스피커(擴聲器, Loudspeaker)는 전기적 신호를 받아서 소리를 출력하는 전자기기를 말한다.
역사
1861년 요한 필립 라이스(Johann Philipp Reis, 1834~1874, 영위백 문서)가 만든 라이스 전화기의 수신기를 만든 것으로 시작된다. 이후 1898년 올리버 랏지(Oliver Lodge, 1851,~1940, 영위백 문서)가 [1] 현대에 가장 대중적인 자기 코일 방식(다이나믹 스피커)의 스피커에 대한 특허를 낸 이후 1915년 피터 로리츠 젠센(Peter L. Jensen, 1886~1961, 영위백 문서)와 에드윈 프리드햄(Edwin Pridham)에 의해 최초로 실용적인 스피커가 발명되었다.
종류
다이나믹 스피커
다이나믹 스피커(Dynamic Loudspeaker)는 가장 대중적인 형태의 스피커로 콘형 스피커라고도 부른다. 구멍 뚫린 형태의 영구자석이 있고 영구자석 안쪽으로 보이스코일이 있어서 전류가 흐른다. 음성신호를 통해서 전류의 변화기 일어나고 이 전류의 변화가 원뿔 형태이고 고무처럼 부드러운 재질의 진동판에 운동 에너지를 가해서 소리를 내는 방식의 스피커이다.
다이나믹 스피커의 종류
- 우퍼(Woofer) - 중저음을 출력하는 스피커이다.
- 서브우퍼(Subwoofer) - 우퍼 중 특히 200Hz 이하의 저음 진동수만 출력하는 스피커이다.
- 미드레인지 스피커(Midrange Speaker) - 일반적인 가청대역을 출력하는 스피커이다.
- 트위터(Tweeter) - 고음을 출력하는데 특화된 스피커이다.
- 무선 스피커(Wireless Speaker) - 전원공급 선 없는 스피커이다. 전통적인 전류 신호 대신 전자기파를 이용해서 음성 신호를 수신한다.
혼형 스피커
혼형 스피커(Horn Loudspeaker)는 가장 오래된 방식의 스피커이다. 둥근 영구자석 안에 음성신호를 담고 있는 전류에 의해 생기는 힘을 전달해서 소리를 전파하는 메커니즘은 콘형 스피커랑 유사하지만 부드러운 재질의 진동판을 사용하는 대신 단단하고 속이 빈 원뿔 모양의 강철판을 통해 증폭하는 방식이다. 일반적인 다이나믹 스피커에 비해 큰 소리를 낼 수 있는 이점이 있으나 잡음이 쉽게 섞이는 단점이 있어 야외용 확성기에 주로 사용한다. 소리 증폭 원리는 휴대용 메가폰이랑 거의 같다.
리본형 스피커
리본형 스피커(Ribbon Loudspeaker)는 마이크에서 리본형 마이크처럼 영구자석과 진동판이 떨여져 있는 다이나믹 스피커와는 달리 리본이 영구자석에 붙어있는 형태이다. 상당히 섬세한 소리까지 출력이 가능하나 리본의 내구성이 매우 약하다는 것이 단점이다.
정전형 스피커
정전형 스피커(Electrostatic Loudspeaker)는 진동판 양쪽 끝에 고전압을 걸어 진동판과 떨어져 있는 전극 사이의 정전기적 인력을 이용해서 진동하는 스피커이다. 음질은 매우 우수하나 소리를 정확하게 들을 수 있는 영역이 한정되어 있고, 전력소모가 심하다. 대체로 부피가 크고 고음역대 위주로 소리가 잘 나오는 특징이 있다.
압전형 스피커
압전형 스피커(Piezoelectric Loudspeaker)는 금속 진동판 뒤에 세라믹을 붙여서 세라믹에 전기신호를 보내면 진동을 하는 압전효과(Piezoelectric Effect)를 이용해서 소리를 출력하는 스피커이다. 구조가 단순해서 쉽게 소형화할 수 있으나 음질이 그닥 좋지 않고 내구성이 약해서 주로 소형의 고음역대 출력 스피커 용도로 사용한다.
무빙아이언 스피커
무방아이언 스피커(Moving Iron Loudspeaker)는 옛날에 사용한 방식의 스피커였다. 다이나믹 스피커가 음성 전기신호를 코일의 진동을 진동판에 전달해서 증폭하는 방식인데 반해 이 스피커는 코일이 고정되어 있고 영구자석이 전자기력에 의해 움직이면 철판을 통해 소리를 전달하는 방식이었다. 음질이 나쁜데다가 결정적으로 부피에 비해 출력이 형편없기에 현대에는 보청기나 일부 이어폰 정도를 제외하면 사장된 방식.
스피커의 작동 원리
가장 대중적인 다이나믹 스피커의 작동 원리에 대해서 서술한다.
참조
- 스피커의 종류
- 새틀래이트: 소형 스피커로 중, 고음역대를 출력한다. 유닛 크기가 작아 넓은 음역대를 기대할 수 없다. 물론 저음역대도 출력 가능하지만 음량이 너무 작다.
- 북쉘프: 새틀래이트보다 출력이 크며 더 낮은 음을 출력할 수 있다.
- 사운드바: 소형 스피커로 저음역대를 출력하기는 불가능하지만 위에 모니터를 올려놓거나 모니터 앞에 놓고 사용하면 여유 공간면에서 이득을 볼 수 있다. 여기에도 소형 우퍼가 달리기도 한다.
- 우퍼: 유닛 크기가 상당히 크며 저음역대를 주로 출력한다. 새틀래이트에서 불가능한 충분한 베이스를 출력해준다.