[김편의 오디오파일] 헤드폰·이어폰 용어사전
(서울=뉴스1) 김편 오디오 칼럼니스트 = 스마트폰의 음질이 갈수록 좋아지면서 보다 성능이 좋은 헤드폰과 이어폰을 찾는 사람들이 많다. 하지만 역시 매사는 외계어 같은 ‘용어’가 문제다. 비교적 간단해 보이는 구조인데도 쓰는 용어가 죄다 영어인데다 개념도 전기, 전자, 물리, 재료 등 다방면에 걸쳐 있기 때문이다. 어려운 용어 때문에 제품 설명서나 광고 문구를 읽다 짜증이 난 선량한 애호가들을 위해 헤드폰과 이어폰 관련 용어를 개념 및 가나다순으로 정리해봤다.
◇부품 및 소리가 나는 원리
Δ마그넷(자석·Magnet) 헤드폰과 이어폰에 들어가는 3개 핵심 부품은 마그넷, 보이스코일, 진동판이다. 이 3개 부품이 맞물려 전기에너지를 운동에너지(진동)로 바꿔 소리를 만들어내는 것이다. 즉, 전류(I·왼손 중지)가 자기장(B·왼손 검지)을 통과할 때 힘(F·왼손 엄지)이 발생하는 플레밍의 '왼손법칙'을 이용한 것이다. 그리고 자기장을 발생하는 부품이 마그넷, 바로 영구자석이다.
Δ보이스코일(Voice-Coil) 전류가 흐르는 얇은 코일이다. ‘보이스’가 붙은 것은 이 코일에 케이블을 타고 온 음악신호가 흐르기 때문이다. 음악신호는 위아래가 출렁이는 파형이기 때문에 매번 플러스(+)와 마이너스(-) 영역이 바뀌는 교류 형태를 띈다. 따라서 플러스 방향일 때는 플레밍의 왼손법칙에 따라 힘이 위로, 마이너스 방향일 때는 힘이 아래로 작용, 코일이 마그넷 사이를 위아래로 움직이게 된다.
Δ진동판(다이아프램 Diaphram, 멤브레인 Membrane, 트랜스듀서 Transducer) 플레밍의 왼손법칙에 의해 발생한 힘을 이용해 공기를 전후로 밀어내서 소리를 일으키는 얇은 판이다. 다이내믹 드라이버의 경우에는 보이스코일에, 밸런스 아마추어 드라이버의 경우에는 아마추어에 연결돼 있다.
◇드라이버 종류
Δ다이내믹 드라이버(Dynamic Driver·DD) 원형 보이스코일이 두 마그넷 사이에서 움직이고, 이 코일에 연결된 진동판이 소리를 일으키는 드라이버다. 그래서 ‘코일이 움직인다’는 뜻에서 ‘무빙코일 드라이버’(Moving-Coil Driver·MC)라고도 부른다. 대부분의 헤드폰과 이어폰이 이 다이내믹 드라이버를 채택하고 있다. 독일의 젠하이저(Sennheiser), 프랑스의 포칼(Focal), 루마니아의 메제(Meze) 등에 채택됐다.
Δ밸런스 아마추어 드라이버(Balanced Armature Driver·BA) 보이스코일과 마그넷의 상호작용(플레밍의 왼손법칙)을 이용한 것은 다이내믹 드라이버와 동일하지만, 보이스코일이 아니라 보이스코일에 연결된 얇은 금속판(아마추어)이 움직인다는 점이 다르다. 또한 아마추어는 음악신호가 들어오지 않을 경우 두 마그넷 사이에 얌전히 자리잡고 있기 때문에 ‘밸런스’라는 말이 붙었다. 하지만 소리를 만들어내는 것은 아마추어가 아니라 아마추어와 가는 막대로 연결된 진동판이다. 과정은 복잡하지만 다이내믹 드라이버에 비해 작게 만들 수 있고, 보다 섬세한 중고역 소리를 얻을 수 있다는 장점이 있다. BA 제작사로는 놀즈(Knowles)가 유명하다.
Δ정전형 드라이버(Electrostatic Driver) 전기가 흐를 수 있도록 코팅을 한 얇고 넓직한 진동판을 ‘스테이터’(stator·고정자)라 부르는 2장의 얇은 금속판 사이에 집어넣은 구조다. 앞쪽 스테이터에 마이너스 전압, 뒤쪽 스테이터에 플러스 전압이 들어온 상태에서 진동판에 마이너스 음악신호가 들어오면 진동판이 뒤로 움직이고, 플러스 음악신호가 들어오면 진동판이 앞으로 움직이게 된다. 스테이터에는 진동판이 내는 소리가 빠져나갈 수 있도록 구멍이 나있다. 두 스테이터에 높은 전압을 공급해야 하기 때문에 별도 앰프가 필요하다. 대표적인 브랜드는 일본의 스탁스(Stax)다.
