세상에서 가장 예쁘고 성격 더러운 스피커 진동판이 다이아몬드 입니다. 세상에서 종종 통용되는 이야기가 “절대적” 이라는 평가입니다. 그러나 이 세상에 절대적인 소재는 그리 많지 않습니다.
다이아몬드는 지구상에서 무게 대비 강도가 대단합니다. 그리고 실제 이 다이아몬드가 만들어 지는 과정은 대단히 복잡한데 땅속 깊은 곳에서 엄청난 열과 더불어 5만 기압에 이르는 압력이 가해져야 만들어 집니다.
자연 속에서 발굴하면 천연 다이아몬드, 인간이 만들면 공업 다이아몬드입니다. (인조 다이아몬드인가?)
현재 하이엔드 스피커에 쓰이는 다이아몬드 진동판은 모두 공업용 다이아몬드입니다. 문제는 다이아몬드는 생성 과정이 아주 복잡하기 때문에 이걸 진동판으로 성형 한다는 것 자체가 무척 어려운 일입니다.
하지만 이보다 더 큰 문제는 바로 이 진동판이 아주 가볍다는데 있습니다. 주파수 응답을 떠나 고역을 낼 수 있는 공명 특성에 들어서기 위해선 아주 얇아야 한다는 겁니다. 그래서 비교적 조금 높은 힘을 가하면 계란 껍질처럼 깨집니다.
다이아몬드 진동판에서 우리가 흔히 알고 있는 다이아몬드 특성을 적용하면 절대 안 됩니다.
그러니까 다른 진동판 보다 경도가 강해 깨지면 깨졌지 휘어지진 않는데 이 압도적인 경도가 압도적인 주파수 응답 특성을 만들어내지만 내구성은 다른 진동판과 큰 차이 없이 깨진다는 겁니다.
두 번째는 리즈너블한 주파수 응답을 얻기 무척 힘듭니다. 제목에 성격 더러운 스피커 진동판이라고 설명한 이유가 여기에 있습니다. 질량 대비 무게가 가장 가벼운 소재이기 때문에 100kHz에 이르는 주파수 응답은 어려운 것이 아닙니다.
하지만 주파수를 측정해 보면 절대 리즈너블한 특성이 나오지 않습니다. 다이아몬드 트위터가 엄청난 몸값으로 인해 이를 채용하는 회사가 적은 것 같지만 사실 리즈너블한 주파수 응답 특성을 어려운 이유도 큽니다.
이건 결국 크로스오버 회로로 해결해야 합니다. 캐비닛 소재도 아니고 크로스오버 회로 소재입니다. 문제는 흔히 이야기 하는 1차 필터링 회로를 사용하는 다이아몬드 트위터 채용 스피커 메이커도 아주 복잡한 회로를 구성하게 됩니다.
이는 곧 청감상 정보량 손실로 이어집니다. 그래서 고요하고 둔탁하게 만드는 것이지요. 그럼에도 불구하고 다이아몬드의 음색은 나옵니다. 진동판의 특성이니까요. 그러나… 포텐셜을 억제하는 방법입니다.
세 번째 가장 큰 문제는 다이아몬드 진동판의 크기입니다.
틸 박사의 틸&파트너는 아큐톤 드라이버를 만들었고 가장 최신 다이아몬드 드라이버는 CELL 드라이버입니다. 20mm, 25mm, 30mm, 51mm 크기를 만들었습니다. 이는 진동판의 지름 면적을 나타냅니다. 그래서 0.75인치, 1인치, 1.25인치, 2인치로 나뉩니다.
0.75인치는 일반적인 트위터라 보기 어렵습니다. 수퍼 트위터용이고 51mm 다이아몬드 트위터를 위해 존재하는 모델이라고 볼 수 있습니다.
그럼에도 20mm 직경에 0.75인치 다이아몬드를 트위터를 사용하는 메이커가 있습니다.
이건 다이아몬드 트위터라는 마케팅을 위한 용도에 불과합니다.
왜냐고요?
진동판의 면적에 따라 중고역, 고역, 초고역의 방사 범위가 달라집니다. 예를 들어 8kHz를 기준으로 잡는다면 0.75인치, 1인치, 1.25인치 진동판 재생음의 방사 범위가 제각기 다릅니다. 가장 넓은 특성을 가지는 것은 0.75인치입니다. 가장 좁은 특성을 가지는 것은 1.25인치입니다.
그럼 1.25인치는 쓰레기이겠지요? 근데 틸&파트너는 왜 30mm 다이아몬드 진동판을 만들었을까요?
그건 고역의 에너지의 리니어리티 때문입니다. 8kHz에서 가장 좁은 재생 특성을 가지지만 에너지의 리니어리티가 가장 높습니다. 0.75인치와는 상대가 되지 않습니다.
즉, 고역의 임팩트가 0.75인치는 다른 1인치 트위터에 비해 상대적으로 낮기 때문에 0.75인치 다이아몬드 트위터를 사용한 스피커는 “마케팅”에 불과하다는 것입니다. 그리고 가장 좁은 면적에 주파수 응답 특성도 넓기 때문에 진동판이 들뜨는 문제가 가장 심각합니다.
0.75인치가 커버할 수 있는 최적의 하이 패스 필터는 물리적으로 정해져 있는데 이 시작점을 강제적으로 끌어 내리면 0.75인치 다이아몬드 진동판이 힘들어 한다는 사실입니다. 그래서 2웨이 스피커에서 0.75인치 다이아몬드 트위터 채용은 고려해야 할 문제가 많습니다.
결과적으로 1인치가 답이며 가장 많은 메이커가 1인치를 채용하는 이유가 여기에 있습니다.
그렇다면 궁금해지는 것은 51mm 입니다. 원래 구형 자기 회로 모델로 50mm 다이아몬드 진동판이 있어 신형은 51mm로 제작 됩니다.
이걸 다이아몬드 미드레인지라고 국내에서 열심히 마케팅을 펼쳤는데… 트위터이고 굳이 분류를 하자면 어퍼 미드레인지입니다.
이걸 마르텐에서 사용하는데 크로스오버의 하이패스 주파수는 3.5kHz이며 로우패스 주파수는 8kHz 아래입니다. 즉, 트위터 영역입니다. 8kHz 이상 주파수 대역은 0.75인치 다이아몬드 트위터가 담당합니다.
51mm의 진동판으로 압도적인 중고역 특성을 만들어 내겠다는 의지이고 초고역은 0.75인치로 담당하겠다는 것입니다. 사실 진동판 특성을 보자면 이게 가장 교과서적인 해법입니다.
2인치에 해당하는 51mm를 800Hz까지 끌어 내렸다고 이야기 하는 곳도 있습니다. 이건… 현대 세타 엔진에 아무런 튜닝 없이 터보 차져 하나 올리고 500마력씩 출력을 끌어 올려 1회용 드래그 머신으로 만든 것과 똑 같은 겁니다.
진동판이 좁은 만큼 공기를 그만큼 더 밀기 위해서 진동판은 들썩 거려야 이는 곧 엄청난 디스토션 증가로 이어집니다. 그리고 에너지의 리니어리티 특성도 엉망이 됩니다.
하이엔드 오디오에서 스펙이 가지는 숫자는 무의미하다는 이야기는 절반은 맞지만 절반은 틀립니다. 그래서 항상 강조하는 것이지만 스펙을 읽는 법을 익히는 것이 중요하다고 생각되는 포인트입니다.