오디오 케이블 - 바이와이어링 지원 스피커에 바이 와이어링 연결이 필수인가?

2009/01/07

요즘 스피커는 바이와이어링(BI-WIRE)을 지원하는 경우가 많습니다. 처음 오디오를 구입하는 사람은 바이와이어링 케이블이 지원되는 스피커를 들여놓고 바이와이어링을 하는 게 필수인지 선택사항인지 아니면 효과가 없는 것인지 결정하기 어렵습니다. 오디오 선배들에게 조언을 구해도 사람마다 다른 얘기를 하지요.

바이와이어링은 논쟁을 가져오는 주제입니다. 어떤 사람은 바이와이어링은 들릴만큼의 차이를 가져온다고 확신하고 있고, 전혀 그렇지 않다는 신념을 가지고 있는 사람들도 있습니다. 이 두 무리는 마치 정치적인 성향이 다른 사람이 정치적으로 민감한 사안에 대해서 논쟁을 하듯이 논쟁을 하더라도 서로 간의 입장 차이를 좁히지 못하고 오히려 입장의 차이만 확인하게 됩니다.

이 글은 바이와이어링을 놓고 상반된 양 측의 상반된 시각을 통해서 바이와이어링에 대해서 감을 잡아보고 양쪽에서 모두 납득할 수 있을만한 분석을 소개함으로써 바이와이어링을 정리해 보고자 합니다. 편의상 이 글에서는 바이와이어링이 효과가 있다(혹은 바이와이어링과 싱글 케이블에는 차이가 발생한다)고 확신하는 사람의 무리를 바이족이라고 하고 바이와이어링에 효과가 없다는 신념을 가진 사람의 무리를 싱글족이라고 부르겠습니다.

두 부족에서 바라본 바이와이어링
바이족은 자기의 체험에 따라 바이와이어링이 영향을 준다는 확신을 가지게 되었습니다. 그러나 싱글족은 바이와이어링과 싱글 케이블은 차이가 없으며 바이와이어링에 의해서 귀로 들릴만큼의 영향이 있었다는 것은 케이블/앰프/스피커가 잘못 만들어진 것을 사용했기 때문에 발생한 것이라고 주장합니다.

싱글족은 인터넷에서 바이와이어링과 싱글 케이블이 차이가 나지 않는다는 도출과정이 기록된 문서*1를 보면서 자신의 입장은 과학적인 근거를 바탕으로 한 것이므로 확고하고 이 문서를 뒤집을 근거를 대지 못하면 물러설 수 없다는 입장입니다. 하지만 바이족은 싱글족이 신봉하는 그 문서에 대해서 그런 애매한 조건(properly designed를 말함)을 동반한 결론은 코에 걸면 코걸이 귀에 걸면 귀걸이로 사용하는 데 사용할 수 있어서 궤변이라고 생각하기도 합니다.

만약에 바이족에서 분석/측정을 통해서 싱글족에서 받아들여질 수 있을만한 근거를 대는 것이 어렵다면 체험을 통해서라도 바이와이어링의 현상을 입증을 하면 싱글족에서는 기꺼이 그 결과를 받아들일 용의가 있다고 하기도 합니다. 그런데 싱글족에서 이 정도면 받아들일만한 자료라고 하는 것이 통계적으로 바이와이어링이 충분히 변별력을 가진다는 것을 입증하는 수준인데요... 현실적으로 그런 방법으로 입증하기는 어렵습니다. 그런데 시간과 열성과 돈을 들인다는 게 참 어렵지요. 이솝우화의 두루미가 여우에게 호리병에 든 생선을 주면서 생색내는 것 같네요.

바이족이 생각하는 바이와이어링 가설
바이족은 자신의 경험을 체계화하고 싶어서인지 몰라도 바이와이어링이 귀로 들리는 차이를 가져오게 하는 요인들에 대해서 몇 가지 모델을 고안해 봤습니다.
- 사용한 케이블이 제한된 레인지의 신호주파수에 최적화된 것이 아닌가 싶다, 그래서 바이와이어링을 하게 되면 좀 더 효과적으로 동작한 거 같다
- 바이와이어링으로 트위터와 우퍼로 가는 신호를 분리함으로써 서로에 간섭을 하지 않는 것이 아닌가 싶다
(싱글케이블에서는 우퍼의 역기전력이 케이블에 흘러 트위터에 흐르는 신호에 영향을 준다)

하지만 이런 바이족의 주장은 직접적으로 입증한다거나 분석하기 어렵다는군요. 고려요소가 너무 많고 복잡해서 분석이 가능한지도 잘 모르겠고... 한 제품에서 분석을 성공한다고 하더라도 제품마다 고려요소가 워낙 달라지기 때문에 이것을 일반화시키는 데도 무리가 있고...
그 대신에 조금 더 쉽게 싱글 케이블과 바이 와이어링에 차이가 있는지 없는지를 원리적인 관점에서 분석해 보는 것은 가능하다고 합니다.

