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제목 소리의 진행과 원리: 소스-앰프-스피커
작성자 야다사운드 (ip:)
  • 작성일 2013-03-09 17:18:49
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  • 조회수 2157
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소리의 진행과정과 원리

앰프는 소스기기로부터 유입된 작은 신호 전류를 증폭시켜 흘려줌으로써 스피커 유닛을 진동시키도록 만든 전기장치이다. 증폭이란 소리를 더 크고 확장시켜, 또렷하게 들리게 하기 위한 것이다. 원래는 하나의 몸체였던 앰프는 여러 가지 소스(라디오, LP, CD 등)를 동시에 수용할 수 있는 입력 기능과 소스에서 들어온 신호를 증폭하여 출력시키는 기능을 분리하기 시작한다. 분리의 주된 목적은 증폭하여 커진 전류 신호가 소스로부터 유입된 미세한 신호에 영향을 주지 않도록 하는 데 있었다. 그리하여 입력신호를 처리하는 장치(믹서, 프리앰프)와 전류를 확장시키는 증폭장치(파워앰프)로 분리되기 시작했다.


앰프의 내부. 검은 박스가 전원 트랜스이며, 동그란 검은 물체가 콘덴서이다.

 소스기기는 음반을 읽어내어 전기신호를 생성하는 장치로서, 소스기기의 대표주자는 LP플레이어였다. 축음기의 원리대로, 회전하는 레코드 판의 가느다란 틈새의 모양에 따라 바늘이 움직이면 전기신호가 발생한다. 틈새의 깊이와 폭에 따라 소리의 강약과 음색이 변화하는 원리를 발전시켜 미세한 움직임에도 전기적으로 반응해서 정밀하고도 다이나믹한 소리를 가능하게 했다. 하지만, 80년대 초반에 개발된 CD가 주도한 디지털혁명은 LP시스템을 크게 위축시켰다. 모든 신호를 ‘0’과 ‘1’의 조합으로 된 비트 단위로 변환시키고 읽어내는 이 획기적인 방식은 편리성과 더불어 LP보다 훨씬 다이나믹한 소리를 선사했다. 개발 초기에는 음악적인 감흥이 덜하다거나 부자연스러움을 호소하는 사용자들의 지적이 있었지만, 다양한 기술 개발로 아날로그의 자연스러움에 무한히 수렴하고 있는 중이다.  

더불어, 디지털파일을 좀 더 편리하게 읽어내서 들을 수 있는 방법이 등장하게 되었는데, 그 대표주자가 MP3이다. 원래 파일의 음질을 크게 손상시키지 않고 획기적으로 용량을 줄이는 압축 기술이 나온 것이다. 이러한 기술은 디지털 음원을 굳이 CD에 담지 않고도 쉽게 재생할 수 있는 길을 열어주었다. 

그렇다면 이번엔 이들이 어떻게 연계되어 소리를 내는지 알아보자. 소리가 만들어지는 과정은 발생 순서대로 소스기기-앰프-스피커의 차례로 이동하게 된다. 소스기기가 아날로그이든 디지털이든 최초에 발생한 신호는 아주 미세한 전기 신호이다. LP플레이어의 경우에는 레코드판의 미세한 틈을 따라 운동하는 바늘의 움직임이 만들어낸 운동에너지의 변환신호이고, CD플레이어라면 레이저가 ‘0’과 ‘1’로 읽어낸 조합의 집합신호이다. 이는 소스기기 내부의 길(케이블, 기판 등)을 거쳐 앰프로 흘러간다. 

소스기기로부터 넘어온 전기 신호가 앰프에 도착하면, 사용자의 선택(CD, LP, 튜너 등)에 따라 정해진 경로를 따라 흐르게 되는데, 사용자가 조정하는 출력(볼륨)을 따라 흐르는 양이 조절된다. 이제 앰프는 소스에서 온 전기 신호를 스피커를 움직일 만한 크기로 대용량으로 확대복사, 즉 증폭한다. 확대복사에 필요한 확대경이 트랜지스터(혹은 진공관)이다. 이 과정에서 스피커로 흐르는 전류를 원활하게 흐르게 하기 위해서 앰프는 미리 전원트랜스로 전압을 조절해서 전기를 콘덴서에 저장해둔다. 전원트랜스는 기어장치, 콘덴서는 저장 탱크라고 이해하면 빠르다. 확대경, 기어장치, 저장탱크 세 가지 역할을 하는 트랜지스터(혹은 진공관), 전원트랜스, 콘덴서의 성능이 앰프의 능력을 크게 좌우한다.

이렇게 앰프에서 증폭된 전기신호가 스피커에 도착하게 된다. 스피커에 전기가 흐르게 되면 진동판은 그 전류의 변화에 맞추어 앞뒤로 움직이게 된다. 자석을 붙인 진동판에 전류가 흐르면 자기장이 생기는 원리를 이용한 것이다. 스피커의 진동판에서 울림이 생기면 우리는 드디어 전기신호가 생겨난 이래 지금까지 전송되어 온 멋진 소리를 듣게 되는 것이다.

스피커의 진동판이 울리기 이전까지는 모든 신호는 크고 작은 전기의 이동일 뿐이다. 전기가 이동하면서 생기는 문제들이 적지 않기 때문에, 전기의 흐름을 방해하거나 신호를 변화시키는 요인들을 효과적으로 제거하여 원래 출발했던 최초의 신호가 스피커에까지 잘 보존되어 도착하게 하는 모든 활동에 전기적 오디오 기기의 본분이 있다. 스피커 또한 전기신호를 미세한 부분까지 정확히 반영하는 울림을 만들어 들려주었을 때 최고의 성능을 발휘하게 된다.

오승영 / 오디오 평론가 (야다사운드 임의 편집)

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