8옴 스피커

8옴 스피커(8-ohm Speaker)는 정격 임피던스(Nominal Impedance)가 8 Ω으로 표시된 스피커로, 오디오 앰프가 스피커 부하를 다루기 위해 사용하는 대표적인 임피던스 규격 중 하나이다.

개요

스피커에 표시되는 8 Ω은 스피커의 전기 저항이 항상 정확히 8 Ω이라는 뜻이 아니다. 스피커는 음성 코일의 저항뿐 아니라 인덕턴스와 기계적 공진 등의 영향을 받는 교류 부하이므로 실제 임피던스는 입력되는 신호의 주파수에 따라 변한다.

따라서 제조사는 스피커를 앰프와 연결할 때 사용할 수 있도록 대표적인 값을 정격 임피던스로 표시한다. 8 Ω 스피커는 이 정격값이 8 Ω인 스피커이다. Yamaha의 여러 패시브 스피커 역시 정격 임피던스를 8 Ω으로 표시하며, 앰프와 스피커를 구성할 때 이 값을 기준으로 부하를 계산하도록 안내한다.

8 Ω의 의미

옴(Ω)은 임피던스와 저항을 나타낼 때 사용하는 단위이다. 같은 전압을 가했을 때 임피던스가 낮은 부하에는 더 많은 전류가 흐른다.

단순히 8 Ω의 저항성 부하로 가정하면 옴의 법칙에 따라 다음과 같이 표현할 수 있다.

$I=\frac{V}{8}$

예를 들어 실효값 8 V가 걸린다면 단순 계산상 전류는 1 A이고, 소비되는 전력은 다음과 같다.

$P=\frac{V^2}{R}=\frac{8^2}{8}=8W$

하지만 실제 스피커의 임피던스는 주파수에 따라 변하므로 이러한 계산은 앰프와 스피커의 관계를 이해하기 위한 단순화된 모델이다.

실제 저항과의 차이

8 Ω 스피커의 단자를 멀티미터로 측정했을 때 반드시 8 Ω이 나오는 것은 아니다. 멀티미터로 측정하는 것은 주로 음성 코일의 직류 저항(DC Resistance, Re)인 반면, 제품에 표시된 8 Ω은 교류 신호에 대한 정격 임피던스이기 때문이다.

예를 들어 Celestion의 F12M-150 스피커는 정격 임피던스가 8 Ω이지만 직류 저항은 6.07 Ω으로 명시되어 있다. 같은 제조사의 다른 8 Ω 드라이버에서도 5~6 Ω대의 직류 저항이 나타나는 사례를 확인할 수 있다.

따라서 멀티미터로 약 6 Ω 정도가 측정되는 8 Ω 스피커가 반드시 불량인 것은 아니다.

앰프와의 연결

앰프의 출력단은 연결할 수 있는 스피커의 최소 임피던스가 정해져 있는 경우가 많다.

예를 들어 앰프에 다음과 같이 표시되어 있을 수 있다.

• 8 Ω MIN
• 6 Ω MIN
• 4 Ω MIN
• 4–8 Ω

8 Ω MIN은 일반적으로 8 Ω 이상의 부하를 연결하도록 설계되었다는 의미이다. Yamaha의 AV 리시버에서도 8 Ω MIN 설정을 "8 Ω 이상의 스피커"에 사용하는 설정으로 설명한다.

대부분의 경우 8 Ω 스피커는 앰프 입장에서 비교적 구동하기 쉬운 부하에 해당한다. 4 Ω 스피커와 비교하면 동일한 출력 전압에서 필요한 전류가 작기 때문이다.

스피커 임피던스	동일한 8 V RMS를 가정한 전류	단순 저항 부하 기준 전력
4 Ω	2 A	16 W
8 Ω	1 A	8 W
16 Ω	0.5 A	4 W

실제 앰프에서는 전원 전압, 최대 출력 전류, 보호 회로, 발열 등의 제한이 있으므로 위 표처럼 단순 비례하여 동작하지 않을 수 있다. Yamaha 역시 같은 파워 앰프에서 8 Ω보다 4 Ω 스피커를 연결했을 때 더 높은 출력 전력을 낼 수 있는 사례를 제시한다.