바이와이어링과 싱글 케이블의 차이점 분석
http://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/audio/biwire/Page1.html
이곳에서는 가장 단순한 크로스오버 회로와 평행케이블을 가지고 싱글케이블과 바이와이어링이 차이가 생기는 것을 이론적으로 밝혀냈습니다. 중간 과정은 홈 페이지에서 확인이 가능하고요. 결과를 정리하면 이렇습니다.

바이와이어링을 하면 앰프에서 부하에 (스피커+케이블) 대한 주파수별 임피던스에 변화를 준다. 이런 주파수별 임피던스 변화는 결과적으로 주파수를 변경하게 되며, 그 결과로 바이와이어링한 시스템의 임피던스 값은 싱글케이블의 주파수별 임피던스와 동일하지 않는다.
The bi-wiring arrangement can be seen to modify the impedance of the system as seen by the amplifier in a frequency dependent manner. This change may be regarded as a consequence of the separate cable impedances altering the effective roll-over frequencies of the HF and LF sections so that they are no longer identical. The result is that the system’s impedance value is no longer constant over the whole frequency range.

이런 결과는 흥미로운데 왜냐하면 이것은 바이와이어링은 앰프에서 부하에 해당하는 시스템의 임피던스 특성을 변화시킬 수 있기 때문이다.
The above result is an interesting one as it implies that bi-wiring may change the impedance properties of the total load system seen by the amplifier. If the sound power produced depends upon the square of the current fed to the system, this implies that the frequency response may perhaps be changed by bi-wiring as a result of interactions between the choice of cabling arrangement and the input impedances/networks of the loudspeaker units.

원리상으로 바이 와이어링은 시스템의 주파수 반응을 변경시킬 수 있는 것이 가능한 것 같다. 그런 변화의 세부적인 사항은 케이블의 시리즈 임피던스와 스피커의 임피던스 특성에 의존하게 될 것이다.
Thus, in principle, it seems possible that bi-wiring may alter the system’s frequency response. The details of any change will then depend upon the series impedance of the cables, and the impedance properties of the loudspeaker.

어라! 다시 원점인가?
위 글을 쓴 사람은 그 차이가 청감상으로 분간이 될 만큼이 될 것인지에 대해서는 말을 아낍니다. 이 문서에서는 원리적인 관점에서 차이가 생길 수 있다는 것을 밝힌 것만으로도 의미가 있겠네요.

바이 와이어링과 싱글 와이어링 중에 어느 것이 더 나은가에 대해서는 원리상으로 분석하기 어려운 부분이라고 하니 결국 직접 들어보고 결정하는 수밖에 없을 것 같군요. 너무 싱거운 결론이 되겠나요? 그렇다면 어쩔 수 없겠고요... 그런데요. 그런 경험을 가지고 일반화시키는 것은 좋지 않을 것 같습니다. 그 제품에서는 그런 결과가 나왔다고 기억하고 그렇게 말하는 것은 어떨까요?

저라면 어떻게 하겠냐고요? 염가형 스피커 케이블을 사용하는 경우라면 바이와이어링을 시도해 볼 수 있을 것 같고요. 그렇지 않다면 싱글 케이블을 사용하겠지요.

그런데 싱글 케이블이나 바이와이어링이나 사용하실 때는 요령이 필요합니다.
이를 잘 지키지 않으면 다한밥에 코빠트리는 격입니다.
싱글 케이블 연결하실 때는 가급적 점퍼선을 이용해 보실 것을 권합니다. 이때 사용하는 점퍼선은 동일한 회사에 동급의 케이블을 사용하시기 바랍니다.
그리고 바이와이어링 하실 때에도 동일한 회사의 가급적 동급 케이블을 사용하세요 그렇게 하지 않다면 싱글 케이블보다 못할 수도 있습니다.


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note 1.
Electrical Analysis of Biwiring
http://www.pcavtech.com/techtalk/biwire/index.htm
Biwiring has no electrical effect if the speaker wire is properly designed for the speaker and the length of the wire, and the wire has lower series impedance than the source impedance of the power amp - both these conditions are commonly satisfied. (Arny Krueger)