만 이 스피커가 원활하게 작동이 되기에는 아직 부족하죠. ‘원활하게 작동된다’는 말은 

‘이 스피커가 얼마의 앰프 출력에 프로그래밍 되었는가’라는 질문과 동일하고요, 

충분한 사운드를 제공하기 위해 필요한 용량을 묻는 질문이죠.

일반적으로 RMS의 두 배 용량을 MAX, 혹은 Programming이라고 표기합니다.

그리고, RMS의 네 배 용량, 즉 MAX의 두 배 용량을 Peak라고 표현하죠.

Peak는 말 그대로 스피커가 받을 수 있는 최대 허용입력이죠. Peak를 넘으면... 스피커가... 죽습니다.

중요한 것은, 스피커의 RMS 이하도 안 되고요, Peak 이상도 안 됩니다.

또한, 적절한 매칭은 MAX 값으로 계산하시면 좋고요, RMS의 세 배 정도의 앰프 출력을 물리는 것도 좋은 사운드를 얻으실 수 있습니다.

이제, 1번에 대한 결론을 내겠습니다.

JBL JRX212의 RMS는 250W, MAX는 500W, Peak는 1,000W입니다.

추천은 500W 언저리입니다. 물론, 임피던스 값이 8옴이죠.

그렇다면 이제 앰프의 용량을 확인 해 보겠습니다.

2. 임피던스에 따른 앰프의 출력을 확인하는 방법.

여기서 많이들 혼돈 되는 것이 임피던스입니다.

참고로, 스피커는 임피던스가 정해 져 있습니다. 위에서 살펴 본 JRX212는 8옴의 임피던스를 가죠.

하지만 앰프는 임피던스가 2옴이나 4옴, 8옴, 16옴 등 다양한 출력이 표기되어 있습니다.

사실, 이것이 별거는 아닙니다. ‘내가 연결하고자 하는 스피커가 몇 옴의 임피던스를 갖는가?’라는 문제의 값만 알고 있으면 됩니다.

쉽게 말씀을 드려, 앰프는 2옴일 때 나오는 출력이 8옴으로 변하면 출력값이 바뀐다는 거죠. 

이것도 앰프 제조사에서 제공하는 spec을 참고해야 합니다.

어떤 앰프를 살펴 볼까요?

적절한 가격에 무난한 Opal Audio의 앰프를 살펴보겠습니다.

요렇게 생겼고요, 스펙을 찾아보니...

요렇게 정리가 되어 있네요.

Opal Audio의 FP 씨리즈는 904, 1404, 1804, 2004 등으로 이루어 져 있네요.

스펙에 나와 있듯이, 스테레오 파워라는 값이 있습니다.

스테레오 파워, 스테레오 출력은 일반적으로 앰프를 스테레오 모드로 연결시, 2개의 독립된 앰프단으로 출력이 되죠. 

보통 좌, 우에 사용하시는 스피커 2통을 앰프 1통으로 연결하는 방법이고요, 

FP-904는 8옴에 300W, FP-1404는 8옴에 450W를 출력합니다.

하지만 4옴 스테레오 파워는 좀 다르죠. FP-904는 4옴에 450W를 출력하네요.

우리가 원하는 출력은 JRX212가 갖는 임피던스 값인 8옴을 기준으로 찾아야 합니다.

FP-1404가 8옴에 450W, FP-1804가 8옴에 550W의 출력을 제공하네요.

JRX212의 RMS가 얼마였죠?

8옴에 250W였나요? 그렇다면 그 두배인 8옴 500W 정도의 앰프를 연결하면 좋을 것 같습니다.

FP-1404가 450W네요. 물론 좋은 매칭이지만, 실제적으로 앰프 제조사가 표기해 놓은 출력이 

100% 다 나오는지는 살짝 미지수고요, 케이블의 굵기나 길이에 따른 파워의 손실을 감한다면... 

MAX 보다 살짝 높은 것도 좋을 거 같네요.

결정 했습니다.

Opal Audio FP-1804입니다.

좀 더 쎈 녀석을 원하신다면 FP-2004도 가능하겠군요. Peak 이내이기 때문에...

하지만, 모든 오퍼레이팅 환경에서 믹서의 출력 기준이 되는 0db 출력을 절대 넘기지 않으리라는 보장은 없기 때문에 

저라면 FP-1804를 선택하겠습니다.

가격도 적당하군요...

FP-1804는 8옴일 때는 550W의 출력을 제공하지만, 4옴일 때는 700W의 출력이 되고요,

2옴 모드는 지원을 하지 않네요.

스피커 이야기를 앞에서 하였지만, 8옴의 동일한 스피커를 두 통 연결하시면 4옴이 되고요, 네 통을 연결하시면 2옴이 됩니다.

물론 필요로 하는 RMS 용량은 곱빼기가 됩니다.

예를 들어 볼까요?

8옴 250W + 8옴 250W = 4옴 500W

8옴 250W + 8옴 250W + 8옴 250W = 8/3옴 750W

8옴 250W + 8옴 250W + 8옴 250W + 8옴 250W = 2옴 1,000W 가 됩니다.

