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작성일 : 16-07-07 04:41
[자작] DH-SET 신화, 300B, 그리고 현대관 (11)
 글쓴이 : zoro
조회 : 912  

부궤환

DH-SET  신화와 더불어 등장하는 문제 중에 부궤환이 있다.   부궤환을 걸면 음질에 손상을 가져오니 무궤환 암프를 만들어야 한다는 주장이다.  이런 주장도 면밀한 관찰을 본다면 수긍하기 어려운 점이 많다.  물론 과도한 부궤환은 암프를 불안정하게 만들 아니라 다른 부작용이 있다.

일단 부궨환은 암프의 증폭 이득과 부궤환이 가져오는 다른 바람직한 개선 사이의 트레이드 오프라고 있다.  부궤환은 암프의 이득을 낮추지만 대역폭을 넓혀주고 잡음 레벨을 감소시키며 찌그러짐을 감소시키고 출력임피던스를 낮추어주는 잇점이 있다그러나 이런 여러 장점에도 불구하고 글로발 부궤환 회로는 리액티브 로드가 되는 스피커의 역기전력을 암프의 입력회로로 전달해 주는 회로를 구성해 준다이로서 경우에 따라 암프의 음질을 크게 손상시킬 있다.

그러나 진공관 암프는 일반적으로 솔리드스테이트 암프들에 비해 증폭 이득이 낮은 편이며 대량의 부궤환을 걸어주기는 어렵다. DH-SET  암프를 2단으로 구성하는 경우 거의 모든 증폭이득은 초단관 하나에서 구현되며 출력관은 증폭율이 매우 낮기 때문에 암프 전체의 증폭이득은 작은편이다.    구동단을 2단으로 구성하는 경우에는 이득에 여유가 있어 상당량의 부궤환이 가능하다.  그러나 이런 류의 암프를 무궤환 암프로 구성한다면 출력임피던스를 1 이하로 만드는 것은 거의 불가능하다.  통상적으로 2 혹은4 정도가 되어 DF 1 혹은 2 정도로 매우 낮다.

여기서도 적당량의 부궤환은 부작용보다는 잇점이 두드러진다고 보인다.  제작자 마다 적당량이 얼마일가에는 차이가 있겠지만 가령 6dB 정도라면 문제는 없어 보인다.  부궤환의 양을 가변적으로 하는 것도 방편이 있다.


zoro 16-07-07 04:44
 
카플링 캪

DH-SET  신화의 문제라고 하기에는 좀 다른 문제이지만DH-SET  신화가 생겨날 무렵부터 카플링 캪이 주목을 받기 시작했다고 보인다.  자세한 기억은 없지만 몇 십년전에 오디오 잡지에 Walter Jung이라는 오디오 전문가가 커패시터에 대한 기사를 실린 이래 캐패시터의 음질 문제가 주목을 받기 시작했던 것 같다.

모든 다른 회로소자도 같은 문제가 있지만 캐패시터도 엄밀하게 보면 순수한 캐피시터 성분 이외에 저항성분과 인닥터의 성분이 함께 있고 그 다과에 따라 전기적 특성에 약간의 차이가 있을 수 있다.  이런 성분들이 청음 상으로 구별이 가능하냐의 문제는 별도로 하더라도 캐패시터에는 기계적 공진 혹은 기계적 진동이라는 또 다른 문제가 있다.

