지식 높은 저항의 헤드폰들에게 앰프는 왜 필요할까? Feat. 영디비 정모

Incline 2019.04.19. 21:26

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영디비 정모를 다녀왔습니다.

19년 3월 30일 영디비 사무실이 있는 강남역 플레티넘 타워에서 20분 가까이 참석한 규모의 행사였습니다. 특별하게 낯을 가리는 분들이라도 부담 없이 참석할 수 있는 자유로운 분위기속에 음감기기들을 들을 수 있었습니다. 아직 미출시된 음감기기들도 들을 수 있는것 또한 매력 포인트입니다.

이런 편안한 분위기에서 정모가 진행되는 점은, 제가 참석하는 이유이기도 한데요. 자유로운 분위기가 갖춰지지 않았다면 저도 참석을 하지 않았을텐데, 영디비 운영진분들이 환경 조성을 위해 항상 고심하시는 흔적이 느껴집니다. 한발자국 떨어져 참석자들이 음악을 집중해서 들을 수 있게 배려해주십니다. 운영진분들은 주로 음감기기를 정리하시거나, 행사 사진을 찍어고 계시죠. 간단한 문의사항까지 답변을 해주십니다.

영디비 정모 진행과정은 다음과 같습니다. 영디비 측에서 마련해주신 음악감상, 개인적으로 궁금한 Q&A 시간과 더불어 경품 증정 행사까지 누릴 수 있는 알짜배기 행사랍니다.

고저항 헤드폰에 앰프가 필요한 이유!

이 날 행사에 참석하여 가장 먼저 포스팅 하고자 생각 했던건 "높은 저항을 지닌 헤드폰들은 왜 앰프가 필요할까?" 였습니다. 질문은 제가 해보았고요. 엔지니어 출신의 ~~잘생기신~~ 영디비 사장님께서 친절하게 설명을 해주셨습니다.

그래서 제가 가진 지식과 함께 더불어 왜 앰프는 높은 저항(Ex. 100Ω 이상을 지닌 헤드폰들)의 기기들을 구동해야 되는지 간략하게 설명드리겠습니다.

높은 저항을 지닌 헤드폰들은 저항값이 크기 때문에 볼륨확보가 어렵다는 것은 많은분들이 알고 계시는 사실입니다. 사실 고저항 헤드폰에서 가장 중요하게 여기는 요소는 "W" 인데요. W는 와트이고요. 헤드폰 출력과 가장 밀접합니다. 한마디로 전기의 힘(파워)입니다. 공식은 다음과 같습니다

W = V X A

W = V²/R

여기서 W 전력, V 전압, A 전류(암페어라 부름), R 저항(임피던스, 직류저항)

간단하게 진동판이 소리를 내주는 원리에 대해 말씀드릴게요. 헤드폰들은 유닛 내부에 코일이 감겨져 있습니다. 이 코일에 전기신호가 흘러 전자석이 구동되면서, 보이스코일이 붙은 진동판의 막이 상하 운동 시켜 소리를 발생시킵니다. 하지만 이 진동판의 움직임을 100% 발생시키기 위해서는 충분한 힘이 받쳐줘야 됩니다. 특히 고저항 헤드폰들의 유닛내부에는 이 코일이 많이 감겨 있기 때문에 저항이 높습니다. 하지만 왜 이렇게 불필한 저항을 높게 다는 것일까요? 코일에 대한 재료값도 많이들텐데...!?

사실 코일이 많은 수록 저항(R)은 높아지지만, 소리의 해상력은 올라가게 됩니다. 저항이 높을수록 제어능력이 높아져 "제조사에서 의도한 정확한 정밀한 정교한 소리"를 내어줍니다.

※ 여기서 직류저항(R) 보다는 복합저항(Z)에 가장 많이 영향을 끼칩니다.

여기에서 중요한 인지가 바로 슬루레이트(SLEW RATE) 입니다. 오디오 분야에서 응답 특성을 나타내는 주요 인자 중 하나로서, 입력 전압과 출력 전압의 비율을 수치화 한 것이죠. 입력된 전압의 펄스와 출력 전압의 펄스가 "일치 하냐? 안 하냐?" 의 주요 요소라고 보시면 되겠습니다. 사실 입력과 출력이 동시에 같아지면 가장 이상적이겠지만, 고저항의 헤드폰들은 앰프가 없으면 슬루레이트가 일치할 수가 없습니다.

높은 저항으로 인해 최대 전압까지 도달하지 못하고 시간이 지연되죠. 흔히 고저항 헤드폰들을 스마트폰들과 연결해 듣고서 소리가 벙벙된다는 느낌을 받으신적이 있으실겁니다. 특히 앰프의 존재로 인한 출력 확보는 저음역대에서 가장 많이 발생하죠. 저음역대를 재생하기 위한 에너지가 가장 많이 요구 되기 때문입니다. 소리의 파동(Wave)이 가장 길고 힘이 실려 있기 때문이에요. 헤드폰에 고출력 앰프가 필요한 이유들은 바로 헤드폰의 전압, 슬루레이트, 지연시간 발생과 같은 인자들이 작용하였기 때문입니다.

* 4가지 소리의 구성요소 : Attack / Decay / Sustain / Relaease : 가장 중요한 것은 어택이다. 고저항 헤드폰들에서 어택을 쳐줘야 되는데, 전압이 낮으면 음질이 벙벙되는 것이다.

영디비 사장님도 똑같은 설명을 해주십니다. 실제적인 입출력에서 차이가 발생하기 때문에 헤드폰이 설계된 본연의 소리를 못 내주기 때문이라고요. 좋은 앰프의 기준은 이렇습니다. 2V 이상의 출력을 지녔다면 기준치가 합격점입니다. 고저항 헤드폰들의 소리를 충분히 재생할 수 있다고 보면 되죠. 입력과 출력이 같아지기 때문에 헤드폰의 성능을 100%까지 이끌어낼 수 있습니다.

사실 앰프 강의는 그리 길지 않았지만, 현재 관심 있기도 하고 말하고 싶은 요소가 많기 때문에 가장 주요하게 다루어 보았습니다.

헤드폰과 스피커에서는 댐핑팩터와, SPL 은 크게 중요하지 않습니다. SPL(감도)는 스피커와 달리 귀에서 바로 쏴주기 때문에 불필요합니다.

사실 스피커에서 중요하게 해당되는 댐핑 팩터(드라이버 제어 능력=스피커 저항/앰프 저항)는 헤드폰에는 해당이 없습니다. 댐핑이라는 용어는 기계, 소음 진동등과 밀접한 연관이 있는데, 진동을 얼마만큼 제어할 수 있냐라고 보면 좋습니다. 사실 저항이 높으면 높을수록, 실제의 소리와 비슷한 소리를 내어주는데 저항과 댐핑팩터의 요소들은 스피커가 좋은 소리를 내주는 이유와 연관이 깊습니다.