스피커 유닛의 자체 공진 주파수

• 단위 : Hz

스피커 유닛의 자체 공진 주파수를 피해서 재생 주파수 범위를 정해야 한다.

이것은 자유 공기에서의 공진 주파수이다. 이것은 스피커가 최소한의 노력으로도 움직일 수 있는 주파수이다. 유닛을 손끝으로 툭툭 쳐보면 유닛이 자체적으로 특정한 음정을 가지는 것을 들어볼 수 있다. 이 음정이 스피커 유닛의 공진 주파수이다. 이 공진 주파수가 100Hz라면 이 스피커 유닛은 100Hz 이상을 재생하도록 사용해야 한다. 만약 100Hz를 재생하도록 한다면 스피커가 공진 주파수에서 공진해버려서 100Hz를 중심으로 특유의 음정을 생성하게 된다. 가끔 PC 스피커나 아주 작은 스피커에서 공진 주파수가 높은 경우 박시(Boxy)한 소리가 나는 현상이 발생한다. 공진 주파수 이하에서는 스피커의 응답이 현저히 줄어든다.

공진 주파수는 유닛의 강성 및 유연성, 움직이는 부분의 질량에 의해서 계산되며 아래의 공식을 따른다.

• t : Thickness, 진동판의 두께
• r : Radius, 진동판의 반지름
• µ : Root of frequency equation
• d : Density, 진동판의 밀도
• p : Poisson's ratio, 포아송 비

위 공식에서 등장하는 여러가지 상수와 포아송 비를 빼고 식을 간단하게 만들면 아래와 같다.

• t : Thickness, 진동판의 두께
• a : Area, 진동판의 면적
• E : Young's Modulus, 영률(탄성계수)
• d : Density, 진동판의 밀도

여기서 는 매질에서 소리의 파동이 전달되는 속도를 나타내기도 한다. 즉 위 공식에 따르면, 진동판의 두께가 얇고, 면적이 넓고, 밀도가 낮을 수록 진동판의 공진주파수는 낮아진다.

Thiele/Small 파라미터에서는 아래와 같이 기술하기도 한다.¹⁾

• s : Stiffness, 엣지와 댐퍼의 강성
• C_ms : Compliance,자유도
• M_ms : Mass, 유닛의 움직이는 부분의 질량

유닛의 움직이는 파트의 질량이 무겁고 유연성이 높을수록 공진 주파수는 낮아진다.