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작성일 : 16-06-07 15:53
[자작] 13GB5 x4 SET amplifier 회로도 ... 수정하여 올립니다.
 글쓴이 : j
조회 : 2,532  


1. 회로는 간단해야 합니다... 저도 동감

2. 3극관은 피드백 안 걸고  30Hz~15kHz (-1dB 이내), 5극관은 UL 접속하거나 5극 접속도 적은량의 피드백을 겁니다.
   피드백을 많이 걸면 측정상은 좋으나 청음해 보면 제게는 답답한 소리로 들립니다.

3. 소출력 SE의 경우에는 아주 작고 섬세한 소리 ( Zoro님께서 지적했듯이 해상력은 개인별 귀의 특성이 다르지만 )를 들을 수 있고, 
   PP의 경우에는 위상분할 방법과 상하 역위상의 신호를 각각 증폭 합성하는 과정과, 홀수배/짝수배 하모닉 특성에 의해
   음이 차갑게, 해상력이 저하된다고 믿고 있습니다.

4. 유명한 "Steve" 사이트에 보면 여러 재미있는 실험을 한 것을 볼 수 있습니다... 
   커프링이나 바이패스 캐패시터등을 없애거나, 정류관 바이어스 등에 의해 비록 PP이지만 SE같은 섬세한 소리를 들려준다 라고 설명합니다.

  아마도 스피커 출력에 나오는 신호의 위상변화가 소리의 정위감, 무대의 넓이와 깊이 등에 작용하는 듯 보였습니다.
   http://www.jacmusic.com/techcorner/SBENCH-PAGES/sbench101/
   http://www.jacmusic.com/techcorner/SBENCH-PAGES/sbench/norcpp.html

  "Steve"의 아이디어로 421PP를 만든 적 있습니다. 
  비록 출력은 8와트 밖에는 안 되지만 PP앰프였지만 SE 소리처럼 섬세하게 들렸습니다.
  http://simpletube.com/bbs/board.php?bo_table=34&wr_id=12597&sca=&sfl=wr_name%2C1&stx=J&sop=and&page=12
  http://simpletube.com/bbs/board.php?bo_table=34&wr_id=12643&sca=&sfl=wr_name%2C1&stx=J&sop=and&page=13


5. 전원도 굉장히 중요한 요소로 작용하는 듯 합니다.

   예전에 꼼방 사이트에사 Low DCR 전원에 대한 실험이 있었습니다.
   이 원리는 LC 공진회로를 이용하는 방법으로 처음부터 대용량 캐패시터로 리플을 제거하는 것이 아니라
   공진에 의헤 임피던스를 낮추고...고로 첫번째 ?의 리플이 70~100볼트로 치솟고, 어찌보면 전력이 낭비이기도 하지만..
   저음의 다이나믹이 증가함을 느낄 수 있었습니다.

   그리고 정류관 정류방식에서도 브랜드별, 정류관형별 소리의 차이가 현저하게 다르게 들렸습니다.
   출력관과 사용하는 전류량(엠프 임피던스와 관련)에 따라 소리의 차이가 컸음을 경험한 적 있습니다.

*** 이상은 제가 경험한 것이고, 소스, 앰프, 스피커, 그리고 최종 듣는이의 귀의 성능에 차이가 있을 것입니다.
   


zoro 16-06-08 01:45
 
회로도 수정 감사드립니다.
또한 여러가지 좋은 의견 감사드립니다.
제가 여기 올린 내용들도 저의 제한 적인 경험일 뿐 완벽과는 거리가 멉니다.
오류에 대한 지적이나 허심탄회한 의견의 개진은 배움에 있어 꼭 필요한 과정이라고 봅니다.
많은 건설적인 비판을 기대합니다.

나이가 들면 청력이 현저하게 저하하고 특히 고역은 잘 듣지 못합니다.
60이 넘어 70대가 되면 10KHz이상의 주파수대는 거의 듣지 못할 것입니다.
따라서 젊은 사람들이 자신의 시청 경험을 이야기 할 때 이를 도매금으로 무시하지는 않습니다.
그러나 많은 경우 음질에 대한 느낌은 "인씨덴탈"한 경우가 많고 객관성을 담보하기 어려운 것 같습니다.

