단돈 2달러짜리 초소형 풀레인지 스피커가 미니어처 Fostex 스타일의 백로드 혼 인클로저 안에서 놀라울 정도로 풍부한 사운드를 낼 수 있을까요? 이 영상에서는 전설적인 Fostex 디자인에서 영감을 받아 축소판 혼 인클로저를 제작하고, 테스트하며, 비교해 봅니다.
후면 부하형 혼 스피커는 드라이버에서 발생하는 후면 음파를 캐비닛 내부의 접이식 혼을 통해 전달함으로써 저음을 효율적으로 증폭하고 왜곡을 줄이는 라우드스피커 설계 방식입니다.
일반적인 박스형 스피커와 달리, 후면 로딩 호른은 악기처럼 점차 넓어지는 복잡하고 구불구불한 내부 경로를 활용합니다. 스피커 콘의 뒷면에서 방출되는 음파는 점점 넓어지는 통로(호른)를 통과하며, 이 과정에서 저주파가 음향적으로 증폭됩니다.
소리가 호른 입구를 빠져나올 때쯤이면 저음 응답이 강화되어, 별도의 서브우퍼나 크로스오버 네트워크 없이도 단일 풀레인지 드라이버 하나로 놀라울 정도로 따뜻하고 풍성하며 풍부한 사운드를 선사합니다. 이번 프로젝트에서는 원래 거대한 8인치 드라이버를 위해 설계된 Fostex의 전설적인 디자인 컨셉을 차용하여, 이를 소형 데스크톱 걸작으로 재탄생시킬 예정입니다. 5mm 두께의 PVC 소재로 제작된 마이크로 혼 섀시 안에 저렴하고 작은 2인치 풀레인지 드라이버를 장착할 것입니다. 드라이버 가격은 약 2달러입니다.
Fostex 공식 링크에서 원본 설계도를 다운로드할 수 있습니다. 그리고 처음부터 분명히 해두고 싶은 점은, 이 스피커가 진정한 하이파이(Hi-Fi)급 품질의 스피커가 아니라, 단순히 이 유형의 스피커 박스의 특성과 효율성을 테스트해 보고자 한 작은 실험일 뿐이라는 것입니다. 처음에 저는 이 유형의 박스를 설계하는 방법을 연구했는데, 참고로 이를 위한 소프트웨어가 많이 있음에도 불구하고 여전히 꽤 복잡하며 많은 작업과 테스트가 필요합니다.
이 프로젝트는 다음 기관의 후원을 받아 진행됩니다. PCBWay . 꼭 방문해 보세요. PCBWay 오픈소스 커뮤니티 이곳에서는 다양한 카테고리로 분류된 수많은 유용한 프로젝트를 찾아보실 수 있습니다. 관심 있는 분야를 선택하시면 유용하고 무료인 프로젝트를 많이 발견하실 수 있습니다. 또한 이곳에서 향후 프로젝트에 사용할 거버(Gerber) 파일을 다운로드하거나 기성 PCB를 주문하실 수도 있습니다. PCBWay 최적의 가격으로 프로젝트를 제작하는 데 필요한 모든 서비스를 갖추고 있습니다.
설계 시에는 드라이버의 기본 특성을 파악해야 하며, 그중에서도 제조사에서 제공하는 공진 주파수와 텔-스몰 매개변수가 가장 기본적인 사항입니다.
물론, 이 작고 저렴한 드라이버에 대한 데이터는 전혀 없습니다. 집에서도 비싼 측정 기기를 사용하지 않고도 공진 주파수를 매우 정밀하게 측정할 수 있으며, 이것이 바로 어떤 종류의 사운드 박스를 만들 때 필요한 기본 데이터입니다. 오디오 주파수 발생기 앱이 설치된 컴퓨터나 휴대폰, 오디오 증폭기, 약 10~47옴의 저항기, 그리고 디지털 멀티미터가 필요합니다.
온라인 톤 발생기를 사용할 것입니다. 앰프의 출력을 직렬 저항을 통해 스피커에 연결합니다. 그런 다음 멀티미터를 스피커 단자에 직접 연결하고, 환경의 영향을 받지 않도록 스피커를 공중에 자유롭게 매달아 둡니다. 이제 주파수를 40Hz부터 서서히 높여갑니다. 주파수가 증가함에 따라 전압이 변하고, 전압이 최대값에 도달했을 때 스피커의 공진 주파수를 측정합니다. 특히 이 스피커의 경우, 공진 주파수는 약 170Hz입니다.
이 사진은 드라이버에서 출구(입구)로 이어지는 음향 경로를 가장 잘 확인할 수 있는 제작 단계의 사운드 박스입니다.
소리가 발생하는 드라이버 바로 뒤쪽에는 감쇠재가 채워진 반개방형 사운드 박스 역할을 하는 첫 번째 챔버가 있습니다. 그런 다음 소리는 지수적으로 확장되는 채널을 통해 전달되는데, 이 채널의 크기는 주로 드라이버의 공진 주파수에 따라 결정됩니다. 크기를 비례적으로 줄이는 방식이 단순히 부피를 비례적으로 줄이는 기존 박스 방식과는 다르게 작동한다는 점을 알아두어야 합니다. 하지만 이 특정 사례에서 대략적인 계산을 해본 결과, 이 상자의 공진 주파수는 제가 드라이버에서 측정한 값과 대략 동일한 것으로 나타났습니다. 이는 결과를 미미하게 개선하기 위해 완전히 새로운 상자를 설계하는 것보다 저에게는 훨씬 더 간단한 방법이었습니다.
