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좋은 Cable의 조건 1. 외관상 피복은 굴곡이 없고 일정해야 합니다.
Cable의 규격 카오디오에서는 케이블의 두께를 게이지(AWG:American Wire Gage)로 표시합니다. 그리고 우리나라 전선 규격은 SQ(Square)로 표시합니다. 보통 단자나 터미널의 경우 2SQ, 8SQ등으로 표시됩니다.
Cable의 순도 금속도체로서 전도성이 좋은 도체는 은, 금, 동, 알루미늄의 순서입니다. 그 중 동이 가장 많이 사용되고 있는 이유는 가격이 저렴하면서도 전도성과 가공성이 뛰어나기 때문입니다. 통상의 동선은 99.9%의 3N(3nines)의 표준으로, 제조시 작업성을 좋게 하기 위해 산소를 불어 넣는데, 이를 줄인 것을 무산소 동선(OFC)이라 하며, 산소이외의 불순물은 금속, 유황의 제거 정도에 따라 6N(99.9999%), 7N(99.99999%) 등이 있습니다. 일본에서 시작한 선재의 개발은 케이블의 고성능화로 이어져, 에너지 밀도감 및 정보량의 향상을 가져왔습니다. 그러나 일본의 경우 지나칠 만큼 금속소재의 순도와 결정 구조에 집착해 측정할 수 없는 순도 99.999999%의 동선을 개발하기도 하였으나 이것이 최고의 케이블은 되지 못했습니다. 케이블의 음질 개선은 어느 한두 가지의 순도를 높이기는 하지만 일반적으로 직류저항을 증가시키기는데 이는 케이블의 에너지를 감소시키기도 합니다. 또한 케이블은 선재 자체의 특성에 의해 음질이 영향을 받기도 하지만 그보다는 케이블의 피복 재질, 선재의 배열등에 의해서도 영향을 받습니다. 따라서 순도 99.9999%의 6N 케이블보다는 순도 99.99%의 OFC 케이블의 음질이 더 좋은 경우가 허다합니다. 그러므로 오디오 케이블을 선택할 때 선재의 순도나 공법에 지나치게 연연할 필요는 없습니다.
Power Cable의 알맞은 굵기 아래의 도표는 오디오 배선시 충분한 전원 공급을 위한 최소한의 케이블 굵기입니다.
RMS 출력 = 100W X 2ch = 200W |
카오디오 케이블의 중요성
A.케이블의 중요성과 음질에 미치는 영향
카 오디오에는 다양한케이블이 사용된다. 파워 앰프와 스피커를 연결하는 스피커 케이블, 헤드 유닛과 파워 앰프 등을 연결하는 라인 케이블, 같은 라인계라도 디지털 신호를 통하는 디지털 케이블, 전원공급용의 파워 케이블 등이 있다. 특히 최근에 와서는 오디오 기기들의 디지털화가 확산되면서 디지털 케이블에 관한 관심이 매우 높아졌다. 디지털 케이블은 일반적인 아날로그 신호가 아닌 디지털 신호를 전송하는 케이블로 소스유닛과 D/A컨버터 사이를 연결하기 위해 개발되었다. 이밖에 카 오디오에서도 자프코나 데논 같은 밸런스드 연결이 가능한 제품들이 출시되면서 이에 따른 케이블도 관심이 높다.
밸런스드 케이블은 흔히 방송국이나 PA 환경에 사용되는 케이블로 길이가 길어져도 신호 손실이 없다는 것이 장점이며, 실드선 1개와 2개의 신호선으로 구성되어 있다. 이와 대비되는 케이블로 흔히 사용되는 언밸런스드 케이블은 +와 -선 각각 하나씩으로 구성되어 있으며 거리가 짧은 환경에 사용되기 때문에 일반적인 오디오용 케이블로 알려져 있다.
뭐니뭐니 해도 가장 관심이 많은 케이블은 스피커 케이블인데, 그 기능만을 고려하면 파워 앰프와 스피커 사이를 이어주는 전도체라고 할 수 있을 것이다. 파워 앰프의 출력단자와 스피커의 입력단자를 피복도 무엇도 없는 벗겨진 단선으로 연결해도 그 목적은 충분히 수행할 수 있다. 하지만 이 상태로는 불편하고 아주 위험하다. 그래서 스피커 케이블은 왕복 신호선을 한 덩어리로 해 피복을 씌워 안전하고 사용하기 쉽게 제작해야 한다. 심선(芯線)도 홈용에는 단선도 있지만 도어의 개폐를 비롯해 여러 가지 어려운 조건이 있는 좁은 장소에서의 장착이 필요한 카 오디오용에서는 굵기가 가는 심선을 여러 가닥 합친 구조로 되어 있는 것이 보통이다.