정류관을 들을 수 있다.  이것은 근거가 있어 보입니다.
그런데 어떤 사람들은 볼륨콘트롤, 즉 가변저항기를 들을 수 있다고 주장합니다.
이것은 좀 곤란해 보입니다.
어떤 사람들은 CD판 가장자리를 초록색 싸인펜으로 칠해주면 음질이 좋아진다고 주장합니다.
이쯤 되면 종교 (혹은 미신.  나는 종교를 미신과 같은 반열에 있다고 봅니다) 수준입니다.
     
j 16-06-08 13:19
 
제 귀의 주파수 특성은 아직 11~12khz 사이를 유지합니다. 
이 상태가 근 10여년 변치는 않지만 제가 느끼는 음의 명료도는 좀 떨어지는 것 같습니다.
20kHz 까지 평탄하면 피곤함을 느낌니다.
그래서 제가 만드는 앰프는 대부분 15~20kHz 정도에서 -1~-2dB 정도로 합니다.

1. 저는 저항 좋고 나쁨은 잘 구별 못합니다.
  디만 신호가 지나가는 저항은 고급품을 쓰는 편입니다.
  또, 토글 스위치를 달고 비교하면 되는데요, 땜질로 바꿔 가면서는 이전 소리와의 구분을 기억으로 비교 힘듭니다.

2. 스피커선이나 RCA인터선은 소리에 영향을 미칩니다.
  굵은 주석 스피커선은 고역이 잘 안나옵니다.
  인터선도 막선과 비싼 고급선의 음의 명료도를 구분이 됩니다.

3. CD 에 색깔을 입혀보는 것에 대해 ... 가장 자리의 초록색 칠은 잘 모르겠구요.
  레이저 픽업이 오래된 경우 ... 복사 CD 읽을 때 에러가 많이 난다든지
  또는, CD 뒷면의 색상에 따라 에러 없는 것과 에러 있는 것이 있습니다.
  픽업이 새 것이라도 CD 뒷면의 투명도가 엷어지는 경우 에러율이 올라 가는 것은 경험 하였습니다.
zoro 16-06-08 03:17
 
여기서 한가지 더 첨언한다면

전원부는 암프 신호의 리턴패스를제공하는 암프회로의 일부입니다.
따라서 전원부의 특성에 따라 음질의 변화를 가져올 수 있습니다.
그렇지만 만일 전원부의 내부임피던스가 전 주파수대에 걸쳐 무시할 정도로 작다면
음질의 변화는 무시할 정도가 될 것이고
음질의 변화가 있다는 사실은 전원부의 불완전성, 혹은 전원부의 내부임피던수가 무시할 정도가 아니라는 사실을 말해줍니다.
특히 저역에서 영향을 끼친다면 전원부의 저역주파수에서의 리턴 패스 임피던스가 크다는 사실을 말해줍니다.
정류관의 기종이나 제조사까지 구별할 수 있는 정도가 되면 이는 전원부의 특성이 형편 없다는 것이겠지요.
원리상 정류관은 내부 전압강하가  솔리드스테이트에 비해 엄청 큽니다.
전혀 좋은 부품이 아닙니다.

전원부의 내부임피던스를 낮춰주는 방법 중 가장 손 쉬운 방법은 아마도 요구되는 정격보다 큰 전원트랜스를 사용하는 방법일 것입니다.  그래서 전원트랜스의 권선 직류저항을 작은 것으로 선택하는 것입니다.
스위칭 파워 써플라이도 시도해 볼만 합니다.
전에 잠깐 시도해 본 일이 있는데 전원을 넣어도 스피커가 정말 고요합니다.
귀를 바짝 대고 들어도 아무소리 안납니다.
     
j 16-06-08 13:54
 
제 생각은 좀 다릅니다.

저는 전원부의 임피던스가 아주 낮으면 무조건 소리 좋다가 아니라고 생각합니다.
앰프의 임피던스와 전원의 임피던스 매칭점의 최적점 있을 것으로 생각합니다.
5U4G와 Western 274 정류관을 바꿔 사용해본 분들의 얘기를 들어보면 그 차이를 느낄 수 있다고 합니다.
274가 귀하기도 하지만 수백만원에 거래되는 이유이기도 할 것입니다.

조만간 제 친구가 Western 274B에 최종 종착점을 찾았다고 하여...비교 청음해 볼 예정입니다.

