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저는 처음에 회원님이 저 처럼 Phase Shift 하는 방법에 관심있으신 줄 알았지 모예요. 알고보니 Phase Angle 현상으로 인한 결과인 Phase Shift 였고, 그러한 이슈는 제가 이전 글에서 처음 언급한 Phase Difference(본문 말씀의 위상차) 죠.

어쨌든, 본문에 언급하신 내용들 때문에 제가 'Phase Shift 하는 방법'에 관하여 궁금했던것 이였었거든요. '현상' 이 아니라요. ㅎㅎ

본문 말씀의 간격의 경우 전방으로 지연되는 + 값이 아니라 실 설계에서는 물리적으로 후방으로 밀어내는 효과를 보이게 네트워크를 설계하는 것으로 알고 있는데 아니던가요? 언젠가 관련 내용을 본적이 있는것 같은데 말이죠.

음질열화는 DSP 방식이 가장 적은것은 사실이나 엄청나게 거대한 이슈는, 각 오디오파일러의 입맛에 맞추는 '매칭'이 불가하게 개발했을 때만 최상의 성능을 낸다는 것입니다. ㅎㅎ

    제가 진짜 오래간만에 스피커 바꿔야지 하면서 이것저것 정보를 찾아 보다가, 관심이 점점 이상한 방향으로 틀어진 상태입니다.

네트웍 회로를 구성하고 있는 소자에 따라서 위상차가 변화되는 효과가 생기는 것 같은데, 유닛에 직렬로 연결되는 콘덴서는 주파수를 선행하게 하는 효과가 있고, 코일은 후행하게하는 효과가 있는 것 같습니다. 스피커유닛 자체는 코일이니까 위상차 효과가 얼마나 발생하는지 궁금했는데, 막상 트위터용 콘덴서가 영향이 더 크게 나오네요. 오히려 유닛의 리액턴스가 콘덴서의 영향을 줄이려는듯 반응하고요. AMT 트위터같은 리액턴스 성분이 없는건 그냥 위상차가 더 크네요.

결과적으로 발생되는 시간상의 차이가 예상보다 꽤 큼에도 불구하고, 지금까지 그런것을 전혀 느끼지 못했다는 사실에 허탈함도 느껴지네요. 그만큼 이런걸 아예 보정할 필요성이 없을만큼, 인간의 청각이 둔하다는 것이겠죠.

선행,후행 다 개인별이지요.

커페시터로 인한 위상 변화를 오실로 스코프로 본다면 분명 앞서는것처럼 보입니다.

학교에서 배우지요? 위상이 앞선다고?

입력되는 신호보다 출력되는 신호의 위상이 더빠르다?
그러면 입력을 넣기 전에 출력이 미리 나오는것일까? 그럴수는 없습니다.

커패시터를 통해 출력되는 위상의 피크점은 항상 입력되는 신호의 진폭 변화점과 정확히 겹쳐서 90도 구간내에 있는것을 볼 수 있습니다.
이런 이유로 위상이 어긋난 출력 신호는 항상 입력 신호보다 진폭이 낮아집니다.

낮은 주파수의 경우 위상이 90도 가까이 어긋나면 출력 진폭은 거의 제로가 되어버리지요

주파수가 충분히 높아 위상차이가 거의 없어지면 입출력 진폭은 같습니다.

결론은 트위터를 동작시키기 위한 충분히 높은 주파수는 위상차가 거의 없고 정상 레벨을 가지므로 걱정할 필요는 없다 입니다.
그러면 어중간한 주파수에서는요?

크게 걱정 하지 않으셔도 됩니다. 트위터가 낮은 주파수에는 거의 반응을 못하므로 위상차로 인한 이상한(?) 느낌을 사람이 눈치채기는 어렵습니다.

    "입력되는 신호보다 출력되는 신호의 위상이 더빠르다?"
라는 말씀에 한정해서 당연한 말씀입니다.

하여 저는 그 당연한 말씀을 나누고자 하는 것이 아니고, 제가 이미 언급한바와 같이
"실 설계에서는 물리적으로 후방으로 밀어내는 효과를 보이게 네트워크를 설계하는 것으로 알고 있는데"
라고 하였답니다.

그러니까 결국 우리 서로가 알고 있는 것과 같이 말씀대로는 불가능하므로, 우퍼를 빨리 반응하게 해주는 효과 같은 설계를 한다고 어디선가 내용을 봤던 기억이 있다는 의미였답니다.

네트워크와 별개로, 실제 앰프에서도 저역에 한정하여서는 타이밍을 중고역 대비 '상대적'으로 빨리 보내주는 제품도 있는 것으로 알고 있습니다. 해외에서 네트워크 DIY 자료 검색해보시면 찾으실 수 있으실 꺼예요. (상대적이라 하였습니다. 오해 없으셨으면 합니다.)

한가지 더

트위터에 위상차가 생기지 않는 이상적인 스테레오 스피커가 있다고 가정합시다.

이때 정삼각 꼭지점에서 청취하던 귀를 좌우 또는 앞뒤로(머리를 돌리지 않고) 몇센치미터 움직인다고 트위터 소리가 변하는것을 느낄수 있을까요?

못느낄겁니다. 물론 머리를 제자리에서 도리도리 돌리면 소리 크기가 변하는것이 느껴질겁니다. 특히 좌우 청력이 다른경우 심하게 느껴지겠지요?

