벨루스 XE와 RCVP

 

 

벨루스 XE와 RCVP입니다.

 

벨루스 XE 2대는 금요일 로젠택배로 발송하였지만, 사정상 오늘 소개해 올립니다.

 

RCVP는 청음실용으로 제작하였습니다.

 

청음실용 RCVP가 있었지만,

얼마 전 청음 하러 오셨던 분께서 가져가시어 추가로 제작하였습니다.

 

이번에 받으시는 분은

조** 선생님과 

김** 선생님입니다.

 

 

어제 벨루스 2대를 발송하여 프리앰프 4종 공동제작은 모두 마무리되었습니다.

 

 

 

 

벨루스 XE의 음질은 

높은 해상도로 음의 구석구석까지 명료하게 그려내지만, 전혀 쏘지 않는 부드러운 고음으로 현의 아름답고 화사한 느낌을 사실감 있게 표현합니다.

 

NON NFB 회로 방식으로 진공관 고유의 고조파가 줄어지지 않아 

유려한 배음이 공간을 가득 채웁니다.      

 

51V의 높은 논 클리핑 출력 전압으로 벨루스 XE 내부에서 파형이 찌그러지는 일이 근본적으로 발생하지 않으며,

높은 논 클리핑 출력 전압은 강약의 대비가 극명한 오케스트라에서 더욱 생동감을 더합니다.

 

 

회로 구성상 프리앰프에서

논 클리핑 출력 전압이 높을 경우 허용 입력 전압이 높아집니다.

 

허용 입력 전압이란...!

앰프에서 파형 클리핑이 발생하지 않는 범위에서 받아들일 수 있는 최대 입력 전압을 말합니다.

 

즉, 어떤 앰프의 허용 입력 전압이 10V라면 

10V 이상의 신호 전압이 인가될 때부터 파형의 아래, 위가 잘리는 클리핑 현상이 발생합니다.

 

앰프에서 파형 클리핑이 발생하면 음이 날카롭게 들립니다.  

 

 

 

 

벨루스 XE의 허용입력 전압을 알아봅니다.

허용 입력 전압은

앰프의 이득이 작을수록, 논 클리핑 출력 전압이 높을수록 높아집니다.

 

이런 이유로

논 클리핑 출력 전압/앰프의 이득이 허용 입력 전압입니다. 

 

#. 벨루스 XE의 이득은 9배이고 논 클리핑 출력 전압은 51V입니다.

 

이것을 위 식에 대입하면

51/9=5.66

보조 단위로 변환하면 5,660mV

 

즉, 벨루스 XE 입력으로 5,660mV 이상이 입력되어야 비로소 파형 클리핑 현상이 발생하기 시작한다는 것으로 해석됩니다.

 

튜너 및 통상의 소스 기기의 출력 전압 기준은 1,000mV이고,

CDP의 출력 전압은 대부분 2,000mV입니다.

 

이런 것을 고려하면 벨루스 XE는 상당히 여유 있는 허용 입력 전압을 갖고 있다는 것을 알 수 있습니다.

이것이 벨루스 XE의 음질이 한없이 부드러운 음질이 되는 몇 가지 이유 중 하나입니다.

 

 

근래 수입되는 진공관 프리앰프의 음색은 반도체 프리앰프에 근접한 소리로 되는 경우가 흔합니다.

 

그 이유는 전기적 스펙을 향상하기 위한 과도한 부귀환의 적용 때문입니다.

 

오디오 샵에서 두 대의 프리앰프 중에서 우열을 가리지 못해 선택을 하지 못하는 상황이라면 

마지막으로 선택할 수 있는 기준은 전기적 제원일 것입니다.

 

그리고 오디오 애호가를 비롯하여 오디오 초보자라 하여도 왜율이 조금이라도 적은 앰프를 선택할 것입니다.

찌그러짐이 많은 앰프를 더 좋아할 일은 없을 테니 더 그렇습니다.

 

 

 

 

이렇게 선택한 앰프의 음질은

비록 진공관 앰프일지라도 반도체에 버금가는 소리로 들릴 것입니다. 

 

그 이유를 알아봅니다.