몇몇 오디오 프로파일러 등은 필터 캐패시터의 용량이 너무 커지면 소리의 윤기가 덜 해진다고 말합니다.
물론 앞 정류소자의 임피던스도 관련이 있을 수 있겠죠.
이렇게 예민한 분들은 용량을 여러가지로 바꿔가며 그 적정값을 찾기도 하는 모양입니다.
물론 이런 느낌도 개인적인 취향이니...

어차피 정류 소자는 스위칭을 합니다. 인풋이 AC이니 스위칭은 모든 정류 소자의 문제이죠.
이 스위칭을 없애는 방법은 Choke Input 밖에는 없을 겁니다.
정류소자가 꺼졌을 때 인덕터에 저장된 전류가 흐르니까요.

저는 전력소스로부터 계속 흐르는 것과 짧은 시간만 전력이 공급이 되고 저장된 전력을 꺼내쓰는 것의 차이에 대해
생각을 해보고 하는데요. 아직 증명을 했다거나 하는 것은 아닙니다.

Choke Input (LC필터) > Resonant Choke Input ( LC필터) > C 필터 순으로 제 나름대로 점수를 줍니다.
LC는 다이나믹과 생생함, C는 조용하고 차분함 이랄까요.
저는 거침없이 뿜어내는 음색을 좋아하는 경향이라서 그럴지도 모릅니다.

순수하게 C 필터로 사용하는 경우에도 처음에 너무 큰 용량을 사용하지 않고, 10uF에서 두번째, 세번째는 는 47~100uF를
사용하여 정류기에 가급적 전류가 흐르는 시간을 길게 하는 편입니다.

사인파 측정과 급격하게 변화율을 가지는 음악신호의 측정사이에는 차이가 있다고 생각합니다.
사인파 측정의 스펙상으로는 거의 동일한 2개의 앰프도 실제로 음악을 들어보면 다름을 느끼죠.

캐패시터는 위상을 빠르게하고 인덕터는 위상을 느리게 하고,
저역과 고역이 깍이는 것은 모두 LRC회로의 위상차에 기인하죠.
음색이나 무대가 넓어지고 좁아지고 엷어지고 깊어지는 무대감을 결정하는 요인에는 이 위상차와 관련이 있어 보입니다.
zoro 16-06-09 02:28
 
설명 내용을 보니 마치 전원부를 공진기의 일종으로 작동시키고 있다는 인상을 받습니다.
이런 식의 접근은 통상적인 전기 공학자들의 접근 방식은 아닙니다.

일단 전원부의 역할은 암프 각 부분에서 요구하는 직류전원을 공급하고 오디오 신호의 리턴패스를 마련해 주는 것입니다.
이상적으로 전원부의 AC 임피던스는 "0"이어야 하고 직류저항도 "0"이어야 하지만 그것은 이상론이고 실제는 그렇게 되지 않습니다.

그런데 전원부의 내부임피던스를 고의적으로 높이는 것은 전원부 내부 임피던스가 암프의 각 증폭단에 공통 부하로 작용하여 암프를 불안정하게 합니다.  모타보팅 등 발진의 원인이 되기도 합니다.

암프 전체로 볼때 음질에 변화를 주는 가장 큰 부품은 출력트랜스를 포함한 신효용 트랜스들입니다.  이것들이 암프성능의 압도적인 성능요인입니다.  진공관의 입력 캐패시턴스나 이에 따른 밀러효과 등은 오디오 영역의 주파수에서는 그리 큰 요인들이 아닙니다.  잘 만들어진 전원부라면 암프의 주파수 특성이나 출력 임피던스 등에 영향을 주어서는 안됩니다.

말씀하신 대로 음악신호와 정현파는 크레스트레시오, 즉 피크 값과 rms값의 비가 현저히 다릅니다.  음악신호등은 이 비가 대략 10 정도라는데 정현파는 잘 아시다 시피 1.4입니다.  즉 rms 100V는 피크치가 141V 정도입니다.

일반적으로 오디오 신호의 특징은 저역주파수 신호의 진폭이 큰 편이고 고역 신호들의 진폭은 작다는 것입니다.  이 특징은 LP판을 제조하는데 이용되어 왔습니다.  즉 다이나믹 레인지를 확장하고 신호대 잡음비를 향상시키기 위해 저역은 진폭을 줄여서 녹음하고 고역은 늘려서 진폭의 변화를 줄여주고 이를 프리암프의 이퀄라이저에서 반대의 동작을 해서 원음을 회복시키는 방식입니다.  그래도 LP 방식으로 구현해 낼 수 있는 다이나믹 레인지는 65dB내외라고 합니다.  채널 세파레이션의 최대치는 대략 30dB내외라고 합니다.

