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인터넷의 스피커 유닛 특성 그래프에서 시뮬레이션 수치를 추출하는 방법

글쓴이 : SOONDORI

“반복 재현할 수 없는 것은 기술이라고 할 수 없다. 정확한 자료와 로직에 의해서 무엇을 만들어야 한다”

DIYer에게 상당히 부담스러운, 상당히 험한 말처럼 들린다. 그런데, 실제로는 전혀 그렇지 않음. 왜냐하면, 인터넷에는 다양한 WEB TOOL과 다양한 무료 프로그램이 널려 있기 때문에.

무엇을 만들겠다면, 무료 프로그램을 먼저 찾고, 데이터에 기초한 시뮬레이션을 진행하고… 이후로 ‘적당히 주먹구구’로 내 것을 만든다는 편한한 마음으로 진행하면 되지 않을까? ‘적당히 주먹구구’는, 어떻게 포장하느냐에 따라서 전문가 노하우로 간주될 수도 있음.

여러 Graph to Data 추출 프로그램 중 하나인 (과거 글에서 소개했던) 무료 FTgraphTracer의 사용법을 정리해 보면,

* 관련 글 : DIYer를 위한 스피커 네트워크 시뮬레이션 (1), XSim

1) 사용하고자 하는 어떤 스피커 유닛 정보에서 그래프 영역만 캡처하고 적당한 디렉토리에 이미지 파일을 보관한다.

2) FTgraphTracer를 다운 받고, 같은 디렉토리에 풀고, 실행 파일을 클릭.

* 정보 열람 및 다운로드 : http://labs.fprawn.com/index.php/fpgraphtracer/

3) 돋보기 창을 주시하면서… 십자선으로 원하는 그래프 선을 잘 조준한 다음, 에라이~ 클릭! 그러면, 프로그램이 픽셀 색상과 그래프 두께를 달리하면서 “이게 맞습니까?”라고 묻는다.

(▲ 별 생각 없이 주파수 곡선을 직접 클릭해도 된다. 그런데, 그림의 품질이 좋지 않다면? 돋보기창을 쓰는 게 더 안전하고 더 정밀함)

4) 당연히! 메인 메뉴 > File > Save Data 클릭 → 다음과 같은 Text 파일이 저장된다. 이때의 디폴트 확장자는 *.FRD이다.

(▲ 첫 번째 항목은 주파수, 두 번째는 SPL, 세 번째는 위상. 그것이 FRD 포맷이다. 그런데, 마침 캡처 그래프에 위상 정보가 없고 사용자가 지정하지도 않았으니 디폴트인 0을 출력)

그런데…

<주파수-임피던스> 선택하였기에 이 추출은 잘못되었다. 이번에는, 아래와 같이 <주파수-SPL 그래프> 지정함.

이번에는 방법을 달리하여, 메인 메뉴 > Copy Data를 선택하고 NotePad 등 적당한 문서 편집기에 Ctrl+V 하기.

열람하거나 무엇을 편집하거나… 그리고는 적당한 땡땡.FRD 파일 또는 마음내키는 이름의 파일로 저장한다.

(내용 추가) 이런 부류 추출 프로그램은, 화면 Pixel의 절대 위치와 컬러 그리고 사용자 지정 참조값을 가지고 데이터 수치를 추정한다. 일종의 이미지 처리기. 생성 수치로 다시 그래프를 그려보면, 앞선 캡처 자료의 것과 같다. 아마도… 99.9프로쯤?

5) 데이터 파일 준비가 끝났다. 이제 Xsim(=크로스심) 외, 마음에 맞는 무료 시뮬레이션 프로그램을 호출한다. 아래 예시와 같음.

○ 임의로 저역 Cut-Off용 10uF 커패시터 배치 + 유닛 속성 정보는 지정하지 않은 상태 → Xsim 등 프로그램은 디폴트 유닛 속성을 사용한다 → 이상적이기 때문에 현실성이 없다 → 아래에서 <Frequency Response>, <Impedance> 그래프는 쓰레기나 다름없음.

○ 스피커 유닛 심볼에 커서를 갖다 대고 오른쪽 버튼 클릭 → <Tune> 메뉴 선택 → 준비된 땡땡.FRD 파일을 지정하고 클릭.

계산 결과는 아래와 같이 바뀐다. 다른 변수 입력이 안 된 상태이기에 부족함이 많지만, 적어도 전체 그래프 형상은 현실에 가까워졌다.

 

현실? 현실이라니? 10uF에 의해서 저역이 깎였고, 고역은 거의 그대로. 더불어, dB 값이 사용자 설정 범위 안에서 정렬되어 있다. 여기서, 생각해 보기로… 유닛 제작사가 허투로 실험하지 않았고 테스트 내용을 원만하게 pdf 파일에 담았다면, 위 입력절차를 통해 그들의 데이터가 XSim에 잘 전달된 것이다.

6) 아~차차! <주파수-임피던스> 정보도 있으니… 추출하고 XSim에 입력한다. 결과는 다음과 같음.

(▲ 추출 파일은 기본적으로 스페이스로 항목을 구분한 텍스트 파일이다. 단순히, 조작 편의를 위해 땡땡.ZMA와 땡땡.FRD를 쓰는 것으로)

(▲ FRD와 ZMA 정보를 입력하여 유닛 심불에 있던 느낌표가 사라짐. 우측 시뮬레이션 결과 그래프를 보고 어떤 수치를 달리하거나 어떤 정보를 더 입력하고… 시뮬레이션을 계속 진행하면 된다.

기본 글은 여기까지. 사족으로,

1) “에게게~ PDF 밖에는 없슈?”

중국과 일본과 덴마크에 메일을 보내고 국제전화를 하고, 치받기를 해야 간신히 뭘 받는, 그렇게 (유명하든 아니든) 유닛 제작사가 테스트 데이터의 제공을 꺼리는 것은… 예를 들어 “저어한다”로 완곡히 표현할 수 있는 감추기 의도 혹은 (타 제작사 포함하는 어떤 사람 혹은 집단의) 피곤한 궁시렁거림을 우려하기 때문일 것.

물론 전혀 그렇지 않는 사례도 있다. 중국, 러시아 등에서. 자신있게 스펙을 건네는 것은 그 제작사가 그만큼 자신이 있다는 뜻. 극렬 소비자인 DIYer에 대한 배려이기도 하고.

아무튼, 이쪽 시장은 뭐가 좀 이상함. 49 프로는 재수 없고 가끔은 황당하며 몇 프로쯤은 제작사나 유통사가 주먹구구 행태를 보인다. 매사 시니컬한 자의 입장에서는 그렇더라.

2) 위 시뮬레이션 변수로 추가되어야 위상(Phase) 정보도 있다.

가만 보면, 깨끗한 음과 탁한 음을 가늠하는 잣대이기도 한데… 인터넷 PDF 자료로 그것을 담는 경우는 본 적이 없음. 현실이 그러하니, 본격적으로 스피커 제작 DIY 활동을 하려면, 따로 검측 시스템을 마련하는 게 좋다는 생각.

목 마른 사람이 우물을 판다는 마인드. 아니라면 게거품 좀 물을 각오를 하거나.

3) 더 좋은, 더 세밀한 무료 시뮬레이션 툴들이 있고 각종 수동 소자 정보까지 입력하면… 그렇게 면밀하게 시뮬레이션할 수록 더 좋은 나만의 스피커를 만들 수 있음. 더불어, 반복 구현성을 담보할 수 있으니까 결국은 DIYer의 고유 노하우, 고유 기술이 된다.

나중에는 공방을 차려도 됨.

 

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