Opal Audio의 FP 씨리즈는 2옴을 지원하지 않기 때문에 4통을 연결하시면 아니 아니, 아니되오...

2번의 답을 찾으셨나요?

이제, 마지막 질문으로 넘어 갑니다.

3. 앰프의 모드 설정.

앰프의 출력단에는 일반적으로 3가지 모드가 있습니다. 

이러한 모드변경은 앰프 뒷면의 스위치나, 전면의 버튼으로 변결하실 수 있습니다. 

앰프 제조사에서 제공하는 매뉴얼을 참고하시면 됩니다.

물론, 모든 앰프가 그렇다는 것은 아니고요...

위의 스펙을 다시 보겠습니다.

음... FP-1804로 결론을 냈으니... FP-1804로 예를 들겠습니다.

FP-1804의 출력 표기를 보니... 이렇게 되어 있습니다.

스테레오 모드, 브릿지 모드, 패러럴 모드...로 되어 있고요,

스테레오 모드 / 4옴 700W, 8옴 450W

패러럴 모드 / 4옴 700W, 8옴 450W

두 가지 모드는... 동일하네요.

당연한 이야기입니다. 스테레오 모드와 패러럴 모드는 출력의 차이가 아니라, 입력의 차이입니다.

스테레오 모드는 두 개의 입력을 받아, 두 개의 출력을 보내는 것이고요,

패러럴 모드는 한 개의 입력을 받아, 동일한 두 개의 출력으로 보내는 것입니다. 흔히들 모노 출력이라고도 말합니다.

앰프에 따라 패러럴, 혹은 모노 모드가 지원되지 않을 수도 있습니다. 이 때는 어쩔수 없이 Y 케이블을... 필요에 따라 제작해야겠죠.

이제 브릿지모드를 살펴 보겠습니다.

FP-1804의 브릿지모드는 8옴만 표기되어 있습니다. 8옴에 1400W네요.

브릿지모드는 두 개의 출력단을 직렬로 연결하는 것을 말합니다. 두 개의 출력단에 다리를 놓았다는 뜻으로 이해하시면 됩니다.

그런데 조금 이상합니다.

스테레오 모드일때는 8옴에 550W였는데, 브릿지모드는 8옴에 1,400W입니다.

어떻게 된 일일까요....

FP-1804는 한 대의 앰프 안에 두 개의 별도로 구동되는 출력단을 갖고 있습니다.

이 출력단은 4옴을 기준으로 할 때 700W의 출력을 내는데요,

브릿지모드는 이 두 개의 출력단을 직렬로 묶습니다.

그래서... 다음과 같이 됩니다.

4옴 700W + 4옴 700W = 8옴 1,400W...

FP-1804는 8옴을 기준으로, 2개의 550W 출력을 낼 수도 있고요,

브릿지 모드로 변경시, 1개의 1,400W 출력을 낼 수 있네요.

이러한 브릿지모드는 고 출력을 요하는 스피커에 사용할 수 있습니다.

가령, 700W 스피커가 있다면 스테레오로 8옴에 1,400W가 출력되는 앰프 1대를 구입하시는 것보다, 

브릿지로 8옴에 1,400W 출력의 앰프 2대를 구입하는 것이 저렴할 때도 있죠.

이 때 주의하셔야 하시는 것이 바로 임피던스입니다.

FP-1804는 스테레오 모드는 4옴까지 지원하지만 브릿지는 8옴까지만 지원합니다.

만약, 앰프가 2옴 스테레오를 지원한다면 브릿지는 4옴까지,

1옴 스테레오를 지원한다면 브릿지는 2옴까지 지원이 됩니다.

그런데, 1옴 스테레오 지원 앰프는 굉장히 드물고요, 가격도 엄청... 대표적으로 Camco가 있네요. 가격도... 대표선수입니다.

이상, 스피커와 앰프의 매칭에 관한 이야기들을 적어 보았는데요,

사실 어렵지 않은 부분들이지만 잘 모르시는 분들이 많은 부분입니다.

요즘의 스피커들은 대부분 성능이 좋아서 앰프 매칭만 잘 하시면 대부분 좋고, 큰 음압의 소리를 재생합니다.

만약, 교회에 스피커들이 출력이 부족하다면 앰프 매칭을 제일 먼저 확인하셔야 하시고요, 그 다음에는 스피커 케이블... 

이런 부분들이 정상적으로 잘 설치가 되셨다면 90% 이상 좋은 소리가 날 껍니다.

교회의 거리가 25m 이상 되시지 않는 교회에, 만약 누가 오셔서 스피커를 더 달아야 한다고 하신다면... 둘 중의 하나겠죠.

음향을 전혀 이해하시지 못하시는 분이시거나, 장사꾼이시거나...

올바른 매칭 확인하셔서, 좋은 사운드, 충분한 사운드 들으시고요, 앰프나 스피커도 보호, 화재에 대비하시면... 좋겠네요.

다음에는 스피커 케이블에 관한 이야기로 풀어 가겠습니다.

다음에 만나요, 샬롬~