암프 동작시 진폭이 큰 저역신호가 입력되면 전원부의 부하가 순식간에 커집니다.  전원부의 내부임피던스가 크면 당연히 암프에 공급되는 전압이 저하합니다.  이 때 j 님이 말씀하신 대로 일종의 매직회로가 작동하여 전압의 변동 없이 요구되는 다량의 전류를 공급할 수 있다면 물론 힘들어 보이지 않고 내 뿜어주는 저음이 스피카에서 울려나올 수 있겠지요.  그러나 엘렉트로닉스를 전공한 것은 아니지만 학부에서 전기공학을 공부한 사람으로서 저는 그런 회로를 본 적이 없습니다.

하이엔드 오디오 분야에는 미신과 크게 다르지 않은 주장들이 많습니다.  여기에는 물론 전공자들의 책임도 있다고 봅니다.  측정기로 측정한 성능과 실제 청음 사이에는 항상 차이가 있습니다.

가령 암프에 다미로드로 저항을 많이 사용하는데 이 저항과 스피커는 전기적인 특성이 많이 다릅니다. 
우리가 일반적으로 암프를 설계할 때 부하선을 그리지만 실제 스피커를 연결하고 동작시키면 이 부하선을 따라 동작하지 않습니다.  부하선은 직선이지만 리액티브 로드인 스피커는 동작선이 타원이 됩니다.

실제로 A급 동작의 암프는 출력관 양극에 흐르는 평균전류가 일정해야 합니다.  그러나 실제 동작시 큰 입력을 넣어 보면 동작점이 변하는 것을 볼 수 있습니다.  다른 이유도 있겠지만 전원부의 내부임피던스가 충분히 작지 않아 발생한다고 봅니다.

j 님이 말씀하신 "정류관에 따라 저역 레스폰스가 달라진다는" 관찰은 아마도 객관적인 관찰이라기 보다는  "인씨덴탈"힌 면이 있다고 생각합나다.  그런 특성이 일반적이라면 이미 문헌상에 니와 있어야 할 것입니다.  진공관 암프에 관한 한 새로운 것은 없디고 감히 단언합니다.  이미 해 볼 것은 다 해 보았다고 생각합니다.  물론 본인이 다 안다는 주장은 아닙니다.  본인이 그 방대한 진공관 관계 문헌들을 다 알 수는 없지 않겠습니까?
     
j 16-06-09 13:13
 
네, 맞습니다. LC공진형 전원은 일반적인 방법이 아닙니다.

전자공학적으로 접근하기 힘들죠. DC회로에 교류 공진회로를 쓴다는 것이..
60Hz 양파정류를 하면 120Hz 의 맥류 리플이 생기고 이를 최소화 하는 것이 평활회로인데,
공진을 일으키는 것은 절대 금물입니다.

작은 샤시 안에 바이브레이션하는 쵸크를 넣는다는 것도 무모합니다.
차라리 전원의 리플 험은 들을만한 수준이죠.
쵸크의 바이브레이션으로 코어에서 발생하는 자기장과 코어의 와류에 의한 노이즈는 말로 표현하기 어렵습니다.

입력 실드선도 무용지물이고, 상당한 험이 스피커에 떴었죠.
온갖 테스트를 한 끝에, 코어의 확실한 접지와, 쵸크의 코어방향을 배선과 트랜스와 45각도로 맞추니 아주 작아졌습니다.
그래도 아주 조용한 앰프들보다는 많은 편입니다.

7~8년 전에 John Swenson Low DCR Choke의 LCLCLC.
자작 오디오쟁이들 사이에 Low H Low DCR 쵸크를 사용한 다단 LC-LC 필터가 종종 소개된 적이 있습니다.
이론적인 설명보다는 청음상 저역의 힘이 좋아진다는 것이었죠.
계산식도 소개된적이 없고...대충 수백mH의 쵸크와 5~20uF 의 캐패시터를 초단에 그리고 뒷단에는 1~2H 쵸크를
2단 더 사용하는 방식이죠.

요즘 이 전원 방법을 사용한 3극 접속의 EL34 싱글을 주로 듣고 있습니다.

