[참고] 스피커 박스의 황금비율, 스피커 통짜기의 노하우

diymania : 요즘에는 원박스카는 물론이고,승용차에서도 문짝을 인클로져로 그냥 사용하던방식에서 탈피하여 , 제대로된 스피커 통을 짜는 사람들이 늘고 있다

아래의 글은 오디오인드림의 홈용 스피커 통짜기를 링크한것이지만, 차량에서의 제작시에도 도움이 되리라 생각된다

흔히들 스피커 만드는 것이 앰프 자작보다 어렵다고 한다. 그러나 그 동안 알려진 자료가 네트워크 설계 위주의 소개였기 때문에 실제로 스피커를 제작하다 보면 여러 군데 난점에 봉착하게 된다. 특히 네트워크 제작에서도 주어진 유닛의 데이터만 가지고 정형화된 크로스오버 공식 틀에 끼워 맞추다 보면 전혀 엉뚱한 결과가 나오기 마련이고, 인클로우저 역시 한번의 제작으로 성공하기란 매우 힘든 작업이다. 지난 10여 년간 150여 종의 유명 스피커 인클로우저 및 완제품을 개발해 왔던 경험을 토대로 전문적인 스피커 제조 회사들의 작업 공정은 어떠한가를 살펴보고, 조금만 시간을 투자한다면 자작으로도 전문 회사 못지 않게 하이엔드 스피커 제작이 가능하다는 것을 설명하고자 한다.

목표의 설정
스피커 제작에 앞서 고려해야 할 사항은 스피커의 경향이다. 하나의 스피커로 모든 장르의 음악을 소화해 낸다는 것은 무리이기 때문에 투자에 따른 효용을 먼저 살피고, 거기에 맞는 유닛과 인클로우저 방식 선정 및 크로스오버 네트워크 결정을 해야 한다. 각 유닛 회사가 제공한 T/S 파라미터를 이용하여 인클로우저 용적을 계산하는 방법과 크로스오버 주파수 계산법 등은 이미 많은 소개가 되었으므로 이 글의 말미에 잠깐 언급하기로 하겠다. 필자가 주로 다루게 될 내용은 스피커 자작파들이 가장 곤란을 겪게 되는 인클로우저 제작이다. 여러 경로를 통해 아무리 최적의 용적을 계산해 낸 인클로우저라 할지라도 사용 자재와 형태 및 가공하는 방법에 따라 음질의 차이는 천차 만별이라 할 수 있다.

인클로우저의 소재
인클로우저 제작용 목재로는 MDF, 파티클 보드, 미송 합판, 집성 원목 등이 있다. 목재가 음질에 미치는 요소는 그 소재의 밀도, 수분 함유율, 흡음률 등에 따라 재생 주파수 대역에 따른 응답이 달라지게 되므로 소재의 선택에 신중을 기해야 한다. 어느 소재가 월등히 우수하다고 단정지을 수는 없지만 기존의 빈티지 스타일이나 풀레인지 유닛의 인클로우저에서는 의도적으로 인클로우저의 진동을 유도하기 위해 미송 합판이나 파티클 보드를 많이 이용했다. 그러나 최근에 와서 목재 가공 기술의 발달로 고압축의 밀도와 고강성, 전대역에 걸친 고른 흡음률, 가공 편이성 등의 장점을 갖춘 MDF가 인클로우저의 공진을 최대한 배제하고 있는 현대적 성향의 스피커 인클로우저 용도로 가장 많이 쓰이고 있으므로 MDF를 가지고 인클로우저 제작의 실례를 들고자 한다.

M D F 의 재단
인클로우저의 내부 용적이 계산되었으면 가로, 세로, 깊이의 치수를 서로 다르게 하여 내부 정재파가 발생되지 않게 황금비(1.62×1×0.62) 등에 맞춰 도면을 준비한 다음 MDF를 재단해 보기로 하자. 인클로우저는 모서리 접합 방법에 따라 각 관의 진동 전달의 방향이 다르기 때문에 수직 접합, V 컷팅 접합, 홈파기 가공, 계단식 접합 등의 방법을 사용한다.

