지난주 토요일에 골든이어스 청음실을 방문한 워녕월슨님과 이야기를 하는 도중에 케이블과 음질과의 관계에 대하여 이야기가 나왔습니다. 케이블과 음질의 관계에 대하여 케이블을 바꾸는 것으로는 소리가 달라지지 않는다는 분들과 실제로 음악을 들어보니 바뀌더라는 분들이 시코에서 한창 이야기 중이라고 하시더군요.

관련하여 검색을 해 보니 이미 산미천님이 시코에 좋은 글들을 여러 개 올려주셨고 저 역시 오디오 케이블과 음질과의 관계에 대하여 작성된 글을 번역한 것(하이엔드 오디오 케이블 과연 필요한가?)이 있긴 하지만 아직도 이렇게 논쟁이 되고 있는 것을 보면 글의 내용이 조금 어렵지 않았나 생각됩니다. 그래서 이번 게시물에는 초보자를 중심으로 가능한 쉽게 요점만 간단하게(?) 정리를 하여 게시를 하겠습니다.


토미의 국내 모 업체 실제 케이블 청음기
몇 달 전 코엑스에서 개최되었던 아이어쇼에 갔었습니다. 오디오와 관련된 참으로 다양한 제품들이 전시되어 있었습니다. 그 중 국내의 A케이블 업체는 이어폰의 케이블, 스피커 케이블 등을 자사의 제품으로 교환하여 전시를 하고 있었습니다. 선재가 교환된 제품 중 스피커 제품은 국내 B회사의 스피커 2조를 준비하여 스피커 한 쌍은 스피커의 내부를 A케이블 회사의 선재로 교체를 하여 전시를 하고 나머지 다른 한 조의 스피커는 순정상태로 전시를 하고 있었습니다.

전시장안으로 들어가서 A업체의 케이블 관련 설명을 듣고 제가 설명을 하시는 분에게 질문을 하였습니다.

토미: 스피커 케이블이 소리에 영향을 미친다는 것이 이해가 되지 않습니다. 케이블의 커패시턴스나 인덕턴스 값이 많아지면 소리가 달라질 수도 있지만 케이블에서 어떻게 그러한 값이 커질 수가 있을까요?
남자직원: 이론적으로는 그럴 수도 있지만 실제로 소리를 들어보면 소리가 달라집니다. 그러니까 직접 한번 들어봅시다.

그래서 직접 소리를 들어보았습니다. 실제로 소리를 들어본 결과는 참 웃기게도 실제로 소리가 변화하더군요. 그래서 남자직원 분에게 다시 문의를 하였습니다.

토미: 실제로 소리를 들어보니 저음이 조금 작게 들리고 고음이 상대적으로 약간 올라가네요. 그런데 케이블을 제조하실 때 당연히 측정 하셨을 것 같은데 혹시 이 케이블 관련하여 C (커패시턴스)나 L(인덕턴스) 관련하여 측정된 값이 있나요?
남자직원: (우물쭈물 거리시더니) 개발팀에서 가지고 있을 것 같은데 현재는 측정된 데이터는 없습니다.
토미: 케이블의 구조를 보면 케이블의 구조적인 특징으로 C (커패시턴스) 성분이 상당히 많이 발생하는 구조인데 왜 이런 구조로 제품을 만들었나요?
남자직원: 일반적으로 오디오 관련하여 사람들이 하는 말을 들어보면 오디오 케이블 관련 가장 음질이 좋다고 하는 구조가 이렇게 납작한 모양의 단결정 구조로 뽑는 것이 가장 좋다고 하셔서 이렇게 만들었습니다.

이 정도까지 물어보니 왜 이런 제품을 만드는지 이해가 되더군요. 그래서 더 이상의 질문은 하지 않고 그냥 조용히 그 방을 나왔습니다.

그럼 이제부터는 왜 이러한 현상이 발생하는지에 대하여 초보자도 이해하기 쉽게 아주 간단하게 설명을 드리겠습니다. (나름 쉽게 쓰려고 노력했는데 그래도 어려우실지도 모르겠습니다. )


아날로그 회로에서의 소리의 변화
아날로그 회로에서 소리가 변화되려면 커패시턴스(C) 성분이 많아지거나 인덕턴스(L) 성분이 많아지면 소리가 변화됩니다. (초보자를 위한 이라고 해 놓고 왠 커패시턴스, 인덕턴스냐구요? 바로 설명이 나옵니다.)

