【회로이론】 회로이론 응용 : 스피커

회로이론 응용 : 스피커

추천글 : 【회로이론】 회로이론 목차

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1. 개요 [본문]

2. 우퍼 [본문]

3. 미드레인지 [본문]

4. 트위터 [본문]

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1. 개요 [목차]

⑴ 스피커는 crossover network를 이용해 서로 다른 음역대를 담당하는 부분을 활성화시킴

① 주파수 분할용 회로망(crossover network) : 서로 다른 주파수에서 서로 다른 음을 내는 회로

② crossover network의 장점 : 서로 다른 음을 서로 다른 스피커가 주력함으로써 음질을 높일 수 있음

⑵ crossover network의 구조

 

출처: Boylestad, p. 1074, Figure 23.83

Figure. 1. crossover network의 구조^]

 

① 위쪽부터 우퍼, 미드레인지, 트위터가 병렬로 연결돼 있음 

② 교류전원이 전압을 공급하고 입력 주파수와 출력 주파수는 같음

③ 스피커는 대개 8 Ω을 쓰기 때문에 위에  그 숫자가 표기돼 있음

⑶ 스피커가 소리를 내는 원리 : 스피커는 북처럼 소리를 낸다.

 

출처: Floyd, p. 293, Figure 7.20

Figure. 2. 스피커가 소리를 내는 원리^]

 

① 1^st. ㄷ자 모양에서 움푹 들어간 부분으로 N극이 형성된 영구자석이 있음 

② 2^nd. 전류가 흐르는 방향에 따라 코일의 극성이 바뀜 : 이진코드와 대응됨

③ 3^rd. 코일의 왼쪽이 N극이면 척력에 의해 오른쪽으로 밀려나고, 왼쪽이 S극이면 인력에 의해 왼쪽으로 당겨짐 

④ 4^th. 스피커를 작동시키는 교류전원은 빠른 진동수로 분절되지 않은 연속된 소리를 듣는 것처럼 느껴지도록 함

 

 

2. 우퍼(woofer) [목차]

⑴ 정의 : 낮은 음을 내는 회로. 20 Hz ~ 500 Hz 

⑵ 설계 : low-pass filter 방식으로 설계

 

 

Figure. 3. low-pass filter

 

⑶ V_o에 대한 방정식

 

 

⑷ 8 Ω 스피커에 가해지는 전력 : ω가 작을수록, 소리의 저음으로 들리고 출력되는 소리가 큼. 우퍼가 낮은 음을 내는 이유

 

 

⑸ 이득(gain) : 입력에 대한 출력의 비

 

 

⑹ 위상천이 : 코일로 구성되기 때문에 뒤쳐짐 (lagging)

 

 

⑺ BW(bandwidth) : 출력 파워가 반 이상이 되는 주파수 구간

 

 

 

3. 미드레인지(mid-range) [목차]

⑴ 정의 : 중간 정도의 음을 내는 회로. 500 Hz ~ 5 kHz

⑵ 설계 : pass-band filter 방식으로 설계

 

Figure. 4. pass-band filter

 

⑶ V_o에 대한 방정식

 

 

⑷ 8 Ω 스피커에 가해지는 전력 : ω가 너무 크지도 않고 너무 작지도 않을 때 출력 소리가 큼

 

 

⑸ 이득(gain) : 입력에 대한 출력의 비 

 

 

⑹ 위상천이

 

 

⑺ BW(bandwidth) : 출력 파워가 반 이상이 되는 주파수 구간

 

 

 

4. 트위터(twitter) [목차]

⑴ 정의 : 높은 음을 내는 회로. 5 kHz ~ 25 kHz

⑵ 설계 : high-pass filter 방식으로 설계

 

Figure. 5. pass-band filter

 

⑶ V_o에 대한 방정식

 

 

⑷ 8 Ω 스피커에 가해지는 전력 : ω가 클수록, 즉 소리가 높을수록 출력되는 소리가 큼

 

 

⑸ 이득(gain) : 입력에 대한 출력의 비 

 

 

⑹ 위상천이 : 커패시터로 구성돼 있어 위상은 앞서감 (leading)

 

 

⑺ BW(bandwidth) : 출력 파워가 반 이상이 되는 주파수 구간

 

 

입력: 2016.01.19 21:43

수정: 2020.04.22 21:28