스피커의 원리(진동)가 궁금합니다.

Question

스피커는 진동을 통하여 소리가 나온느데요,

작게 말하면 진동이 적고,크게 말하면 진동이 큰데요

이것을 스피커가 어떤 방법으로 진동으로 변환하여 나온는지요?

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

소리는 진동의 경과입니다. 공기중의 분자가 진동하여 소리가 전달되는 거죠. 이 진동을 스피커가 대신하게 되어 소리가 전달되는겁니다. 그래서 작게 진동하면 소리가 작고 크게 진동하면 소리가 커지는 겁니다.

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Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.스피커에는 전선을 코일 모양으로 감은 보이스 코일이 있는데, 이 보이스 코일을 폴피스와 플레이트 사이에 놓고 코일에 소리 정보를 가지고 있는 전기를 보내면 플레밍의 왼손법칙에 따라 움직이게 된다. 보이스 코일에 교류를 보내주었을 때, 보이스 코일에 흐르는 전류의 방향이 정반대로 바뀔 때마다 힘의 방향이 정반대로 바뀌게 되어 상하로 움직이게 된다. 그 결과 보이스 코일에 붙어있는 스피커의 진동판이 왕복운동을 하게 되고, 소리가 스피커로부터 재생이 된다. 이때, 진동판이 빠르게 진동하면 높은 음이, 진동판이 느리게 진동하면 낮은 음이 재생된다. 또한 진동판의 진폭이 크면 강한 소리가, 진폭이 작으면 약한 소리가 재생된다.

Answer 3

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

스피커의 기본 원리는 “플레밍의 왼손 법칙”을 따릅니다. 자계(스피커에 있는 자석에 의한 자기장)가 형성되어있는 가운데 전류(앰프로부터 주어지는 신호를 스피커의 +,- 단자에 연결)가 흐르게 되면 엄지손가락의 방향처럼 위로 운동(스피커의 콘지가 움직임)을 하게 되어있습니다.

앰프로부터 전류가 오면 스피커의 콘지는 앞뒤로 운동을 하게 되며 콘지의 운동에 따라 공기의 밀도가 변하게 되며 이것을 귀에서 감지하여 소리로 듣게 되는 것입니다. 그러므로 우리의 귀로 들어오는 것은 사실 소리 그 자체가 아니라 스피커가 일으키는 공기의 압력 변화를 귀에서 감지하는 것입니다. 이것을 우리 귀에서 소리로 변환을 해준다고 볼 수 있습니다. 마이크는 그 구조가 스피커와 동일 한 것인데 그 원리가 스피커와는 반대입니다. 플레밍의 왼손 법칙이 스피커의 동작 원리라면 마이크의 동작원리는 플레밍의 오른손법칙에 해당됩니다.

마이크와 스피커의 동작 구조는 똑같지만 가장 큰 차이는 진동판의 크기입니다. 큰 음향과 저주파까지 표현하기 위한 스피커는 구경이 커질 수밖에 없고, 미세한 진동을 수음하기 위한 마이크의 진동판은 작고 섬세 할 수밖에 없습니다. 이외에도 자기장의 세기를 강력하게 해야만 스피커의 운동이 큰 힘을 발휘할 수 있는데 이것은 스피커에 부착된 자석의 종류와 크기에 따라 좌우됩니다.

Answer 4

스피커 내부에는 진동판이 있습니다.

그리고 이 진동판 중심축을 보이스 코일에 앰프로부터 전기신호가 흐르고 있습니다.

이 전기신호로 인해 보이스 코일과 영구 자석간에 자력이 발생하여 소리가 들리게 됩니다.

따라서 볼륨의 크기는 이 전기 신호가 줄어들거나 늘어나는 것이 됩니다.