캐패시터는 두개의 전극이 유전체를 사이에 두고 맞보는 구조로 되어 있다.  유전체가 전기적으로 완벽하다고 가정해도 두 전극 사이에 걸리게 되는 강한 전기장으로 인해 두 전극 사이에는 힘이 걸리게 된다.  만일 정현파가 걸려있다고 가정한다면 첫 반 싸이클에서 전계가 강해지는 동안에는 두 전극이 서로 끌려 가깝게 되고 전계가 약해지는 동안에는 두 전극은 기계적 복원력에 의해 원 위치로 돌아오게 된다.  정현파의 다음 반 싸이클에서도 같은 현상이 되풀이 될 것이므로 실효적으로 신호주파수의 두배의 주파수가 발생하게 되고 캐패시터를 통과하는 정현파는제2고조파를 포함하게 된다.  같은 원리로 오디오 신호가 실리게 되면 그에 따라 전극이 진동하게 되고 이 미세한 진동이 원 신호에 실리면서 일종의 찌그러짐이 발생하게 된다.  물론 이 미세한 진동으로 인한 찌그러짐이 청음 가능한가는 별도의 문제다.  캐패시터에 따라 음질이 구별 가능하다는 통계도 있는 것을 보면 이 문제는 간단히 무시할 수 있는 문제는 아닌 것 같다.

한가지 더 지적할 사실은 카풀링 캪 만이 아니라 암프의 모든 캪들은 사실상 신호를 통과시키는 통로가 된다는 것이다.  캐소드 바이패스 캪, 디카플링 캪, 전원의 평활 회로에 들어가는 캪 모두 신호를 통과시키는 통로의 역할을 한다.  따라서 정도의 차이는 있지만 엄밀하게는 이 모든 캪들이 음질에 영향을 줄 수 있다고 보아야 한다.

초고가DH-SET  암프의 특징: 최고급 부품

DH-SET 신화가 창조된 이래 셋트 당 미화 수만불을 호가하는 초고가DH-SET  암프 를 주 제픔으로 하는 카티지 인다스트리가 생겨났다.  이런 제품의 효시는 아마도 일본 오디오 노트사의 곤도 상이 만든 옹가꾸 암프일 것이다.  필자의 기억으로는 초기에 5만불 정도를 호가하던 이 제품은 거의 8만불을 호가하는 경우도 본 적이 있다.  211 싱글인데 드라이버 단의 캐소드 훨로워가 출력관에 직결되어 있다는 점 이외로는 회로상에 특별한 것은 없다.  출력은  20W가 약간 넘는다.  전원부에는 4개의 정류관 (5R4?)을 채용하여 부릿지 정류를 하고 있다.  이 암프의 특징이라면 출력트랜스에 은선을 사용했고 단 한개의 카플링 캪도 순은의 은박지를 사용해서 제조했다는 점일 것이다.

그 이후 상당수의 카피캣 제품들이 나타났다.  은선을 사용해서 제조된 출력트랜스가 나타났고 내부 배선에도 은선을 사용한 제품들이 나타났다.  또한 오디오 캪, 즉 수제품에 가까운 카풀링 캪도 보이고 있다.  모든 금속소자에는 금 도금을 한 진공관 소켓을 채용하고 입력단자, 출력단자도 금 도금 제품들을, 저항은 최고급 탄탈룸 저항을 사용한다.  물론 최고급 부품을 채용했을 때 개별적 효과는 미미하겠지만 이런 미미한 효과가 누적될 때에 상당한 효과를 볼 것이란 생각이 깔려있는 것으로 보인다.

곤도상의 옹가꾸 후속 제폼을 보면 이들이 싱글 암프의 제약조건을 완화시켜 보려는 의도가 있다고 생각된다.  먼저 출력관에는 같은 211을 썼지만 2개를 파라로 하여 내부 저항을 반으로 낮추고 부궤환을 옵션으로 적용하도록 하였다. 원래 옹가꾸 암프는 무궤환 암프였다.  초고가 제품이지만 주파수 특성은 발표하지 않고 있다.  하지만 필자에게는 그리 대단한 주파수 특성을 가졌다고는 보이지 않는다.  이는 아무리 돈을 들여도 물리학적 한계를  벗어날 수는 없기 때문이다.  211은 두개를 파라로 해도 내부저항이 1K옴을 넘고 무궤환으로 하면 DF도 5정도를 넘기기 힘들 것이다.

