크로스오버란 오디오 스펙트럼상의 시그널을 분리해 지정된 스피커나 앰프로 보내주는 역할을 하는 기기를 말한다. 좀 더 쉽게 설명하면 헤드유닛에서 나오는 소리의 신호를 크로스오버가 받아 각각의 스피커가 재생할 수 있는 가장 유리한 음역대로 신호를 분리해 내보내는 역할을 하고 있다는 말이다.
스피커의 경우에는 재생 음역대를 효과적으로 재생시키기위해 다양하게 설계된다. 진동판을 크게 구성해 많은 양의 공기를 움직여 원활한 저음 재생이 가능하도록 만들기도 하며 고음 재생의 경우는 진동판을 작고 가볍게 만들어 진동이 빨리 이루어 질 수 있도록 설계하고 있다. 때문에 효율적인 음의 재생을 위해 각 음역대의 재생에 유리한 스피커 (서브우퍼, 우퍼, 미드우퍼, 미드베이스, 미드레인지, 우퍼렌치, 트위터, 수퍼 트위터 등)로 구분하고 있다. 이렇듯 다양하게 구성되어 있는 각각의 스피커에 매칭이 가장 탁월한 음역대를 구분해 보내주는 역할을 담당하는 유닛이 바로 크로스오버이다. 모든 음역대를 무리 없이 소화해 탁월한 재생이 가능한 스피커가 있다면 크로스오버가 필요 없겠지만 현실적으로 카 오디오에서 그와 같은 유닛을 만들고 장착하는것은불가능한 일이다.
크로스오버는 크게 패시브 크로스오버와 액티브 크로스오버로 나뉜다. 패시브 크로스오버는 일반적으로 스피커 구입 시 대부분 함께 포함되어 있으며 그 구성은 트위터와 스피커, 그리고 패시브 크로스오버로 이루어져 있다. 패시브 크로스오버는 헤드유닛이나 앰프에서 나온 소리의 출력을 가지고 고음역대와 저음역대를 분리해 각 스피커로 출력을 보내주게 된다. 통상적으로 크로스오버라고 부르는 것은 액티브 크로스오버를 가리키는 것으로써 두 가지의 크로스오버가 추구하는 궁극적인 목적은 같지만 엄연한 차이를 갖는다. 액티브 크로스오버가 음역대의 구분을 좀 더 세분화하고 있기 때문에 자신이 원하는 사운드를 만들 수 있는 폭이 넓으며 출력이 아닌 음원의 소스 자체에서 내보내는 소리의 시그널을 전자회로를 이용해 음역대를 나누기때문에 훨씬 섬세하고 효율적인 음역대의 구분이 가능하다.
크로스오버도 필수적으로 갖추어야 하는 시스템의 구성 유닛으로 인정받아야 한다고 본다. 물론 카 오디오 시스템의 설계와 구성이 다양하고 오너와 인스톨러가 추구하는 소리의 방향, 투자 금액 등에 따라 선택해야 할 일이다. 하지만 음원의 시그널 자체에서 구동이 가장 탁월한 음역대로 분리해 사운드를 구성할 수 있는 시스템은 지향할만한 시스템이라고 생각한다. 성능 좋은 헤드유닛과 스피커, 앰프를 통해 추구할 수 있는 최상의 사운드를 극한까지 재생할 수 있는 기회는 쉽게 포기할 수 없는 일이다.
이제부터 크로스오버의 장착이 왜 좋은지를 뒷받침해줄 수 있는 구체적인 사례를 들어보자.
카 오디오에서 사용되는 프론트 스피커의 크기는 보통 5인치에서 6.5인치를 사용한다. 자동차라는 공간이 가져다주는 한계때문에 프론트 스피커의 크기는 제약받을 수 밖에 없다. 물론 6인치 이상 되는 크기의 스피커를 장착하기도 하지만 그렇다고 클럽이나 공연장에서 사용하는 크기의 스피커를 마련할 수는 없는 일이다. 공간의 한계와 타협할 수 있는 스피커의 크기라고 생각했을 때 아무리 좋은 성능을 지닌 스피커라 하더라도 모든 음역대를 원활히 소화해 깔끔한 소리로 표현할 수는 없는 일이다.
모든 스피커는 크기나 콘지의 재질, 브랜드 특성에 따라 가장 잘 소화해 낼 수 있는 영역대가 정해져 있기 마련이다. 따라서 재생능력이 가장 뛰어난 음역대만을 입력시킴으로써 그 스피커에서 얻을 수 있는 최상의 사운드를 구현할 수 있는 것이다. 때문에 크로스오버가 그만큼 중요한 것이며 시스템을 구성하는데 있어 필수적인 요소로 자리할 수 있다는 말이다.