따라서 4 Ω이 8 Ω보다 성능이 좋다거나 8 Ω 스피커의 소리가 더 작다고 단순하게 판단할 수는 없다. 실제 음량에는 앰프의 출력뿐 아니라 스피커의 감도(Sensitivity)가 큰 영향을 미친다.

여러 스피커 연결

여러 개의 8 Ω 스피커를 한 앰프 출력에 연결할 경우 연결 방법에 따라 앰프가 보게 되는 전체 임피던스가 달라진다.

직렬 연결

두 개의 8 Ω 스피커를 직렬로 연결하면 단순 계산상 전체 임피던스는 다음과 같다.

$R_{total}=8+8=16\Omega$

따라서 앰프는 약 16 Ω의 부하를 보게 된다.

스피커 세 개라면 24 Ω, 네 개라면 32 Ω이 된다.

병렬 연결

같은 임피던스의 스피커 두 개를 병렬로 연결하면 전체 임피던스는 절반이 된다.

$\frac{1}{R_{total}}=\frac{1}{8}+\frac{1}{8}$

따라서,

$R_{total}=4\Omega$

8 Ω 스피커 두 개를 병렬 연결하면 앰프 입장에서는 약 4 Ω 부하가 되는 것이다.

8 Ω 스피커 수	연결 방식	계산상 전체 임피던스
1개	단독	8 Ω
2개	직렬	16 Ω
2개	병렬	4 Ω
4개	모두 직렬	32 Ω
4개	모두 병렬	2 Ω

Yamaha의 8 Ω PA 스피커 중에는 입출력 단자가 내부적으로 병렬 연결된 제품이 있으며, 이 경우 8 Ω 스피커 두 대를 데이지 체인으로 연결하면 앰프가 약 4 Ω의 부하를 보게 된다. Yamaha는 일반적인 4 Ω 또는 8 Ω 대응 파워 앰프를 사용할 경우 이러한 8 Ω 스피커를 두 대까지만 병렬 연결하도록 안내한다.

앰프가 4 Ω까지 지원하지 않는 상태에서 8 Ω 스피커 두 개를 병렬 연결하는 것은 피해야 한다.

임피던스와 음량

스피커의 임피던스 자체는 스피커가 얼마나 큰 소리를 내는지를 나타내는 수치가 아니다.

음량에는 다음과 같은 요소가 함께 영향을 준다.

• 앰프의 실제 출력 전력
• 스피커의 감도
• 스피커의 허용 입력
• 청취 거리
• 스피커의 구조와 크기
• 설치 공간과 음향 환경

예를 들어 같은 8 Ω 스피커라도 감도가 85 dB인 제품과 95 dB인 제품은 같은 전력을 공급했을 때 발생하는 음압이 크게 다를 수 있다. 실제 프로 오디오 스피커 사양에서도 정격 임피던스와 별도로 1 W, 1 m 등의 조건에서 측정한 감도를 표시한다.

따라서 스피커에서 8 Ω은 음량이나 출력의 크기가 아니라 주로 앰프와의 전기적 부하 관계를 나타내는 사양으로 이해하는 것이 적절하다.

4 Ω 스피커와 비교

8 Ω과 4 Ω 스피커의 가장 직접적인 차이는 앰프에 요구하는 전류이다.

항목	8 Ω 스피커	4 Ω 스피커
동일 전압에서 요구 전류	상대적으로 작음	상대적으로 큼
앰프의 전류 부담	상대적으로 작음	상대적으로 큼
같은 앰프의 최대 출력	비교적 낮을 수 있음	앰프가 지원한다면 더 높을 수 있음
두 대 병렬 연결	약 4 Ω	약 2 Ω

따라서 여러 스피커를 한 채널에 연결하는 시스템에서는 개별 스피커가 8 Ω인 것이 구성상 유리할 수 있다. 반면 낮은 임피던스에서 높은 출력을 낼 수 있도록 설계된 앰프에서는 4 Ω 스피커를 이용해 더 큰 출력을 얻기도 한다.

어느 쪽이 더 좋은 규격인지는 정해져 있지 않으며, 앰프가 지원하는 부하 임피던스와 필요한 출력, 스피커의 감도 및 설치 방법을 함께 고려해야 한다.