진공관 헤드앰프 오르페오 MK2

 

 

오르페오 MK2입니다.

오늘 완성하였습니다.

 

LP를 듣는 분 중 많은 분이 MC 카트리지를 사용하고 계시지만,

대부분 승압 트랜스를 사용합니다.

취급이 쉽고 승압 트랜스에 따른 음색의 변화를 즐긴다는 차원에서 그럴 수 있습니다.

 

그런데 승압 트랜스마다 음색의 차이가 나는 근본적인 이유를 알고 계시는 분은 그리 많지 않을 거라는 생각이 듭니다.

전자공학에서 취급하는 내용이어서 그렇습니다.

 

그 이유를 알아봅니다.

모든 코일은 정도의 차이가 있지만, 모두 분포용량을 갖고 있습니다.

이 분포용량과 본래 코일이 가진 L 성분이 결합하면 병렬 공진회로를 형성합니다.

 

. 코일이란..!!

에나멜선을 네모 또는 원형으로 둘둘 감아 놓은 부품 또는 형상을 말합니다.

1차와 2차가 분리되어 있는 트랜스도 이와 같은 분포용량에 대한 내용은 그대로 적용됩니다.

 

 

 

 

. 병렬 공진회로는

코일과 코일 내부에 형성된 용량 성분 즉, 분포용량 C와 코일의 L 성분이 병렬로 결합하여 형성된 공진회로를 말하며 공진된 주파수에 대하여 최대의 저항을 갖습니다.

병렬 공진회로에 저항을 삽입하면 공진회로의 첨두값을 낮출 수 있는데 이런 용도로 사용하는 저항을 댐핑저항이라 합니다. 

 

모든 카트리지는 위에서 말씀드린 병렬 공진회로에 의한 특정 주파수대에서 부스트 현상이 있고,

여기에 매칭하여 사용하는 승압 트랜스 역시, 분포용량에 의하여 부스트 되는 주파수대가 존재합니다.

 

즉, 병렬 공진회로에 의해 상승하는 주파수대가 어느 지점에 존재하느냐...! 에 따라 음색이 변화하며 그 대역은 대부분 3kHz~ 수십 kHz 대에 걸쳐있습니다.

 

이런 현상은 코일이 작게 감기는 카트리지의 영향은 적은 편에 속하지만,

2차측의 권선이 많이 감기는 승압 트랜스에서는 크게 나타나며 그에 따른 음색의 변화로 나타납니다. 

 

 

MC 또는 MM 카트리지의 제원을 보면 최적 로드저항을 제시해 놓은 것을 볼 수 있습니다.

이 저항은 앞서 말씀드린 카트리지의 내부에 있는 코일과 코일의 분포용량으로 인해 형성된 병렬공진회로에 의해 부스트 된 주파수 대역의 Q를 낮추어 가능한 한 평탄하게 하는 용도의 저항으로 정식 명칭은 댐핑저항이지만, 흔히 부하저항이라는 의미의 로드저항이라 부릅니다.

 

대부분 MM 카트리지는 거의 표준화된 50㏀를 사용하지만,

MC 카트리지는 MM 카트리지에 비해 코일을 감는 회수가 적으므로

낮으면 33Ω, 높으면 수백Ω 정도를 사용합니다.

 

이렇게 메이커에서 제시하는 로드저항이 낮을수록 권수가 작은 카트리지이고 그에 따라 출력 전압도 낮습니다.

 

 

 

 

MC 카트리지에서 코일을 조금 감아서 낮은 출력 전압이 나오는 카트리지를 만드는 이유는 고음 특성을 개선하기 위해서입니다.

코일을 적게 감으면 카트리지 자체 무게도 줄일 수 있을 뿐만 아니라 높은 쪽의 주파수 특성도 향상할 수 있습니다.

 

이런 이유로 저출력의 MC 카트리지가 고급으로 인식되고 있고 좋은 음질로 될 것이라 기대하지만,

뜻하는 대로 될 수 없는 이론적 내용이 있습니다.  