그런데 스피커 케이블은 다른 케이블, 예를 들면 라인 케이블 주변과 비교하면 전도체가 상당히 두텁다. 왜냐하면 스피커를 구동하기 위한 앰프에서 상당한 양의 전류가 흐르기 때문이다. 어느 정도의 전류인가하면 4Ω의 스피커에 10W의 전력을 공급했다고 했을 때 실효치로 약 1.6A, 순간 최대치에 상당하는 파고치(첨두치)로는 약 2.2A가 흐른다. 4Ω 100W에서는 각각 5A, 7A, 스피커 부하가 2Ω으로 낮아진 상태에서 100W공급되면 약 7A, 약 10A라고 하는 큰 전류가 되고 만다. 이만큼의 전류를 항상 흐르게 하고 있는 것은 아니지만 스피커 케이블은 이런 전류에 충분히 견디기 위한 두터운 전도체가 필요한 것이다.
이처럼 스피커 케이블은 어느 정도의 두터운 전도체를 사용해 충분한 전류공급능력을 확보하면서 전류의 다양한 진폭과 피복의 구조 등이 음에 미치는 영향, 거기에는 인스톨레이션의 용이성과 가격까지 고려해 설계되고 있는 것을 염두에 둘 필요가 있다. 외관은 단순한 전선처럼 보일지 모르겠지만 스피커 케이블을 알면 알수록 노하우의 집결체임을 이해할 수 있게 될 것이다.
따라서 아래에서도 언급하겠지만, 케이블에 있어서 피복의 재질이나 선재의 배열 등도 음질의 영향에 매우 지대한 영향을 끼치므로 순도나 공법 등의 선재 자체의 특성에 너무 연연하지 않는 것이 좋다.
B.카 오디오 케이블의 차이점
카 오디오의 스피커 케이블에 관해 생각할 때 홈용과 자동차용의 차이가 분명히 있을까 라고 하는 의문을 갖게 될 것이다. 사용하는 장소는 다르지만 역할은 같지가 않다. 케이블로서의 성능은 큰 차이가 없지만 사용환경에 따른 사양, 예를 들면 내열성과 노이즈 특성에 관해서는 자동차에 탑재한다고 하는 조건에 맞게 설계해야 한다는 것이다. 그 이유를 예로 들면 확실히 알 수 있는데 앰프에서 송출하는 구동전류를 가능한 충실하게 스피커까지 보내는 것이 스피커 케이블의 역할. 그 점에 관해서는 홈용도 자동차용도 큰 차이가 있을 수는 없다. 하지만 케이블이 설치되는 자동차의 환경을 고려해 만들어지지 않으면 케이블 본래의 성능이 발휘될 수 없다. 그러면 실제로 무엇이 다를까.
최대의 차이점은 피복의 내열성이다. 홈용의 케이블은 주택의 실내라고 하는 환경이기 때문에 50℃ 이하에서 사용되는 것을 전제로 설계되는데 반해 자동차용은 그보다는 아주 높은 80℃이상까지 올라가는 온도특성을 확보해 제조하지 않으면 안된다. 경우에 따라서는 90℃이상까지 기준을 끌어 올려 설정하는 예도 있다.
스피커 케이블은 통상 카펫 아래에 설치된다. 자동차의 플로어 패널은 엔진 트랜스미션, 배기관과 가깝고 장소에 따라서는 상당한 열이 있다. 그 중에는 급격한 각도를 이루며 굴절된 곳도 있고 찌그러질 것 같은 힘이 가해진 장착상태로 되기도 하고 열에 의해 변형을 일으키며 최악의 경우는 단선 될 수 있다는 것도 고려해야 한다. 내열성은 어떤 경우에도 아주 중요한 조건이다. 내열성을 높이기 위해 하는 것이 열에 강한 피복의 개발이다. 피복 소재로서는 저렴한 PVC가 널리 사용되고 있는데 통상의 PVC는 60℃가 보증 온도다. 안전성 면에서 보면 50℃이하의 조건에서 사용되는 소재라고 한다. 하지만 PVC는 온도가 높아지면 딱딱해지기도 하고 케이블의 특성도 변하기 쉬운 단
점이 있다.