모든 최고급 제품들이 다 그런 것은 아니지만 한 가지 눈에 띄는 특징은 이들 제품들이 암프의 기계적 진동의 완화에도 상당한 노력을 한다는 점이다.  필자이 견해로 이는 의미있는 접근이라고 본다.  암프의 부품 중 전원트랜스, 쵸크등은 소위 magnetostriction 효과로 인해 정도의 차이는 있겠지만 근본적으로 기계적 진동을 피할 수 없다.  출력트랜스도  정도는 약하지만 마찬가지다.  이 기계적 진동이 진공관에 전달되면 진공관 내의 전극간의 상호 관계에 변형이 생기고 그로 인한 변조잡음이 신호에 실리게 된다.  마이크로포닉으로도 알려진 이런 문제에 대해서 저가제품에서는 별 조치가 없지만 초고가 제품에서는 그 효과에 관계없이 상당한 정도의 방진 조치를 하고 있는 것을 본다.  즉 어떤 제품에서는 전원트랜스를 특수 실리콘 고무를 사용하여 포팅을 해서 진동을 완화시키기도 하고 또 다른 제품에서는 전원트랜스 류를 별도의 샤시에 장착하고 이를 스프링을 통해 고정시키는 방법을 쓰기도 한다.  필자의 견해로는 이들 기계적 진동의 문제는 카풀링 캪에 관련된 기계적 진동에 비해 압도적으로 클 것이라는 생각이다.

암프를 만들 것인가 악기를 만들 것인가?

피아노는 타악기인가 아니면 현악기인가?  팽팽하게 잡아당긴 현을 방망이로 때리는 점에서는 타악기지만 현이 있으니 현악기라고 해도 좋을 것이란 생각이 든다.  (사실 피아노의 두 유명 메이커인 스타인웨이와 보센돌퍼는 음향 다지인 철학이 상당히 다른 모양이다.)  비슷한 맥락은 아니지만 암프는 전기제품인가 아니면 악기인가?  물론 암프는 전기제품일 테지만 DH-SET 추종자들의 접근법을 보면 이들이 암프를 악기로 보는 것이 아닌가 하는 생각이 들 때도 있다.  그들의 태도를 폄하하려는 것이라기 보다는 암프를 제작할 때 그들이 드리는 모든 정성과 세목에 관심하는 태도와 더불어 종교적 경지의 헌신이 놀랍기 때문이다.

필자에게 암프는 그저 하나의 전기기기일 뿐이다.  따라서 그 설계 제작에는철저한 공학적 접근을 할 뿐이다.  이 접근법에서 암프는 음질이 좋아도, 나빠도 안되고 찌그러짐을 최소화 해야 한다.  주파수 특성은 전 주파수 대에 걸쳐 평탄해야 하고 입출력 특성은 가능한 한 직선이어야 한다. 고조파 찌그러짐은 우수파 강세도 기수파 강세도 모두 배격한다. DF는 20정도는 되어야 한다.  출력은 최소 10W 정도는 되어야한다.  이런 기준에 맞는 암프라면 필자는 싱글암프이건 PP암프이건 크게 가리지 않는다.  어차피 이런 암프라면 음질에 차이는 거의 없다.

결론적으로 DH-SET 암프에서 DH부분, 즉 직열형 캐소드는 음질 좋은 암프의 필수조건은 아니라는 것이다.  한편 SET 암프에서는 최소주의적 (즉 minimalist) 접근을 했다는 점에서 의미가 있다고 본다.  가능한한 가장 간단한 회로로서 파트 카운트를 줄이고 최소한의 부품을 최고급으로 채택함으로서 최대한의 효과를 얻는 접근법이라 할 수 있다.  싱글 암프의 가장 약점으로 들 수 있는 저역특성도 양극 저항이 작은 출력관을 선택함으로서 상당히 극복할 수 있다고 본다.

여하튼 이 시점에서 필자의 장황하고 두서없는, 비교적 긴 글을 읽으주신데 대해 감사를 드린다. (끝)
칼있으마 16-07-08 11:08
 
긴 글을 쓰느라 고생하셨습니다
 
 

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