전원부와 앰프와의 관계...아직 파헤치지는 못했지만...계속 관심은 가지고 있는 부분입니다.
공진형 전원부를 스코프로 찍어 보다가 약 1200~1500볼트의 역기전력으로 스코프 고장나고...
내구성이 약한 진공관은 수명이 짧고, 스파크도 발생합니다.
현재, Mullard GZ32가 7년 넘게 잘 버텨주고 있고, 소리도 제일 좋습니다.
Mullard GZ32가 내부저항도 작지만 GZ32가 한 수 위입니다.
zoro 16-06-09 02:59
 
스피커선을 구별할 수 있는 귀를 가졌다면 그 귀야 말로 "황금 귀"라고 할 만 합니다.
전기 공학을 공부한 사람의 입장에서는 스피커 와이어 인다스트리는 거의 사기에 기초해 있다고 보입니다.

원래 스피커 선이 커티지 인다스트리가 되기 이전 LP 시대에는
턴테이불 커트리지와 암프의 입력단을 연결해 주는 쉴드선이 각광(?)을 받던 때가 있었습니다.
앱트 홀만 이라는 엔지니어가  IEEE 오디오에 논문을 발표했는데 암프 입력과 카트리지 간의 인터랙션에 관한 것이었습니다.  (이 사람은 써라운드 시스템 개발에도 그의 이름을 올린 것으로 보입니다)
그 내용은 지금은 기억에 없는데 그 때문에 입력 쉴드선과 프리암프 프론트엔드 설계에 상당한 영향을 끼쳤고 앱트 홀만은 프리암프 제조 회사를 차려 짭짤한 재미를 보았던 모양입니다.

그 후 암프의 입력단이 문제가 있다면 출력단은 어떨까 했던 사람이 있었던 모양인데 스피커 와이어 인다스트리가 태어난 것은 그 이후였습니다.

스피카 와이어의 역할은 암프의 출력 에너지를 될 수 있는대로 손상없이 스피커에 전달해 주는 것입니다.
그런데 암프의 출력임피던스는 단순히 저항이 아닙니다.  수학적으로는 복소수로 표현할 수 있겠습니다.  스파커는 더욱 그러합니다.  스피커는 모터입니다.  회전 모터가 아니고 리니어 모터입니다.  리액티브 로드인데 이 역시 복소수로 표현합니다.  두개의 복소수로 표현된 양을 어떤 식으로 최적화하는가가 스피커 외이어의 본질일 터인데 이것을 광대역 주파수 대역에서 달성한다?!  불가능하다고 생각합니다.

결론적으로 스피커 와이어는 18번선보다 적당히 굵은 선을 사용하는 것 이상으로 좋을 수는 없다고 봅니다.  스피커 바인딩 포스트에 녹이나 쓸지 않도록 하는 것이 더 효과적일 것입니다.  많은 고가의 스피커 외이어들이 선간 용량이 커서 오히려 고역을 잡아먹는 경향이 있다고 합니다.  맥킨토시사의 스피커 전담 엔지니어로 20년 이상을 일했던 어느 엔지니어가 한 말입니다.  그는 미국에서 주택 내부 배선에 사용하는 로맥스 (굵은  단선.  흔히 14번선과 12번선이 많이 쓰인다)가 오히려 더 좋을 수도 있다고 합니다.  고가의 스피커 와이어도 오디오 미신의 하나라고 봅니다.
     
j 16-06-09 13:28
 
비슷한 스피커선을 제 귀가 구별하는 것이 아닙니다.

굉장히 굵은 주석도금의 연선과 겉을 둘러 싼 실드로 구성되었던 스피커선을 말합니다.
물론 소스의 실드선과는 다르죠. 코어와 실드선 사이의 공간이 충분한 그런 선이었죠.
아마도 두께가 있는 선의 캐패시턴스와 도선의 인덕턴스가 일반적인 선보다 컸을 겁니다.

다만, 인상에 남았던 것은 국내의 모 오디오 업체가 0.8mm 가느다란 순은 단선으로 몇 미터 정도 거리에 물려논 스피커에서
울려주는 소리가 괜찮았었습니다. 스피커선을 그렇게 가늘게 사용하는 것이 이해가 안 되었었습니다.
그 스피커선 싼 값도 아니고 m당 7~8만원에 팔고 있었죠.

저도 몇백만원을 호가하는 선을 옹호할 생각이 있는 것은 아니고요.
과도하게 규격을 벗어나는 선 등에 소리에 영향을 줄 수 있음을 말하려 했던 것입니다.
 
 

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