공기를 밀어내는 양의 차이
저음은 진동수가 낮고 파장이 매우 긴 소리입니다. 낮은 음을 제대로 전달하기 위해서는 한 번에 아주 많은 양의 공기를 밀어내야 합니다. 마치 커다란 부채로 천천히 부채질을 하면 묵직한 바람이 일어나는 것과 같은 원리입니다. 스피커 유닛의 면적이 넓을수록 더 많은 공기 입자를 움직일 수 있기 때문에 웅장하고 깊은 저음을 구현하기 수월해집니다.
반면 고음은 진동수가 매우 높고 파장이 짧은 소리입니다. 아주 빠르게 떨려야 하기 때문에 유닛이 크고 무거우면 관성 때문에 고속 진동을 따라가기 어렵습니다. 그래서 고음용 스피커는 가볍고 작게 만들어 초당 수만 번씩 미세하게 떨릴 수 있도록 설계합니다.
파동의 길이와 통의 크기
소리는 공기의 파동이며 저음일수록 그 파동의 길이가 길어집니다. 낮은 주파수의 파동이 스피커 내부에서 충분히 공명하고 증폭되려면 그에 걸맞은 넓은 공간이 필요합니다. 작은 상자 안에 커다란 북소리를 담기 어려운 것처럼 깊은 저음을 만들어내기 위해서는 스피커 자체의 크기와 내부 울림통인 인클로저의 부피가 확보되어야 합니다.
작은 스피커에서도 저음이 나오게 할 수는 있지만 큰 스피커가 자연스럽게 밀어내는 묵직한 압력과 깊이감을 흉내 내기는 물리적으로 한계가 있습니다. 그래서 공연장이나 영화관의 서브우퍼가 압도적인 크기를 자랑하는 것입니다.
진동판의 무게와 제어력
저음을 내는 진동판은 많은 공기를 밀어내기 위해 튼튼하고 어느 정도 무게감이 있어야 합니다. 무거운 진동판을 앞뒤로 크게 움직여야 낮은 음역대의 에너지가 발생하기 때문입니다. 큰 스피커는 강력한 자석과 코일을 사용하여 이 무거운 진동판을 힘 있게 밀고 당길 수 있는 구조를 갖추고 있습니다.