Δ평판형 드라이버(Planar Magnetic Driver) 음악신호가 흐르는 얇고 넓직한 진동판을 두 마그넷 사이에 집어넣어 소리를 내는 구조다. 물론 마그넷에는 진동판이 내는 소리가 빠져나갈 수 있도록 구멍이 나있어야 한다. 스테이터 대신에 마그넷을 썼다는 점에서 정전형 드라이버와 다르고, 진동판이 보이스코일 역할도 함께 한다는 점에서 다이내믹 드라이버와 다르다. 음악신호가 흐르는 얇은 도체가 진동판에 얼마나 촘촘히 그리고 넓게 펼쳐져 있는지가 관건이다. 대표적인 브랜드는 오디지(Audeze), 하이파이맨(HiFi Man), 오포(Oppo)가 있다.
Δ하이브리드 이어폰(Hybrid) 통상 다애니믹 드라이버(DD)와 밸런스 아마추어 드라이버(BA)를 함께 쓰는 이어폰을 뜻한다. DD로는 힘 있는 중저역을, BA로는 섬세한 중고역을 얻는 구조다.
◇헤드폰·이어폰 구조 및 디자인
Δ개방형 헤드폰(Open-Back) 진동판 후면이 개방된 헤드폰이다. 청감상 귀에 부담은 덜 주지만 소리가 새어나간다는 단점이 있다.
Δ노이즈 캔슬링 헤드폰·이어폰(Noise-Cancelling) 외부 소음과 파형은 똑같고 위상만 위아래가 반대인 신호를 발생, 소음을 없애는 기능이다. 수식으로 표현하면 ‘+A + (-A) = 0’을 이용한 것이다.
Δ밀폐형 헤드폰(Closed-Back) 진동판 후면이 밀폐된 헤드폰이다. 장시간 청취시 귀에 피로감을 느낄 수 있지만 소리 차단효과가 커 다른 사람들에게 주는 피해를 최소화할 수 있다.
Δ보어(Bore) 진동판과 보이스코일, 마그넷을 감싼 하우징(Housing)에 난 작은 구멍을 말하는데, 주로 밸런스 아마추어 드라이버를 채택한 소형 이어폰에 나있다.
Δ요크(Yoke) 귀에 닿는 헤드폰 이어컵의 상하 길이를 조절해주는 헤드밴드의 특정 부분을 가리킨다. 물론 사용자의 다양한 머리 크기를 고려한 설계다.
Δ이어 버즈(Ear Buds) 몇몇 브랜드에서 사용하는 이어폰의 별칭이다. 케이블에 달린 이어폰의 모습이 마치 식물의 싹(bud)을 닮았다고 해서 붙여졌다.
Δ이어 컵(Ear Cup) 헤드폰에서 드라이버가 들어있는 하우징을 뜻하며 안쪽에는 귀에 직접 닿는 소프트 재질의 이어 패드(Eea Pads)가 붙어 있다.
Δ이어 팁(Ear Tips) 불특정 다수를 위한 이어폰을 통상 ‘유니버설 핏’(Universal-fit) 이어폰이라고 하는데, 이 유니버설 핏 이어폰을 사용하는 사람들이 자신의 귀에 맞게 고를 수 있는 여러 크기의 튜브를 말한다.
Δ헤드밴드(Headband) 머리 위에 걸쳐지는 헤드폰 중간 지지대다. 헤드밴드 양쪽 끝에는 이어컵이 달려있다.
Δ헤드폰 플러그(Headphone Connector Plugs) 헤드폰 케이블 끝에 달려 헤드폰 앰프와 체결되는 플러그다. 접지, 왼쪽 채널, 오른쪽 채널 음악신호가 각각 흐르는 도체를 한 몸체에 담은 싱글엔드 플러그(Single-ended)와, 채널당 플러스 음악신호와 마이너스 음악신호를 분리한 4핀 밸런스 플러그(Balanced)로 크게 나뉜다. 싱글엔드 플러그의 경우 플러그 직경에 따라 3.5mm 미니잭 플러그와 6.35mm 플러그로 나뉜다.
ΔCIEM(Custom-fit-In-Ear-Monitor) '커스텀 핏 인이어 모니터'라는 말 그대로 이용자 개개인의 귓구멍과 귓바퀴 구조에 맞게 디자인한 이어폰을 가르킨다. ‘유니버설 핏’ 이어폰의 상대 개념이다.
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