그렇다면 크로스오버를 사용하지 않을 경우 어떤 상황이 발생하는지 알아보자. 트위터가 있다. 모두 알다시피 트위터는 높은 고음역대를 재생사키기 위한 목적으로 만들어지고 장착되는 스피커이다. 만약 크로스오버를 이용해 저음역대를 잘라주지 않은채 트위터를 재생시킨다면 고음을 적절히 재생하지 못할뿐더러 기기 손상으로까지 이어져 더 이상 트위터의 역할을 다할수 없게 된다.
무심코 듣고 있는 트위터의 선명한 고음은 크로스오버를 통해 저음을 커팅, 가장 적절히 소화할 수 있는 음역대만을 보내주기 때문에 가능한 일이다. 물론 패시브를 통해 적절한 음역대의 재생도 가능한 일이지만 출력 자체에서 고음역대와 저음역대를 크게 분리해 내기때문에 트위터가 소화할 수 있는, 혹은 오너가 듣고자 하는 정확하고 효과적인 음역대를 골라재생하기란 버거운 일이다.
이번에는 서브우퍼를 보자. 서브우퍼는 저음역대를 필요로 하는 재생 유닛이다. 서브우퍼에 고음역대가 공급된다면 트위터처럼 기기의 손상까지는 아니지만 재생능력이 현저히 떨어지게 되어 원하는 저음을 절대 들을 수 없게 된다. 프론트 스피커도 마찬가지이다. 서브우퍼에서 재생해야 할 저음역대의 커팅 없이 재생음역대가 입력된다면 미드베이스의 재생능력은 현저히 떨어지며 음압을 높일 경우 맥없이 버벅거리는 현상을 보인다.
크로스오버만 자세히 알아보기
크로스오버를 쉽게 표현한다면 필터라고 부를 수 있다. 흡연자에게 담배가 가져다 주는 과도한 스트레스와 혜를 끼치는 성분을 최대한 줄이기 위해 사용하는 필터처럼 스피커가 소화해내기 힘든 음역대를 걸러주는 소리의 필터라는 말이다. 패시브 크로스오버의 경우 패시브 네트워크라도 부른다. 2웨이, 혹은 3웨이 스피커 시스템에 함께 포함되어 있으며 시스템을 구성하고 있는 각각의 스피커가 재생할 수 있는 적합한 음역대를 분리하는 역할을 담당한다.
패시브 크로스오버의 속을 들여다보면 저항과 코일, 그리고 콘덴서로 이루어져 있다. 패시브 크로스오버는 대략적인 고음과 중음을 나누는 정도로 사용되며 마니아들의 취향에 따라서는 고음의 특성을 탁월하게 만들기 위해 값비싼 고급 콘덴서로 교체하는 경우도 있다. 그러나 패시브를 이용한 음역대의 분리는 액티브 크로스오버와는 차이를 갖는다. 헤드유닛이나 앰프를 통해 패시브로 들어오는 소리의 출력을 코일과 콘덴서를 통해 고음역대와 저음역대로 분리하기 때문에 유닛의 구동은 가능하겠지만 사용자가 원하는 음역대의 세팅은 불가능하다.
액티브 크로스오버는 반도체 소자를 이용한 유닛이기 때문에 전원공급이 필수적이며 시그널 자체에서 음역대를 분리하기 때문에 세밀하고 정확한 사운드 재생이 가능하다. 일반적으로 말하는 크로스오버는 액티브 크로스오버를 가리키며 별도의 유닛으로 분리되어있지만 앰프에 내장되어 사용하는 것도 있다. 액티브 크로스오버는 음원자체의 시그널에서 필요한 음역대를 선택한다. 때문에 앰프의 성능을 최대한 이끌어냄과 동시에 재생 음역대의 출력을 가장 깨끗하고 탄탄하게 구현할 수 있다는 큰 장점을 갖는다.
앰프에 내장되어 사용하는 크로스오버는 주로 하이패스와 로우패스 기능을 가지고 있다. 브랜드에 따라 약간씩 기능 차이가 있으며 별도로 구성되는 액티브 크로스오버에 비해 비교적 단순한 기능만을 마련해두고 있다.
카 오디오 입문자가 시스템 구성시 가격대비 만족할만한 구성을 생각한다면 앰프에 내장된 크로스오버를 고려하는 것도 좋은 방법 중 하나다. 내장된 크로스오버를 선택할 경우 로우패스인지, 하이패스인지, 주파수 변경은 가능한지 등등의 기능을 꼼꼼히 살펴보고 자신이 원하는 구성시스템과의 매칭이 적절한지, 구성 유닛과의 매칭, 사용 시 기기 활용도의 폭은 넓은지 등등도 살펴볼 일이다.