각각의 방법에 따른 장단점
① 수직 접합 : 작업의 간편성은 있으나 진동이 90。 방향으로 전달되어 같은 두께의 MDF 사용시에 공진점 분산의 효과가 적고, 이은 접합 부위가 시간이 지나면 직각 방향으로의 팽창과 수축이 반복되어 무늬목이나 기타 도장으로 마무리를 하였을 때 턱이 지거나 틈이 벌어질 우려가 있다(사진 1).
② V 커팅 접합 : 접합 면적이 넓고 진동 전달 방향이
45。 방향으로 서로 교차되어 상쇄시키므로 진동 차단의 효과는 있으나, 정밀 가공과 접합 후 바이스 등으로 고정시켜 두지 않으면 틈이 생길 수 있어 작업 공정이 까다롭다(사진 2).
③ 홈 파기 가공 : 견고성 면에서는 다른 접합 방식보다 우수하나, 진동 전달에 있어 수직 접합과 유사한 면이 있다(사진 3).
④ 계단식 접합 : 접착 면적이 넓고 이중의 턱으로 진동을 적절히 분산시킬 수 있는 장점이 있으나 가공상의 불편이 따른다(사진 4). 대체로 소형 인클로우저는 V 컷팅 접합을 많이 쓰고 있고 대형에서는 계단식 접합을 선호하고 있다. 각 방식 공히 장단점이 있으므로 제작자의 형편에 맞게 적절히 선택하는 게 좋다.개인이 MDF를 적접 재단하다 보면 정밀도가 떨어진다. 요즈음은 대부분의 판매점에서 도면에 맞게 저렴한 비용으로 재단을 해주거나 목공소를 연결해주므로 MDF 한 장당 5천원 정도의 비용으로 기본 재단은 해 오는 게 바람직하다. 구멍은 직소(Jigsaw)나 실톱 등으로 유닛의 프레임 턱에 맞게 가공을 한다(사진 5). 이때 유의할 점은 트위터만큼은 반드시 배플에 이중턱을 내서 배플보다 튀어나오지 않게 고정해야 트위터의 회절 영향을 막을 수 있다(사진 6). 고역대의 회절 문제는 인클로우저의 형태에 절대적 영향을 받는다. 인클로우저의 전면 좌우측이나 상단부에 경사를 주는 이유도 고역의 회절을 방지하기 위한 필사적인 노력에 의한 것이다. 전문적인 인클로우저 공장에서는 모든 구멍은 CNC나 루터로 가공하기 때문에 별 어려움이 없다.
유닛 프레임 두께에 맞는 MDF(보통 4.5㎜~6㎜)를 한 장 덧대어 붙이면 배플 공진 예방에도 도움이 되고 작업도 간단히 해결된다(사진 7).

조 립
MDF의 접착은 목공용 오공 본드 #205를 이용하여 재단한 각 패널을 태커나 나사못 등을 이용하여견고하게 접착한다(사진 8). 이때 주의할 점은 목공 본드를 넉넉하게 빈틈없이 채워 공기의 흐름이 완전히 차단되어야 한다는 점이다. 각 모서리 접착면에 턱이 진 부분은 #80~#150 정도의 사포로 갈아낸 후 퍼티(페인트 가게에서 구할 수 있는 현장 공사용 핸디 코트나 석고분, 토분 등을 오공 본드와 물로 적당히 개어 반죽한 것)로 턱이진 부분을 모두 메운다(사진 9). 퍼티가 완전히 마르면 #150 사포로 표면을 균일하게 다듬는다. 일단 여기까지 완성이 되면 성격이 급하신 분들은 유닛을 끼워 소리를 먼저 들어보고 싶어한다. 그러나 대체로 실망하기가 쉽다. 마감을 하지 않은 목재 상태에서 나오는 스피커의 음은 아무리 두꺼운 목재를 썼다 할지라도 공진을 하기 마련이다. 두껍고 무거운 소재가 진동은 잡을 수 있지만 특정 주파수대에서의 공진은 결코 막을 수 없다. 무늬목을 사용한다거나 도장(칠)을 하는 것은 외양뿐만 아니라 인클로우저의 공진점 분산에도 절대적 역할을 하여 음질에도 많은 차이를 보인다는 것은 이미 제작자들의 공통된 의견이며, 한번의 제작으로도 분명히 느낄 수 있을 것이다.