스피커 크로스오버 계산기란?
패시브 크로스오버는 오디오 신호를 나눠 각 드라이버에 알맞은 주파수만 전달합니다. 저음은 우퍼로, 고음은 트위터로 보내는 식이죠. 이 계산기는 가장 단순한 형태인 1차(6 dB/옥타브) 크로스오버를 설계합니다. 하이패스(트위터) 쪽에는 직렬 콘덴서 하나, 로우패스(우퍼) 쪽에는 직렬 인덕터 하나를 사용합니다. 드라이버 임피던스와 원하는 크로스오버 주파수만 입력하면 정확한 부품 값을 바로 얻을 수 있습니다.
사용 방법
먼저 스피커(드라이버) 임피던스를 옴(Ω) 단위로 입력하세요. 보통 4 Ω, 6 Ω, 8 Ω이며 드라이버에 표기되어 있습니다. 다음으로 크로스오버 주파수를 헤르츠(Hz) 단위로 입력합니다. 이는 신호가 한 드라이버에서 다른 드라이버로 넘어가는 지점으로, 우퍼와 트위터를 나눌 때는 보통 2,000~3,500 Hz를 씁니다. 계산기는 콘덴서 값(µF)과 인덕터 값(mH)을 함께 알려줍니다.
공식 풀이
1차 필터는 부품의 리액턴스가 부하 임피던스와 같아질 때 −3 dB 지점, 즉 크로스오버 지점에 도달합니다. 용량성 리액턴스를 R과 같게 두면 $$C = \frac{1}{2\pi R f_c}$$가 되고, 유도성 리액턴스를 R과 같게 두면 $$L = \frac{R}{2\pi f_c}$$가 됩니다. 임피던스가 크거나 주파수가 높을수록 콘덴서는 작아지고, 임피던스가 크거나 주파수가 낮을수록 인덕터는 커집니다.
계산 예시
8 Ω 드라이버를 2,000 Hz에서 나누는 경우: $$C = \frac{1}{2\pi \times 8 \times 2000} = \frac{1}{100{,}531} \approx 9.947 \ \mu\text{F}$$ $$L = \frac{8}{2\pi \times 2000} = \frac{8}{12{,}566} \approx 0.637 \ \text{mH}$$ 따라서 트위터에는 약 10 µF 콘덴서를, 우퍼에는 약 0.64 mH 인덕터를 사용하면 됩니다.
자주 묻는 질문
1차 필터란 무슨 뜻인가요? 필터당 부품 하나를 사용하며 옥타브당 6 dB로 감쇠합니다. 기울기가 완만해 위상 변화가 적은 대신, 드라이버 보호 효과는 제한적입니다.
어떤 콘덴서와 인덕터를 사야 하나요? 무극성(필름 또는 양극성 전해) 콘덴서와 공심 인덕터를 사용하되, 출력에 맞는 정격을 선택하세요. 가장 가까운 표준 규격 값으로 반올림하면 됩니다.
서브우퍼에도 쓸 수 있나요? 네, 같은 공식이 적용됩니다. 다만 더 가파른 보호가 필요할 때는 2차나 4차 필터를 선호하는 제작자가 많습니다.