 

. 카트리지에 맞는 승압비를 선정하는 기준을 먼저 말씀드리겠습니다.

 

MC 카트리지가 만들어지기 이전에는 크리스탈 카트리지와 MM 카트리지가 사용되었습니다.

크리스탈 카트리지는 가격이 싸다는 장점이 있었지만, 하이파이 용도로는 부족하여 MM 카트리지를 널리 사용하였기에 그 당시 포노앰프 이득은 MM 카트리지를 기준으로 제작되었습니다. 

 

그러다 보니 MC 카트리지의 작은 출력 전압을 MM 카트리지의 레벨과 비슷한 정도로 올려주는 승압 트랜스를 필요하게 되었습니다.

 

MM 카트리지의 출력 전압은 통상 5mV(1kHz 기준)이었으므로 승압한 후 5mV가 되도록 선정합니다.  

 

예를 든다면,

MC 카트리지의 출력 전압이 250㎶(0.25㎷)일 경우

5㎷에 맞추기 위해서는 

0.25/5= 20

즉, 20배의 승압비를 갖는 승압 트랜스를 사용하면 됩니다.

 

그런데 만약,

0.1㎷의 저출력 MC 카트리지를 사용한다면 어떻게 하면 될까요..

위 공식대로라면은 50배의 승압 트랜스가 필요해집니다.

 

그런데 50배 승압 트랜스는 흔하지 않습니다.

흔하지 않은 이유는 고음 대역의 주파수 특성을 좋게 만드는 데 한계가 있기 때문입니다.

 

 

승압비가 높다는 것은 1차와 2차 코일의 권선비가 매우 크다는 것을 의미합니다.

즉, 2차에 감은 코일의 권수가 많아질수록 분포용량 또한 커지고 그에 따라 주파수 특성은 악화하여 갑니다.  

 

MC 카트리지 제조사에서 권수를 줄여 저출력 카트리지로 제작하는 이유는 고음 대역의 주파수 특성을 개선하려는 것인데,

결과적으로 승압 트랜스를 사용함으로써 오히려 고음 대역의 특성이 악화하고 있습니다.

 

이것이 승압 트랜스의 한계입니다.

아무리 좋은 승압 트랜스를 사용하여도 다소의 차이가 있을 뿐,

승압비가 커질수록 고음 특성이 저하하는 것은 어쩔 수 없는 현상입니다.

 

좋은 음질을 얻기 위해 MC 카트리지가 만들어지고 더욱 좋은 음질을 위해 저출력의 MC 카트리지가 만들어졌지만,

승압 트랜스를 거치며 오히려 음질이 열화하는 이런 모순을 극복할 수 있는 방법은 헤드앰프를 사용하는 것 외는 다른 방법이 없습니다.

 

 

 

 

다만, 헤드앰프는 오디오 기기 중 가장 이득이 높은 포노앰프 앞에 위치하는 기기이기에 높은 S/N 비가 관건입니다.

 

높은 S/N 비를 실현할 수 있는 반도체 헤드앰프가 주로 사용되지만, 음질적인 이유로 선택할 수 없는 경우도 있습니다.

이런 이유로 오래전부터 진공관 헤드앰프가 주목받았지만,

S/N 비를 극복하기가 쉽지 않아 음질, 이전에 험 때문에 사용할 수 없는 사례가 많습니다.

 

기술적으로 쉽지 않은 일은 분명합니다.

 

 

 

 

오르페오 MK2에서는 음질 및 험 문제를 해결하였는데,

평생 공부하고 연구하였던 회로 설계기법을 총동원하고 이론에 입각한 이상적인 하드와이어링 배선으로 잔류노이즈를 줄였습니다.

 

이상적인 배치와 배선으로 진공관 헤드앰프의 질감을 살리면서도 전혀 불편하지 않을 정도의 높은 S/N 비를 실현하였습니다.

