앰플리파이어와 스피커의 임피던스 정합 문제

파워 혹은 인티그레이티드 앰플리파이어의 출력부, 즉 스피커와 연결하는 터미널을 살펴보면 보면 8옴이라는 수치가 적혀있는 경우가 많다. 이것은 8옴 스피커와 연결하는 것이 가장 좋다는 뜻이다. 이를 확대 해석하면, ‘앰프의 내부(출력) 임피던스가 8옴이므로 여기에 연결되는 스피커의 임피던스도 8옴으로 맞추어야 한다’라고 생각하기 쉽다. 그러나 이것은 오해다. 앰프의 출력 임피던스는 거의 언제나 0.1옴 혹은 그보다 작다. 오디오 기기의 연결에서 임피던스는 서로 같게 맞추어야 하는 것이 아니다. 이는 RF 회로의 송수신이나 안테나에서 필요한 것이다. 임피던스가 같아야 최대의 파워가 전달되기 때문이다(신호의 왜곡을 최소화하는 임피던스 비율은 약간 다르다). 반면 오디오 기기에서는 (이전 장치의 출력 임피던스) << (다음 장치의 입력 임피던스)가 되게 하는 것이 정답이다.

 

‘출력 임피던스가 몇 옴’ 수준이나 되는 앰플리파이어는 없다. 그렇게 높은 값을 갖고 있지도 않거니와, 대부분의 앰플리파이어는 출력 임피던스를 명시하지도 않는다. 만일 댐핑 팩터가 알려져 있다면 계산은 가능하다.

 

모든 현대적인 앰플리파이어 출력단에서 권장하는 임피던스와 2:1 범위 내에서 차이가 발생하는 것을 허용한다. 단 이것만 기억해 두면 된다. 스피커의 임피던스가 지나치게 낮으면 앰플리파이어에서 더 많은 전류를 뽑아내려 하므로, 앰플리파이어어가 과열하거나 무리하지 않도록 주의를 기울이면 된다. 낮은 옴 수의 스피커를 연결하면 같은 소스, 같은 볼륨 위치에서 더 큰 소리가 난다는 것을 우리는 잘 알고 있다. 이 상태에서 볼륨을 지나치게 올리면 찌그러짐이 발생하면서 앰플리파이어가 힘들어 하기 시작할 것이다. 적절한 레벨을 유지하도록 볼륨을 조절하면 된다.

 

인터넷을 검색해 보면 “4옴 스피커에 4옴 저항을 달아서 앰플리파이어가 권장하는 8옴에 맞추면 어떻게 되나요?”라는 질문이 무척 많이 있다. 앰프를 보호하기 위한 목적이라면 좋다. 그러나 스피커에서 나오는 음량이 1/4 수준으로 줄어들게 되고, 주파수 특성에도 영향을 미치게 되므로 Hi-Fi적인 측면에서는 그다지 권장할 것은 아니다. 저항과 같은 군더더기를 달지 말고, 적절히 볼륨 놉을 돌려서 조절하라.

 

앰플리파이어에서 지정한 것보다 더 높은 임피던스의 스피커를 연결한 경우는 앰플리파이어에게는 문제가 되지 않는다. 소리가 더 작게 날뿐이다. 다만 진공관 앰플리파이어는 약간 다르다. 연결한 스피커의 임피던스가 너무 높거나 개방 상태(무한대 저항)이면 출력단에 고전압이 유도되어 스파크가 일거나 부품이 타는 경우가 있다고 한다. 물론 입력측에 아무 신호가 없다면 별 문제가 발생하지는 않을 것이다. 앰플리파이어와 스피커를 수시로 전환하여 연결해야 하는 일렉트릭 기타 연주자의 경우 진공관 앰플리파이어 출력부에 150-220옴 정도의 dummy load를 상시 연결하는 경우도 있다고 한다. 요즘은 16옴 스피커가 그렇게 흔하지 않으니 별로 신경을 쓰지 않아도 좋을 것이다.

[이상은 인터넷에서 찾아 공부한 내용을 기반으로 작성한 글임]