스피커 저항을 측정하는 방법

스피커 임피던스는 교류 전류에 대항하는 스피커의 저항을 측정하는 값이다. 앰프 임피던스가 너무 높으면 스피커의 볼륨과 다이내믹 레인지가 제 역할을 하지 못하는 반면, 임피던스가 너무 낮으면 앰프의 전력이 너무 높아져서 스피커가 손상될 수 있다. 스피커의 일반적인 레인지를 확인하고 싶다면 멀티미터만 있으면 된다. 더 정확한 검사를 원할 경우 특별한 도구가 필요하다.

방법 1

방법 1 의 2:

빠르게 측정하기

PDF 다운로드

1
공칭 임피던스 정격 라벨을 확인하기. 대부분 스피커 제조사들이 스피커 라벨 혹은 패키징에 임피던스 정격을 표시하고 있다. "공칭" 임피던스 정격(보통 4, 8, 혹은 16 옴)은 일반적인 오디오 범위의 최소 임피던스 추정 값이다. 보통 250 - 400 Hz 사이 주파수 사이에서 발생하고, 실제 임피던스는 주파수가 이 범위에 있을 때 위에서 언급한 값과 매우 비슷하게 나타나며, 주파수가 높아질 때마다 임피던스도 천천히 상승한다. 이 주파수 범위 아래로 떨어질 경우, 스피커와 스피커 콘에서 울리는 공명 주파수로 절정에 달하면서 임피던스가 매우 급격하게 변화한다.
- 경우에 따라 특정 실제로 측정된 임피던스가 표기되었을 수 있다.
- 주파수가 의미하는 바를 알 수 있도록 다음 예들을 살펴보자. "가슴을 울리는" 서브 베이스는 20 Hz 정도로 낮은 반면, 대부분의 베이스 트랙은 90 - 200 Hz 사이에 놓인다. 퍼커션 계열이 아닌 악기와 목소리가 포함되는 미드레인지는 보통 250 Hz - 2kHz 사이에 놓인다.^{[1]X출처 검색하기}
2
멀티미터를 사용해서 저항을 측정하기. 멀티미터는 적은 양의 DC 전류를 방출해서 저항값을 측정하기 때문에 멀티미터를 사용하면 AC 회로에서 발생하는 임피던스를 직접적으로 측정할 수 없다. 하지만 대부분 가정에서 사용되는 오디오 기기의 임피던스 값은 비슷하게 측정 가능하다(예를 들어, 이 방법을 통해 스피커의 임피던스 값이 4옴인지 8옴인지 쉽게 확인 가능하다). 먼저 멀티미터의 가장 낮은 저항값을 설정한다. 멀티미터에서 가장 낮은 저항값은 대부분 200Ω이지만, 20Ω처럼 더 낮은 설정값이 있는 멀티미터를 사용하면 더 정확한 값을 얻을 수 있다.
- 하나의 저항값만 설정 가능한 경우, 자동으로 범위가 설정되는 멀티미터일 수 있다.
- DC 전류가 너무 많이 흐르면 스피커의 코일이 손상될 수 있다. 대부분의 멀티미터에서는 아주 적은 양의 전류만이 배출되기 때문에 손상될 확률은 낮은 편이다.^{[2]X출처 검색하기}
스피커 박스가 없거나 별도 연결 장치가 없는 스피커일 경우, 이 과정이 필요하지 않다.
4
스피커 전원을 분리하기. 스피커 전류가 공급되면 제대로 된 값을 측정할 수 없으며, 멀티미터가 손상될 수 있기 때문에 전원을 분리한다. 터미널에 연결된 와이어가 용접되지 않은 상태라면, 와이어를 분리한다.
- 스피커 콘에 바로 연결된 와이어는 분리하지 않는다.
터미널을 자세히 들여다보고 양극과 음극을 판단한다. 보통 터미널 옆에 "+"와 "-" 기호가 나타나 있다. 빨간색 리드선 바늘을 양극에, 그리고 검은색 리드선 바늘을 음극에 연결한다.
6
저항을 통해 임피던스를 추정하기. 일반적으로 저항값은 라벨에 나타난 공칭 임피던스 값보다 대략 15% 낮게 측정된다. 예를 들어, 공칭 임피던스 값이 8옴인 스피커의 저항을 측정하면 6-7옴 정도의 값이 측정된다.
- 스피커 대부분의 공칭 임피던스는 4, 8, 혹은 16옴이다. 아주 이상한 결과가 나타나지 않는 이상, 앰프와 연결할 때 이 임피던스 값 중 하나라고 간주해도 안전하다.
광고