 

진공관 소자는 선형 특성뿐 아니라

잡음 특성에서도 반도체 소자를 능가합니다.

 

반도체 소자는 찌그러짐이 크고, 잡음이 많아 실용이 불가능합니다.

열 특성이 나빠 온도가 변하면 흐르는 전류가 변하므로 열 보상 회로가 반드시 필요합니다.

 

이런 이유로 음질이 문제가 되지 않고 잠시 필요할 때만 동작하는 인터폰 앰프 정도에 사용할 수 있을 정도이지만,

현재 실용되는 반도체 앰프의 왜율은 통상 0.01% 이하이고 높은 S/N 비를 자랑합니다.

 

어떻게 이런 일이 가능할까요..!

 

 

 

 

열적 안전성이 낮고,

잡음이 많으며,

왜율이 높아 단점 투성이인 반도체 소자를 사용한 앰프의 전기적 제원이 놀라울 정도로 화려한 이유는 바로 부귀환(NFB) 때문입니다. 

 

귀환 이론은 생산 공정이나 실생활에서도 적용되어 결과를 개선하는 방편으로 널리 사용됩니다.  

 

이런 귀환이론을 전기적인 회로에 적용한 것이 

Feed Back 피드백 이론입니다.

 

귀환은 정귀환과 부귀환이 있고

정귀환은 positive feed back 줄여서 PFB

부귀환은 Negative feedback 줄여서 NFB라 합니다.

 

정귀환 PFB는 출력된 신호 일부를 정위상으로 입력측으로 보내는 귀환 방식입니다.

 

증폭회로에 PFB를 가하면 이득이 증가합니다.

이득이 증가하지 않으면 PFB가 아닙니다.

 

이런 이유로 PFB 증폭기에서는 더 커진 신호가 입력측으로 가고 다시 더욱 커진 신호가 입력측으로 가게 되어 증폭이 무한 회전하게 되는데 이를 발진이라고 합니다.

가끔 오디오 기기에서 발진이 나는 경우는 회로적으로 PFB가 적용되어 나타나는 현상입니다. 

 

즉, PFB는 발진을 이용하여 오디오 신호 발생기 또는 슈퍼 헤드로 다인 수신기의 국부 발진회로 등... 을 만들 때 사용됩니다.

 

반면, 부귀환 NFB는 출력된 신호 일부를 역위상으로 입력측으로 보내는 귀환 방식입니다.

 

증폭회로에 NFB를 가하면 이득이 작아집니다.

이득이 작아지지 않으면 NFB가 아닙니다.

 

NFB는 단지,

이득만 작아지는 것이 아니라 여러 전기적 특성들을 개선하는데 그 중 대표적인 특성들을 소개하면 다음과 같습니다.

#. 왜율 특성이 개선된다.

#. 주파수 특성이 개선된다.

#. 온도 안정성이 개선된다.

#. 입력 임피던스는 높아지고 출력 임피던스는 낮아진다.

#. 전압 변동에 대한 변동성이 작아진다. 등... 입니다.

 

 

앞서 반도체 소자는 선형 특성이 떨어지고 잡음이 많으며 온도특성이 나쁘다고 하였는데도 우리가 알고 있는 왜율이 적고 잡음도 적은 앰프로 만들 수 있었던 유일한 이유가 바로 부귀환(NFB) 때문인 것입니다.

 

그런데 이렇게 높은 부귀환을 적용할 수 있는 이유가 바로 높은 반도체 소자의 전류 증폭률(hfe) 때문인데,

반도체 소자의 대부분의 특성이 나쁘지만,

유일하게 좋은 특성이 하나 있는 데 그것이 바로 높은 전류 증폭률입니다.

 

 

 

반도체 파워앰프를 기준으로 보면

증폭회로의 구성은 2번 전압 증폭하고 종단은 버퍼단으로 출력합니다.

 

전압 증폭회로는 조금 바뀔 수 있지만, 

2회 전압 증폭하고 종단에서 버퍼로 출력되는 구조에는 변함이 없습니다.

 

이렇게 2회 증폭한 전압 이득(GAIN)이

통상 10,000배 이상이고 근래 회로 기술의 발달로 1000,000배까지 증폭할 수 있는 시대가 되었습니다. 