그래서 좌우 트위터의 위상차가 생기더라도 동일한 크기이면 청취자는 위상차로 인한 소리변화를 느끼기 어렵고 오히려 스피커와 청취자의 위치에서 생기는 위상차가 더 크게 느껴져야 함에도 불구하고 대부분 크게 신경 쓰이지 않고 잘 듣고 있습니다.

    수십년간을 오디오를 들으면서도 못느끼고 지금까지 살았다는 것을 이번에 깨달은 것이죠. 인간(저)의 청각이 둔감하고 청감기억력도 정확하지 않다는 것을 다시한번 깨달았습니다.


그런데 툴에서 표시되는 수치값은 수학적계산에 의한 결과이므로 정확하다고 생각합니다.
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입력되는 신호보다 출력되는 신호의 위상이 더빠르다?
그러면 입력을 넣기 전에 출력이 미리 나오는것일까? 그럴수는 없습니다.
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이렇게 말씀 하셨는데, 사실 저도 전에는 그렇게 생각했었습니다. 그런데 이건 테스트가 시작되는 처음 주기의 파형은 온전하게 형성되지 않지만, 이후에는 온전하게 선행파형이 형성됩니다.(현실에서도 캐피시터가 초기상태에서 전기를 받아먹기 시작하면 충분히 가능한 일이라고 봅니다.)

그리고 주파수에 따라서 진폭이 변한다고 말씀하셨는데, 툴에서도 그렇게 나옵니다. 저는 이것역시 스피커 제품들이 아직도 근본적으로 해결하지 못하고 있는 매우 큰 문제라고 생각합니다. 일반인들이 들을때는 아무 문제가 되지 않는다 하더라도, 기술적으로는 발전의 여지가 많이 남아있다는 것이겠죠.


아무튼 저도 이 위상 문제는 그냥 무시하기로 했습니다. 어차피 못느끼니까요. 그래도 L/C부품들을 다 빼버리고 스피커를 구동시킬 수만 있다면 좋을 것 같다는 생각도 버릴 수가 없네요.

    우리가 오실로 스코프로 보는 화면은 과거와 현재를 동시에 포함하고있습니다. 미래는 나오지 않지만 정현파의 경우는 충분히 예측 가능하지요

여기서 문제는 현재에서 과거를 동시에 보고있다는것입니다. 스코프 화면의 맨 좌측이 가장 먼 과거이고 맨오른쪽이 현재입니다.사용 하시는 툴에서도 마찬가지 과거 현재 미래까지 전지적 시점으로 그래프를 볼 수 있습니다. 전지적 시점은 물리 현상을 이해 하는데 큰 혼돈을 주기도 합니다.

현재만 따지면 입출력 위상차이를 알아낼 방법이 없습니다. 현재는 입력과 출력의 진폭 두 점으로만 표시 됩니다.

커패시터에서 위상이 앞서는것은 과거부터 현재까지 입출력신호의 위상을 비교했기 때문에 알 수 있는 것이고, 거기다 앞서 보이는 위상은 그 앞에 입력되어 이미 충전된 전하의 영향입니다. 입력 신호가 정현파로 진행하다 갑자기 위상이 90도 바뀐 정현파가 입력되면 어떻게 될까요? 바뀐 위상조차 90도 앞서서 정확히 출력에 나타날까요?

이미 알고 계시듯 테스트가 시작되는 처음 주기의 파형은 온전하게 형성되지 않습니다. 전압 위상이 무작정 앞서지 못한다는 의미입니다.

어떤 형태의 신호라도 정현파의 합으로 나타납니다. 구형파 삼각파 톱니파 등등... 모두 정현파인 진폭이 다른 고조파 합입니다.
무수한 정현파의 합으로 된 불연속 신호가 입력되면 트위터에 연결된 커패시터에 의해 앞서게 되는 위상을 예측하기가 매우 여려워집니다. 이경우 '테스트가 시작되는 처음 주기 파형'을 계속 반복하는 꼴이기 때문입니다.

위의 내용은 사실 이미 알고 계시는 내용일겁니다. 하지만 시각을 조금 바꿔서 약간 삐딱하게 우리가 보고 배우는것과 현상을 보면 더 재미있습니다. 그러다 보니 위상이 앞선다는 말이 맞긴 하지만 그것보다 위상이 앞선것처럼 보인다 라고 표현하고싶습니다.

    김경원님 설명에 크게 반론을 제기하려는건 아닙니다만,
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무수한 정현파의 합으로 된 불연속 신호가 입력되면 트위터에 연결된 커패시터에 의해 앞서게 되는 위상을 예측하기가 매우 어려워집니다. 이경우 '테스트가 시작되는 처음 주기 파형'을 계속 반복하는 꼴이기 때문입니다.
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이 부분은 실제로 트위터에서 발생하고 있는 현상이 아닐까 생각합니다.

불완전한 파형을 형성하는 연속된 신호가 충분히 약해서 유닛의 피스톤 운동에 큰 지장을 주지 못하는 경우에는 우리가 감지를 하지 못하지만, 이따금씩 유닛의 움직임을 방해할 수 있을 정도가 된다면, 우리가 그것을 실제로 불쾌하게 느끼고 있는게 아닌가 생각됩니다.


아무튼 자세한 설명 감사드립니다.