방법 2

방법 2 의 2:

정확하게 측정하기

PDF 다운로드

1
사인 웨이브를 출력할 수 있는 도구를 구하기. 스피커의 임피던스는 주파수에 따라 달라지기 때문에, 특정한 주파수의 사인 웨이브를 출력할 수 있는 도구가 필요하다. 오디오 주파수 오실레이터를 사용하면 가장 정확한 결과를 얻을 수 있다. 시그널 제너레이터 혹은 사인 웨이브를 방출하거나 주파수를 훑을 수 있는 스윕 기능이 있는 펑션 제너레이터를 사용하면 되지만, 일부 모델에 따라 전압이 변하거나 사인 웨이브가 제대로 재현되지 못하기 때문에 정확한 결과 측정이 불가능할 수도 있다.^{[3]X출처 검색하기}
- 오디오 테스트 혹은 DIY 전자기기를 다루는 것이 낯설다면 컴퓨터에 연결할 수 있는 오디오 테스트 장치 사용을 고려해 보자. 정확도가 조금 떨어지기는 하지만, 오디오로 출력되는 그래프와 데이터가 초보자에게 더 도움이 될 수 있다.
앰프 라벨 혹은 스펙 문서에서 와트 RMS 전력을 확인하자. 높은 전력을 요구하는 앰프를 사용하면 더 정확한 검사 결과를 얻을 수 있다.
3
전압이 낮은 앰프를 사용하기. "TS 파라메터(Thiele-Small parameters)"를 측정하는 기본 테스트의 일부에 해당하며, 이런 유형의 모든 테스트는 낮은 전압으로 측정하도록 고안되어 있다. AC 전압으로 설정된 볼트미더가 앰프의 아웃풋 터미널에 연결되었다면 앰프의 게인을 낮춰보자. 볼트미터에 0.5 - 1 V 값이 측정되는 것이 이상적이지만, 탐지 능력이 떨어지는 도구일 경우 단순하게 10볼트 미만으로 측정될 수도 있다.
- 앰프에 따라 주파수가 낮을 때 전압 값이 일정하지 않게 나타날 수 있는데, 이런 문제는 이 테스트를 진행할 때 발견되는 주된 오류의 원인에 해당된다. 가장 정확한 값을 얻을 수 있도록 사인 웨이브 제너레이터에서 주파수를 변경할 때 볼트미터의 압력이 일정하게 유지되는지 확인하자.
- 구매할 수 있는 가장 높은 품질의 멀티미터를 사용한다. 저렴한 모델을 사용하면 이 테스트를 진행할 때 값이 정확하게 측정되지 못할 확률이 높다. 전자용품점에서 높은 품질의 멀티미터를 구매하면 정확도 문제 해결에 도움이 된다.^{[4]X출처 검색하기www.sbacoustics.com/index.php/download_file/-/view/191/}
4
높은 값의 저항기를 선택하기. 아래 목록에서 앰프와 가장 유사한 전력 정격(와트 RMS 단위)을 찾아보자. 그리고 권장되는 저항, 와트 정격이거나 이보다 높은 값의 저항기를 선택한다. 저항값은 정확하지 않아도 되지만 너무 높으면 앰프에서 클리핑 현상이 발생하면서 테스트가 불가능할 수 있다. 반면 너무 낮으면, 측정 결과가 정확하지 않을 수 있다.
- 100W amp: 최소 0.50W로 정격화된 2.7k Ω 저항기
- 90W amp: 2.4k Ω, 0.50W
- 65W amp: 2.2k Ω, 0.50W
