Damping Factor

앰프에서 신호를 보내면 스피커의 콘지가 진동을 하여 소리를 발생 시키게 되는데, 이 때 신호를 중지시킨 후에도 관성력에 의해 진동을 유지하게 된다. 이러한 현상을 "ringing"혹은 "time smearing"이라고 한다.

킥드럼(Kick drum) 같이 어텍(attack)타임과 지연(delay)시간이 짧은 타이트(tight)한 신호의 경우 위의 현상이 두드러지게 나타날 수 있는데, 스피커는 킥드럼의 신호가 멈춘 후에도 진동을 유지하게 되며, 결과적으로 원래의 킥 신호와는 다른 파형의 소리가 추가적으로 발생하게 된다. 이러한 라우드스피커의 ringing을 막기위한 제어가 앰프에서 가능한데 이를 앰프의 댐핑(damping)이라 한다.
이렇게 댐핑이란 라우드스피커의 운동을 조절하기위한 파워앰프의 능력이라고 표현할 수 있으며, 그 양을 댐핑팩터(damping factor)라 한다. 댐핑팩터는 부하 임피던스(load impedance)를 앰프의 출력 임피던스(amplifier output impedance)로 나눈 값이다.

만일 스피커의 임피던스가 8ohms이고, 앰프의 출력 임피던스가 0.01ohms이면, 댐핑팩터는 800이 된다. 이때 주파수에 따라 스피커의 임피던스와 앰프의 출력 임피던스가 달라지므로 댐핑팩터 역시 주파수에 따라 달라진다. 일반적으로 앰프의 출력 임피던스가 작을수록, 댐핑팩터는 커지고, 소리는 더 타이트 해 진다. 즉 큰 댐핑팩터는 타이트한 베이스(bass)음 이라고 연상하면 무리가 없을 것이다.

그렇다면 앰프는 어떻게 스피커의 운동을 제어할 수 있을까?

스피커의 콘지가 진동운동을 하면 (마치 마이크로폰의 원리처럼) 보이스코일(Voice coil)에서 신호가 발생하게 된다. 이것은 스피커에 의해 발생된 신호로 역기전력(back Electro Motive Force :back EMF)이라 한다. 이 신호가 스피커 케이블을 거쳐 앰프의 출력단으로 들어간 다음 스피커로 되돌아 간다. 이때 역기전력은 스피커의 운동과 반대 극성을 띄고 있기 때문에 스피커의 ringing을 방해 혹은 감쇄 시키게 된다.

일반적으로 앰프의 출력 임피던스가 작을수록 스피커의 운동에 미치는 역기전력의 영향은 커진다. 출력 임피던스가 작은 앰프는 역기전력을 단락시켜 상대적으로 강한 전류로 라우드스피커의 운동에 대항하는 작용을 일으킨다. 즉 스피커의 콘지가 밖으로 움직이면 역기전력은 스피커를 안으로 당기게 되고, 반대인 경우엔 밖으로 밀어내게 된다.

다시 말하면 라우드스피커의 움직임은 앰프의 출력 회로를 통해 자체적으로 감쇄되는 것이며, 출력 회로의 임피던스가 작을수록 커지는 역기전력은 스피커의 ringing을 제어할 수 있게 된다.

출처/sovicozine