왜냐하면 커패시턴스 성분은 저음(주파수가 낮은)일수록 통과가 어렵고(저항 성분이 커지고) 고음(주파수가 높은)은 통과가 잘되는(저항 성분이 작아지는) 성질이 있습니다. (이러한 성질은 콘덴서가 만들어지는 구조 즉 두개의 평행한 판을 서로 가까이에 두고 두개의 판에 전선을 연결한 구조 때문에 생겨납니다.)

반대로 인덕턴스 성분은 고음(주파수가 높은)일수록 통과가 어렵고 저음(주파수가 낮은)일수록 통과가 잘 되는 성질이 있습니다. (역시 이러한 성질은 코일의 구조 즉 전선을 돌돌 말아놓은 구조 때문에 생겨납니다.)


주1.
콘덴서와 코일에서 커패시턴스 성분이나 인덕턴스 성분이 생기는 이유에 대해서까지 논의를 하려면 너무 깊게 들어가야 하므로 이번 게시물에서는 범위에서 제외를 하겠습니다. 궁금하신 분은 아래의 게시물을 읽어 보시면 도움이 되십니다.
전기부품(LCR)과 스피커에 대한 기초지식 : http://goldenears.net/board/5963


위의 내용이 어려우신 분은 다음의 내용 즉 "음성신호가 흐르는 케이블에 커패시턴스 성분이 많아지면 저음이 작게 나오게 되고 반대로 인덕턴스 성분이 많아지면 고음이 작게 나옵니다.” 이것만 기억하고 계시면 됩니다.


흥미로운 점은 일반적인 대부분의 오디오 케이블에서는 소리의 변화가 느껴질 정도의 커패시턴스나 인덕턴스 값은 생기지가 않는다는 점입니다. 때문에 대부분의 오디오 케이블은 교체를 하여도 소리가 달라지는 것을 느끼지 못하게 됩니다.

만일 케이블을 교체하였을 경우에 “소리가 달라지는 것을 느꼈다면 해당 케이블은 커패시턴스 값이나 인덕턴스 값이 일반적인 케이블에 비하여 매우 높다.”는 의미가 됩니다.

제가 들어본 A사의 케이블은 납작한 구조의 케이블이었는데 이런 구조의 케이블은 케이블의 구조적인 문제로 커패시턴스 성분이 많이 증가하게 됩니다. 때문에 저음의 소리가 더 작게 들렸던 것 입니다. 이런 소리를 A회사에서는 “투명하고 깨끗한 소리”라고 말을 하는데 그건 좋게 표현을 한 것이고 나쁘게 표현을 하면 “저음이 덜 재생되는 소리”로 변화가 됩니다.

그럼 이쯤에서 이런 생각을 하시는 분들이 있을 것 같습니다.

“어쨌든 케이블을 바꾸면 소리가 바뀔 수도 있다는 것이고 그러면 하이엔드 케이블을 사용하여도 문제가 있는 것은 아니지 않느냐?”

물론 이러한 생각이 틀린 생각은 아닌데 이렇게 결론을 내리기 전에 몇 가지 고려를 해야 할 점이 더 있습니다.


케이블의 역할
스피커를 만드는 제조사나 DAP를 만드는 제조사 혹은 앰프를 만드는 제조사 입장에서는 케이블을 어떤 관점으로 생각을 하고 제품을 만들까요? 과연 그러한 회사들에서도 케이블에서 발생할 수도 있는 그러한 소리의 변화에 대하여 고려를 할까요?

케이블 제조사를 제외한 나머지 제조사의 입장에서는 케이블은 소리의 변화가 없는 부분이라고 생각을 하고 제품을 만듭니다. 그럴 수밖에 없는 것이 대부분의 케이블은 커패시턴스나 인덕턴스 성분이 매우 작아서 소리의 변화가 없으므로, 아주 특이한 구조의 몇몇 케이블을 고려하여 제품을 만들면 나머지 일반적인 케이블에서 소리의 왜곡이 생기기 때문입니다.

즉 케이블의 역할은 케이블을 통과할 때 소리를 왜곡시키는 것이 아니라 있는 그대로의 신호를 왜곡 없이 전달하는 것이 케이블의 역할입니다. 그리고 대부분의 케이블들은 그러한 역할을 매우 잘 수행합니다. 실제로 들어본 B스피커의 소리는 제가 듣기에는 원래의 제품이 균형이 더 잘 맞았습니다.