- 50W amp: 1.8k Ω, 0.50W
- 40W amp: 1.6k Ω, 0.25W
- 30W amp: 1.5k Ω, 0.25W
- 20W amp: 1.2k Ω, 0.25W
인쇄된 저항값과 약간의 차이가 있을 수 있다. 측정된 값을 기록해보자.
스피커와 앰프 사이에 저항기가 놓이도록 연결한다. 이렇게 하면 스피커로 흐르는 일정한 전류원이 형성된다.
바람, 반사된 음파가 민감한 테스트 결과에 영향을 줄 수 있다. 최소한 스피커의 자석 부분이 아래를 보고, 콘이 위를 바라보도록 위치를 조정한 후, 바람이 없는 곳에 놓아두자. 높은 정확도가 요구될 경우, 닫히지 않은 프레임에 스피커를 고정시키고, 모든 방면으로 60 cm 이내에 다른 물체가 놓이지 않도록 하자.
8
전류를 계산하기. 옴의 법칙(I = V / R 혹은 전류 = 전압 / 저항)을 이용해서 전류를 계산한 후 기록해두자. 앞서 측정한 저항기의 저항값은 R 값에 대입하면 된다.
- 예를 들어, 저항기의 저항값이 1230 옴으로 측정되었고, 전압원이 10 볼트라면, 전류는 I = 10/1230 = 1/123 암페어이다. 이때 측정한 값은 반올림 오차를 예방할 수 있도록 분수 형태로 둔다.
9
공명의 절정을 확인할 수 있도록 주파수를 조절하기. 스피커의 원래 목적대로 미드 혹은 하이 레인지 주파수 범위로 사인 웨이브 제너레이터 값을 설정한다(베이스의 경우 100 Hz가 좋은 시작점이다). 스피커에 AC 볼트미터를 연결하고 전압이 갑작스럽게 치솟는 값을 찾을 때까지 한 번에 주파수를 5 Hz 씩 낮춰보자. 전압이 가장 높은 주파수를 찾을 때까지 주파수를 조정해 보자. 이때 발견한 스피커의 공명 주파수는 "프리 에어" 상태로 측정한 값이기 때문에, 스피커 박스가 씌워지거나 주변 물체가 있을 때 이 값이 달라질 수 있다.
- 볼트미터 대신 오실로스코프를 사용해도 좋다. 이런 경우, 진폭이 가장 높을 때 측정되는 전압을 찾으면 된다.
10
공명 상태일 때 임피던스를 계산하기. 옴의 법칙에서 저항 대신 임피던스 Z를 사용해도 좋다. Z = V / I 의 공식을 사용해서 공명 주파수일 때의 임피던스 값을 찾아보자. 이렇게 측정한 값은 스피커를 제대로 된 용도로 사용할 때 스피커에 가해지는 최대 임피던스 값이다.
- 예를 들어, I = 1/123 암페어이고, 볼트미터에 측정된 값이 0.05V(혹은 50mV)라면 Z = (0.05) / (1/123) = 6.15 옴이다.
다른 주파수 범위에 따른 임피던스도 계산할 수 있도록, 조금씩 사인 웨이브를 조정해 보자. 각 주파수 값에서 측정된 전압을 기록하고, 동일한 공식(Z = V / I)을 사용해서 주파수에 해당되는 스피커의 임피던스 값을 계산한다. 두 번째 절정 값을 찾을 수도 있고, 공명 주파수를 벗어났을 때 거의 일정한 임피던스 값이 계산되는 것이 관찰될 수도 있다.
광고