 

 

 

   

 

오르페오 MK2는 사용하는 MC 카트리지에 맞추어 이득을 설정할 수 있도록 하였는데,

0배,

10배,

20배,

30배,

40배.

50배 중에서 선택합니다.

 

위 사진에서 우측에 있는 노브입니다.

 

승압 트랜스는 특성상 30Hz 이하를 재생하기 어렵지만,

헤드앰프는 10Hz도 재현하므로 LP의 휜 정도에 따라서는 우퍼가 크게 흔들릴 수 있습니다.

이때를 대비하여 럼블필터를 마련하였습니다.

 

럼블필터는 좌측에 있는 노브입니다.

 

 

 

 

앞서 각 카트리지마다 최적의 로드 저항이 필요하다고 말씀드렸습니다.

최적의 세팅을 위해 MC 카트리지 제조사에서 제시하는 다양한 로드 임피던스를 마련하였습니다.

33Ω,   

47Ω,   

100Ω,   

250Ω,   

500Ω,   

1,000Ω 중에서 선택할 수 있습니다.

 

 

오르페오 MK2의 내부입니다.

 

 

회로에 대한 설명은 지난번에 하였으므로 오늘은 생략합니다만,

자세한 내용이 필요하신 분은 작업실 검색창에서 오르페오로 검색하시면 보실 수 있습니다.

 

부품의 리드가 리그 단자에 직접 납땜되는 하드와이어링으로 배선하여 잔고장이 없을 뿐만 아니라 이상적인 배선이 가능하여 저잡음 진공관 헤드앰프 오르페오를 완성할 수 있었습니다.

 

수입되는 수천만 원대의 헤드앰프라도 PCB로 제작되는 이상 일정 수준 이상은 개선할 수 없는 한계를 가지고 있습니다.

PCB 배선을 2차원적인 배선이라고 하는 데 평면에 회로를 구성하여 그렇습니다.

 

하드와이어링 배선은 이론에 대하여 잘 알고 있다는 전제가 필요하지만,

공간을 가로 지르는 3차원 배선이 가능하여 가능한 한 짧아야 하는 부분, 가능한 한 굵은 배선재를 사용해야 하는 부분 등... 으로 구분하여 최적화 할 수 있으므로 결과가 다른 것입니다.

 

 

 

 

오르페오 MK2의 후면입니다.

 

 

3대의 턴테이블을 연결할 수 있도록 RCA 입력 단자를 마련하였습니다.

 

 

 

 

중앙에는 RCA 출력 단자가 있습니다.

 

 

 

오르페오 MK2는 전대역에서 굴곡이 느껴지지 않는 세련된 음색이며 LP에 기록된 신호를 손실없이 재현합니다.

이런 이유로 같은 음반이라도 승압 트랜스를 이용하여 듣는 것과 오르페오 MK2를 통하여 듣는 것이 음질에서 크게 차이가 날 정도로 비교가 됩니다.

 

평소 LP를 즐겨 듣는 분이시라면 질감 위주의 진공관 헤드앰프 오르페오 MK2에 많은 관심 부탁드립니다.   

청음실을 찾아주시면 오르페오 MK2를 들어 보실 수 있습니다.

 

 

오르페오 MK2용 리니어 전원 장치입니다.

 

 

리니어 전원장치와 오르페오 MK2를 연결하는 케이블입니다.

 

 

케이블의 길이는 설치 환경에 따라 원하시는 길이로 제작됩니다.

독일 비아블루사에서 수입한 익스팬더를 사용하였고 주문하신 분의 요청으로 2.5M로 제작되었습니다.

 

전** 선생님의 오르페오 MK2입니다.

3일간의 에이징을 겸한 히어링 테스트가 끝나는 27일(화) 이후 언제든지 납품할 수 있습니다.

 

리니어 전원 장치 사진 몇 장 더 소개합니다.

 

 

 

 

 

고맙습니다.