사실 카 오디오 케이블보다 홈용 케이블이 좀더 고급 제품이 많다. 이러한 이유로 카 오디오에 홈용 케이블을 사용하는 이른바 ‘케이블 마법에 걸린 자’가 많은데, 위와 같은 관점에서 본다면 그 실효성에 대해 한번 되짚고 넘어가야 하지 않을까 생각된다. 특히 대시보드 위에 고급 트위터 장착 시 홈용 케이블을 사용한다면 한 여름철 그 뜨거운 태양아래 올라가는 차량 실내 온도로 인해 제대로 된 효과가 얼마동안 지속될지 의문이며, 한철 사용한다고 해도 구입 비용에 따른 경제적 효과가 높지는 않을 것이다. 그러나 카 오디오 마니아라면 한순간의 엄청난 사운드 퀄리티를 위해서라면 아깝지도 않을 것이다
C. 제약 많은 자동차용 케이블
고급 케이블이라면 전도체와 절연체가 포함되어 그것을 더욱 위쪽에서 시스(바깥쪽의 절연체)로 고정하는 이중구조를 채용하고 있는 것이 많다. 안쪽의 전도체에 직접 접촉되는 절연체는 전기적인 특성이 좋은 것도 있어 발포 폴리에틸렌이 많이 사용되는데 절연체에는 전도체가 닳지 않도록 고정해 진동을 억제한다고 하는 성능도 요구된다. 이에 대해서는 각 제조회사마다 다양한 기술과 노하우가 투입되는 부분인데 예를 들면 내열, 내 파괴성, 복원력, 절연성이 뛰어나고 특히 절연성능이 아주 높은 품질을 가진 제품까지 개발되어 있다.
또 절연체는 재질에 따라서는 온도가 높아지면 전도체에 유해한 가스를 발생한다. PVC 등의 염화 비닐계 소재는 그 가스에 의해 전도체 표면을 검게 산화시키는 것이 많다. 고온부로 끌어낼 때는 잘 사용하지 않는 경향이 있다. 레오스토마의 경우는 가스량은 그다지 많지 않지만 그와 유사한 에라스토마계의 소재라면 전도체 표면만이 아닌 내부까지 침식되는 가스를 분출하는 성질이 있는 것이다. 절연체라는 이름 때문에 단순히 전기를 통하지 않는 물질이라고 생각할 수도 있겠으나 실제로는 그러한 것까지 고려해 만들어지고 있는 것이다.
얇고 유연성이 풍부한 것도 자동차용 케이블로서의 중요한 조건이다. 두터운 케이블을 무리 없이 통과시킨다는 주장을 하는 사람도 있겠으나, 일반적으로는 장착성능에 크게 좌우된다. 자동차용은 무턱대고 두터운 것이나 폭이 넓은 것을 사용해서는 안된다. 사실은 왕복 두 선 사이의 거리는 신호의 감소량을 좌우하는 요소 중 하나로 정전용량과 밀접한 관계가 있고 자동차용으로는 거리의 제약을 받아 설계가 단단하게 된다. 절연체도 내열성을 올리면 딱딱해지기 때문에 유연성을 잃지 않고 두텁게 한다는 것은 불가능하다.
외측의 시스도 단순한 피복이라고 생각할 수 있겠지만 이것도 재생음에 영향을 미친다. 하나의 전도체에 전류가 흐르면 그 주변에 두 개의 방향으로 다른 자장이 발생하고 그에 따라 전류의 통과를 억제한다고 하는 과전류 손실이 일어난다. 이 점에 관해서 과거에는 대부분 대책이 없었으나, 최근에는 특수한 티타늄의 분말을 시스에 혼입해 반도체 효과를 지속시켜 과전류를 해소하고 외래 노이즈의 영향도 배제하고 있다고 한다. 티타늄은 열에도 강하고 내열성 향상에도 도움이 되고 있다.
이렇게 본다면 자동차용 케이블은 홈용과는 아주 다르다는 것을 알 수 있을 것이다. 차 실내의 환경을 고려해 신중하게 설계된 질 좋은 케이블을 사용해야 한다는 것이다.
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