다음은 가장 흥미로운 부분인, 이 작은 스피커의 음향 특성을 테스트해 보는 단계입니다. 아쉽게도 녹음된 오디오를 통해 정확한 소리를 그대로 전달해 드릴 수는 없겠지만, 제가 직접 들어본 경험을 바탕으로 그 느낌을 전해 드리도록 하겠습니다. 당연한 이유에서, 테스트에는 유튜브 라이브러리의 곡들을 사용할 예정입니다. 적어도 대략적으로 어떤 소리인지 감을 잡으실 수 있도록, 이 스피커와 함께 제 NAD 801mm를 다른 채널에 연결하여 대략적인 비교를 해보았습니다. 현재 작동 중인 스피커를 표시하기 위해 두 스피커 모두에 빨간색 LED를 달아두었습니다. 밸런스를 조절하며 두 스피커의 소리를 테스트해 보겠습니다.
처음에 말씀드렸듯이, 초고음질의 하이파이 사운드를 기대해서는 안 되겠지만, 그래도 일반적인 압축형 박스와는 달리, 고음역대 저음이나 저중음역대(약 150–300 Hz) 어딘가에서 뚜렷한 부스트가 있어, 종종 매우 얇고 조용한 사운드를 내는 밀폐형 박스와 달리 보컬에서 약간 “더 강렬한” 사운드를 만들어 냅니다. 이 박스는 진정한 서브베이스를 재생하지는 않지만, 소형 밀폐형 박스보다 미드베이스 영역에서 훨씬 더 많은 에너지와 소리를 만들어 냅니다. 사운드는 더 생생하며, 책상 위에 놓으면 마치 예술 작품처럼 보입니다.
이제 두 스피커의 주파수 응답을 확인하기 위해 아주 대략적인 테스트를 해보려고 합니다. 이를 위해 온라인 핑크 노이즈 생성기와 무료 스펙트럼 분석 소프트웨어를 사용할 예정입니다. 작은 마이크를 이용해 두 스피커에서 나오는 소리를 각각 따로 녹음할 것입니다. 이 마이크는 고주파에 상대적으로 민감도가 낮기 때문에, 저는 주로 저주파 응답에 관심이 있습니다.
그리고 마지막으로, 다양한 음악을 비교적 오랫동안 들어본 후, 이 작은 사운드 박스에 대해 제 솔직하지만 분명 주관적인 의견을 말씀드리고자 합니다. 전체적인 사운드 이미지는 이 프로젝트를 시작했을 때의 기대치보다 훨씬 못 미칩니다. 물론, 무엇보다도 드라이버의 품질, 즉 극히 저렴한 가격을 고려해야 합니다. 전반적으로 앞서 언급한 내용과 별개로, 이 유형의 스피커는 실용적이지 않거나, 풀레인지 사운드 박스로 사용하기에는 충분하지 않다고 말하고 싶습니다. 그 이유는 매우 간단합니다. 바로 이 박스-드라이버 시스템의 공진 주파수가 300Hz 정도로 매우 높아, 실제로는 저중음 영역에 해당하며 명확한 저음은 전혀 들리지 않기 때문입니다. 하지만 중음역대 전체가 선명하게 들리며, 특히 저중음 영역이 매우 강하게 표현됩니다. 또한, 드라이버의 작고 비교적 견고한 진동판 덕분에, 이처럼 저렴한 드라이버 치고는 고주파 대역이 놀라울 정도로 훌륭합니다. 그리고 바로 이 스피커에서 두드러지는 특징들이 더 큰 NAD 801mm에는 결여된 부분들이었기에, 두 스피커의 조합은 서로를 완벽하게 보완해 주었고, 결과적으로 두 스피커가 모두 작동할 때의 전체적인 사운드는 NAD 단독으로 사용할 때보다 훨씬 더 넓고, 선명하며, 밝았습니다. 가장 놀라웠던 점은 실제 베이스가 거의 없는 순수한 기악 곡을 들을 때, 이 작은 스피커가 음질과 강도 면에서 모두 레퍼런스 NAD 801보다 확실히 뛰어났다는 사실이었습니다. 후자의 경우, 동일한 입력 전력에서도 이 작은 스피커는 레퍼런스급 대형 스피커보다 훨씬 더 강력하고 선명하게 들렸습니다.
현재 저는 베이스 리플렉스형 스피커와 같은 소형 드라이버를 사용한 컴프레션 박스 제작을 시작했으며, 다음 영상 중 하나에서 같은 드라이버를 사용하되 박스 형태가 다른 세 가지 소형 스피커를 실제로 비교해 보려고 합니다.
원문: https://www.instructables.com/Building-a-Mini-Fostex-Horn-Speaker-With-a-2-Inch-/
https://www.instructables.com/Building-a-Mini-Fostex-Horn-Speaker-With…