그래도 이렇게 생각하시는 분이 있을 수도 있습니다.

“이유야 어찌 되었건 간에 내 스피커에서는 저음이 조금 더 강하게 나오기 때문에 커패시턴스 성분이 많은 케이블을 사용해서 밸런스를 맞추면 되겠네.”

물론 저음이 많은 경우에는 커패시턴스 성분이 많은 케이블을 사용하면 저음이 감소가 되는 효과가 생깁니다. 하지만 이러한 소리의 튜닝은 케이블로 하는 것 보다는 스피커의 설치위치를 변경을 하여 균형을 맞추시는 것이 더 좋습니다. 만일 그래도 해결이 안 된다면 디지털 이퀄라이져를 사용하여 조정을 하시는 편이 음질상으로 더 유리합니다.

왜냐하면 아날로그 회로에서 커패시턴스나 인덕턴스 값이 많아지면 발생하는 “위상차이” 때문입니다.



아날로그 회로에서의 위상차이와 음질열화
보통 하이엔드 오디오 시스템을 보면 이퀄라이져는 절대 사용을 하지 않는 것을 보실 수 있습니다. 그리고 대부분의 사람들은 이퀄라이져를 사용하면 음질이 나빠지기 때문에 사용을 하지 않는다고 말을 합니다.

그런데 이퀄라이져를 사용하면 도대체 왜 음질이 나빠지는 것일까요? 조금 아시는 분들은 위상이 이동을 하여 음질이 나빠지기 때문이라고 말을 하는데 도대체 이퀄라이져라는 것이 무엇이며 위상이동이란 또 무엇일까요?

이퀄라이져는 공돌이적으로 표현으로 하면 주파수를 잘라내는 아날로그필터입니다. 그리고 이러한 필터는 처음에 언급을 한 C 나 L 성분을 적절하게 조합을 하여 만듭니다. 그런데 전기라는 것이 C 나 L성분을 통과하면 전압과 전류의 위상에 변화가 생깁니다. 즉 전압과 전류의 위상이 달라져서 최대의 출력을 내주어야 하는 시점이 서로 달라지게 되고 때문에 출력이 가능한 전력의 크기가 작아집니다. (자세한 내용이 궁금하신 분은 http://goldenears.net/board/5963 게시물을 참조하시면 됩니다.)

L (코일)성분을 통과할 경우 전류가 전압보다 위상이 90도 빨라집니다.

 
C (콘덴서)성분을 통과하면 전류가 전압보다 위상이 90도 느려집니다.

 
이러한 현상을 전기적으로는 역률(Power Factor)이 나빠졌다 라고 합니다. 전력(P)은 전압과 전류의 곱인데 위상이 서로 달라지면 곱하여 지는 값이 작아져서 사용 가능한 전력이 작아지는 현상을 말합니다. (그래프의 각 시점에서 전압과 전류의 크기를 위상이 달라지지 않은 경우와 달라진 경우 각각에 대하여 곱해보면 아실 수 있습니다.)

오디오 신호의 경우에는 C 나 L성분을 통과하면 소리가 바뀌기도 하면서 그 크기도 작아져서 다이나믹레인지나 노이즈레벨이 작아지게 됩니다. 그래서 하이파이 오디오에서는 이퀄라이져를 사용하지 않는 것입니다. 이를 간단하게 그냥 이퀄라이져를 사용하면 음질이 나빠진다. 라고 말을 하는 것이고요.

주의. !!!  디지털 이퀄라이져는 아날로그 이퀄라이져와 동작방식이 다릅니다.

근데 갑자기 이퀄라이져 이야기를 왜 하냐고요?

케이블을 바꾸었을 경우에 소리가 달라지는 경우는 케이블의 C나 L성분이 아주 많은 경우라고 했었는데요, 케이블에 C나 L성분이 많아서 소리가 달라지면 아날로그 이퀄라이져를 사용하는 것과 같은 효과가 되는 것 입니다. 

웃기는 점은 하이엔드 오디오 하시는 분들께서 이퀄라이져는 절대로 사용하지 않으시면서 오디오 케이블에는 엄청난 비용을 지출하신다는 점 입니다. 아주 아이러니한 일이지요.

개인적인 생각으로는 그 돈으로 룸튜닝을 하시거나 품질 좋은 디지털 이퀄라이져를 사용하시는 것이 훨씬 더 효율적일 것 같습니다.