승압 트랜스의 승압 비 산정 방법

MC 카트리지를 사용할 때 최적의 승압비를 산정하는 방법에 대해 알아봅니다.

 

LP가 널리 보급되던 무렵에는 보급형의 크리스탈 카트리지와 고급형의 MM 카트리지가 사용되었습니다.  

 

그중 고음질의 MM 카트리지가 널리 사용되었는데,

MM 카트리지의 내부 구조는 발전기의 원리와 똑같습니다.

 

자석이 달린 캔틸레버의 끝을 코일이 감긴 원형 구조 안에 위치하도록 하고 캔틸레버의 다른 끝에는 LP의 소릿길을 따라 움직임을 전달할 바늘을 부착한 것이 MM 카트리지입니다.     

 

소릿길을 따라 움직이는 물리적 진동에 의해 자석이 움직여 코일에서 전압을 얻는 구조입니다. 

 

MM 카트리지는 구조상 코일을 많이 감을 수 있어 높은 출력 전압을 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.

이런 이유로 1kHz를 기준하여 3~ 5mV 정도의 카트리지가 주류였으므로 포노앰프를 설계할 때는 5mV를 기준하여 설계하였습니다.

 

LP를 듣다 다른 소스 기기로 전환하여도 음량 차이가 적도록 하기 위해서 포노앰프의 출력 전압을 1V가 되도록 설계하는데,

이런 이유로 포노앰프의 이득(Gain)은 통상 200배 전,후로 설계합니다.

 

MM 카트리지의 출력 전압을 5mV라 하면

5mV×200배=1,000mV

즉 1V

이것은 5mV의 출력 전압이 나오는 MM 카트리지를 200배의 증폭도를 갖는 포노앰프에 연결하니 출력 전압으로 1V가 얻어졌다는 것을 의미합니다.  

 

이것이 포노앰프의 이득을 설정하는 기준입니다.

더 적은 이득으로 설계할 수도 있으나 LP를 듣다 다른 소스 기기로 전환하면 음량을 다시 조절해야 하는 번거로움이 생깁니다. 

 

 

MM 카트리지는 구조상 극한의 고음질로 향상할 수 없는 구조적인 한계를 갖고 있습니다.

캔틸레버의 끝에 자석을 부착해 놓은 구조라 중량을 줄이는데 한계가 있기 때문입니다. 

 

이런 문제를 근본적으로 해결하기 위해 

캔틸레버의 끝에 코일을 감고 그 주위에 자석을 배치한 MC 카트리지가 나타나게 됩니다.  

MC 카트리지는 중량이 있는 자석을 대신하여 작은 코일 뭉치를 캔틸레버 끝에 배치하여 경량화에 성공하였지만,

적은 권선 횟수로 인해 카트리지 출력 전압이 낮아졌습니다. 

 

구조상 캔틸레버 끝에 코일을 많이 감을 수 없고

어렵게 코일을 더 감는다하여도 무게가 증가하면 MM 카트리지와 차별화를 할 수 없습니다.  

 

이로 인해 많게는 1/50 적게는 1/10로 낮아진 MC 카트리지 출력 전압을 그대로 포노앰프에 연결해 사용할 수 없으므로 승압 트랜스가 필요해졌습니다.

 

나중에 나온 제품은 

먼저 나온 제품을 기준하여 사용하므로

포노앰프를 설계할 때도 5mV의 MM 카트리지를 기준으로 하였듯이

MC 카트리지에 사용할 승압 트랜스의 승압 비를 계산할 때도,

MM 카트리지의 출력전압 5mV에 MC 카트리지의 출력 전압을 나눈 결과값이 적절한 승압 비입니다.

 

예를 들어 300㎶의 출력 전압을 갖는 MC 카트리지가 있다면,

0.0003V/0.005V=16.6배

 

즉, 출력 전압 300㎶의 중출력 MC 카트리지를 사용하신다면 16배의 승압 비를 갖는 승압 트랜스를 사용하면 적당하다는 것을 알 수 있습니다.

 

이와 같은 원리를 이해하신다면 어떠한 MC 카트리지를 사용하시어도 최적의 승압 비를 산정하실 수 있을 것입니다.  

 

다시 한번 정리하면,

MM 카트리지의 기준 전압 5mV에,

MC 카트리지의 출력 전압을 나눈 값이 적절한 승압비입니다.

MC 카트리지의 출력 전압/0.005= 승압 비

 

. MM 카트리지의 5mV는 기준이므로 변하지 않습니다.

. MC 카트리지의 출력 전압은 ㎶ 단위로 표시되므로 기본단위로 환산하여 계산합니다.

100㎶= 0.0001V

250㎶= 0.00025V

300㎶= 0.0003V

350㎶= 0.00035V ..........

 

자료 출처: 운영자 직접 작성