스피커 케이블에 대한 이론적 해석

스피커 케이블은 인터케이블과는 사뭇 다른 조건에서 동작하게 됩니다.

1. 파워앰프에서 출력되는 임피던스가 극히 낮다
2. 케이블로 흐르는 전류가 매우 크다.

첫 번째 특징으로 인하여 외부로 부터 영향을 받지 않으므로 케이블을 실드 할 필요는 없습니다.

그러나 인터케이블에서는 수 십 uA단위로 흐르던 전류가 스피커 케이블에서는 수 A 단위가 됩니다.

그리고 스피커 케이블의 특성상 선재의 저항 성분이 중요한 만큼 단자 처리 부분에서도 저항 성분이 증가하지 않도록 하는 배려가 필요합니다.

아래는 Ω(옴)의 공식입니다.
*. 회로내에 흐르는 전류는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다.
E= IR
E(전압)  I(전류)  R(저항)

위의 공식으로 보면 저항이 변하지 않아도 전류가 증가하면 그만큼의 손실로 나타나게 됩니다.

키르히호프의 법칙 중 제 2법칙에서는
*. 회로에 가해진 전압과 소비되는 전압의 합은 같다고 하였습니다.

위의 공식과 법칙을 적용하여 보면 이렇습니다.

파워앰프에서 20V가 출력되었고 스피커 케이블을 통하여 8옴의 스피커에 연결이 되어 있다면 2.5A의 전류가 흐르게 됩니다.

이때 사용된 스피커 케이블의 순저항성분이 1옴이었다면 2.5V의 전압 강하가 나타납니다.

위의 키르히호프법칙에서 "가해진 전압과 소비되는 전압의 합은 같다"고 하였으니 케이블에서 손실된 2.5V를 제한 17.5V만이 스피커에 가해집니다.

즉, 2.5V의 손실이 스피커 케이블에서 발생한 것입니다.

이와 같은 손실을 줄이기 위한 유일한 방법은 선재의 순 저항치를 줄이는 것입니다.

이런 이유로 스피커 케이블의 기본 큰 덕목은 순저항 성분이 낮아야 합니다.


*. 파워앰프에서 저음이 재현될 때 가장 많은 전류가 흐릅니다.

전류가 많이 흐르면 위의 예시처럼 손실도 같이 증가하게 됩니다.
결국 저음을 잘 나오게 하려면 스피커 케이블의 순 저항치를 줄여 손실을 줄여야 합니다.

그리고 스피커의 임피던스가 낮을 수록 스피커 케이블에는 더욱 많은 전류가 흐르게 됩니다.
이론적으로 8옴 스피커에 비해 4옴 스피커에서는 두 배의 전류가 흐르게 됩니다.

반대로 스피커의 임피던스가 16옴일 때는 8옴 스피커에 비하여 1/2의 전류가 흐르므로 스피커 케이블에 대한 영향이 그만큼 줄어 들게 됩니다.

결국, 같은 스피커 케이블이라도 스피커의 임피던스가 낮을 수록 케이블에 의한 손실이 증가하므로 음질의 열화로 나타나기 쉬운 조건이 됩니다.

근래 소개되는 선재들을 보면 제가 알고 있던 시절의 선재와는 비교 할 수 없을 정도의 좋은 특성을 가지고 있습니다.
하지만 이렇게 좋은 특성의 케이블은 가격이 매우 비싸다는 단점이 있습니다.

비교적 저렴하면서도 음질에 있어 만족할 수 있는 방법이 있어 소개합니다.

스피커 케이블을 손수 제작할 경우 LS전선에서 생산된 3.5mm 무산소 동선을 두 겹으로 하여 이것을 같이 묶어 하나의 선으로 사용합니다.
조금 굵어지는 것이 단점이나 이보다 굵은 스피커 케이블이 흔하기에 불편하다는 생각은 들지 않습니다.  
참고로 저의 시청실에서 사용되고 있는 스피커 케이블이 위와 같은 방법으로 제작된 것입니다.

이렇게 단면적을 늘리면 순 저항치가 낮아지지만 길이를 짧게 하여도 순 저항치는 낮아집니다.

이런 상황을 고려한다면 모노 블록으로 파워앰프를 구성하여 양쪽 스피커 바로 옆에 놓고 스피커 케이블을 짧게 사용하는 것이 손실을 최소화하는 가장 완벽한 방법입니다.

모든 선재는 순저항 성분과 코일성분, 용량성분으로 된 등가회로라고 볼 수 있습니다.
그러나 파워앰프의 출력 임피던스가 매우 낮아 케이블의 코일성분과 용량성분이 가청 주파수대에서는 아무런 영향을 주지 못 합니다.
평행[平行]으로 사용되는 스피커 케이블의 인덕턴스가 문제가 되는 주파수대는 최소 GHz(기가헤르츠)대 이상의 상황이라고 봅니다.

의욕만 있다면 스피커 케이블을 스스로 제작해 보실 수 있겠지만 스피커 케이블을 자작해 보기 위하여는 좋은 선재를 구입하는 것이 관건입니다.

그리고 좋은 케이블이란 비싼 케이블을 뜻하는 것이 아닙니다.  
선재를 구입하실 때는 가급적 가는 선이 여러 겹으로 구성되어 충분히 굵은 케이블 중에서 고르는 것이 좋습니다.

아무리 뛰어난 스펙을 가졌어도 굵기가 가늘면 좋은 특성으로 되기에는 한계가 있기 때문입니다.
그리고 양쪽 끝의 단자 마무리는 나사 조임식보다는 납땜으로 하는 것이 좋습니다.
나사 방식은 시간이 지나면 조금씩 느슨해 진다는 단점이 있습니다.   


이상으로 교과서적인 이론을 바탕으로 살펴본 케이블에 대한 이론적 해석은

인터케이블의 성능이 부족하면 고역의 특성저하로,

스피커 케이블의 성능이 부족하면 저역의 특성 저하로 나타나게 된다는 것으로 요약하며 모두 끝을 맺습니다.  

 
기사 출처: 운영자 직접 작성