전에 예고해 드린 바와 같이 창립 20주년 기념으로 DSP를 이용한 스피커 설계를 간단하게 설명해드리고자 합니다. 주로 Phase를 리니어하게 만드는 방법이 되겠습니다.
그 동안 바빠서 조금 늦게 정리해서 올리게 되었습니다.
우선 대상 스피커로는 예전에 제가 설계해서 1대만 제작했던 안드로메다 스피커로 하겠습니다.
본 게시판에 제작기를 올렸으나 자료가 남아있지는 않는 듯 합니다.
다음의 블로그에 정리해 놓으신 분이 있으시니 참조 바랍니다.
보편적인 패시브 스피커 설계법이라 생각하시면 됩니다.
https://blog.naver.com/cuervogold/220405716481
Analog Active, Digital IIR 필터를 사용하여도 결과물은 대동소이합니다.
최종적인 주파수 특성과 위상은 다음과 같습니다.
보편적인 4차 필터를 사용한 세상의 모든 패시브 스피커의 특성은 거의 이와 같습니다.
음압특성은 플렛하고 위상은 변화가 있습니다. 700Hz와 3000KHz 부근의 변화는 4차 네트워크에 기인합니다. 20KHz 부근의 변화는 유닛 자체의 특성이 되겠습니다.
이런 위상의 변화가 없는 패시브 스피커는 예전 thiel과 던레비 정도가 있습니다. 1차 필터에 타임딜레이까지 맞춘 스피커들입니다. 그러나 이런 설계는 유닛에도 무리가 가는 경우가 많아서 요즈음은 잘 쓰지 않습니다.
그런데 최근 Fir 필터를 사용할 수 있는 DSP의 발전으로 고차 필터를 쓰면서도 위상을 리니어하게(플렛) 할 수 있게 된 것입니다.
Fir 필터의 장점은 음압특성은 그대로 두고 위상만 수정하거나, 위상은 그대로 두고 음압특성만을 바꿀 수 있다는데 있습니다.
설계는 저는 Fir Designer 프로그램을 사용합니다. (여기서는 음압특성은 그대로 두고 위상만 수정합니다.)
구현은 miniDSP의 OpenDRC를 사용하고요. (트랜스포트와 DAC사이에 위치)
우선 Fir Designer에 스피커의 특성을 불러옵니다.
아래 그림에서는 임펄스 리스폰스를 보여줍니다. 위상의 변화가 유닛간의 시간 딜레이에도 영향을 미침을 볼 수 있습니다. 트위터, 미드, 우퍼가 차례대로 1주기씩 딜레이를 가지면서 그려집니다. 역시 4차 필터를 쓴 스피커의 특성입니다. (Stereophile 등에서 많은 스피커들을 확인 할 수 있으십니다.)
다음으로 Phase를 역으로 설계합니다.
연한 붉은색에 비해 설계된 짙은 붉은색 위상특성은 플렛(리니어)함을 알 수 있습니다.
이와 같이 되면 임펄스 특성도 모든 유닛이 같은 시점에 시작됩니다.
이 특성을 .bin 파일로 출력한 후 miniDSP에 입력하면 됩니다.
아직은 DSP의 처리능력이 96KHz 정도여서 상업화는 더 기다려야 합니다.
미래에는 스피커마다 위상을 리니어하게 해주는 디지털 이퀄라이저를 별매품으로 판매하는 날이 올수 도 있을 듯 합니다.
실제의 청감상의 느낌이 어마어마하게 크지는 않습니다.
그래도 무대의 안쪽 깊이감이 더 깊어집니다. 이에 따라 상대적으로 좌우폭은 좁게 들리기도 하고요. 좀 더 자연스러워지고요.
어찌되었건 이상적인 스피커에 가까운 설계가 되겠습니다.
![[DSP(Fir 필터)를 이용한 스피커 설계의 확대] - 와싸다닷컴](upload/happy_config/info_logo.png "[DSP(Fir 필터)를 이용한 스피커 설계의 확대] - 와싸다닷컴"){kind=logo}
제목
허만선 