 

10,000배의 이득을 데시벨로 환산하면 80dB입니다.

100,000배의 이득을 데시밸로 환산하면 100dB입니다.

 

이렇게 엄청난 이득을 취한 후 60~ 80dB 이상을 부귀환으로 적용하여 특성을 개선한 것이 반도체 앰프의 전기적 특성입니다.

 

 

이것이 매우 중요한 내용인데

오늘 말씀드리는 내용을 충분히 이해 하신다면 아마 다시는 반도체 앰프에 눈길 주는 일은 없으실 것입니다.

 

 

부귀환(NFB)를 적용하면 증폭기의 전기적 특성이 개선된다는 것을 알았습니다.

그런데 NFB를 적용하면 모든 것이 좋아지고 나빠지는 일은 없을까요..!!

 

얻은 것이 있으면 잃는 것도 있는 것이 세상사이듯

전기적인 증폭회로에서도 마찬가지입니다. 

 

#. 앰프를 평가하는 전기적 특성 중에 과도특성이 있습니다. 

과도특성이란..!! 

 

입력되는 신호를 얼마나 빠르게 추종할 수 있느냐... 의 항목입니다.

 

앞서 여러 전기적 특성의 항목들은 NFB(부귀환)를 통해 개선할 수 있다고 말씀드렸지만,

유일하게 과도특성을 개선하는 방법은 존재하지 않습니다. 

 

다만, 얼마나 열화되는지가 관건입니다.

그리고 과도특성이 열화되는 가장 큰 이유는 과도한 부귀환 때문입니다.

 

부귀환의 양이 증가하면 증가할수록 비례하여 과도특성은 악화하여 갑니다. 

 

따라서 과도특성을 개선할 수 있는 유일한 방법은 부귀환을 적용하지 않으면 되는 것이지만,

반도체 소자는 나특성이 열악하여 부귀환없이는 실용이 불가능하여 그럴 수 없는 것입니다.

 

 

 

 

반도체 앰프에서 부귀환의 양이 증가할수록 왜율도 점점 낮아집니다.

그런데 이것을 달리 말하면 고조파 성분이 점점 사라진다는 것을 의미합니다.

 

이와 같은 이유로 진공관 앰프에 부귀환을 적용하면 진공관 고유의 고조파가 부귀환의 양에 비례하여 점점 줄어지고

진공관 고유의 고조파에 의한 배음이 존재하지 않게 됩니다.

 

앞서 근래 수입되는 양산형 진공관 앰프 중에 반도체 앰프와 근접한 소리의 진공관 앰프들이 많다고 한 이유입니다.

 

 

부귀환을 전혀 사용하지 않는 무귀환 증폭 방식으로 제작된

진공관 앰프의 소리가 생동감 있게 들리는 이유는 과도특성이 우수해서이고

공간감이 풍성하게 느껴지는 이유는 배음 때문입니다.

 

이런 특성은 반도체 앰프로 구현하기 불가능한 항목입니다.

 

이런 몇 가지가 진공관 소자가 돋보이는 이유이며 특별한 음질로 되는 이유이지만,

진공관 앰프를 반도체 앰프 만들듯이 만들면 결국 반도체 소리와 근접한 소리로 되는 이유이기도 합니다.

 

 

그렇다면 왜... !!

수많은 진공관 앰프 제작사에서 무귀환 방식의 앰프들을 제작하지 않고 NFB의 도움으로 특성을 개선하려 할까요..!!

 

그것은 물량투자를 적게 하면서도 수치로 보여지는 전기적 제원을 좋게 하기 위해서입니다.

 

 

여러 단계를 거치며 가격이 형성되는 양산형 앰프에서 가장 화두는 원가 절감입니다.

그리고 제작 과정에서의 단순화입니다.

 

양산형 앰프를 하드와이어링 방식으로 제작하는 것은 사실상 거의 불가능합니다.

 

B+ 전원 전압 300V에서 500V 사이에서 동작하는 진공관 앰프를

PCB로 제작하면 안 된다는 것은 기술인이라면 모두 아는 사실이지만, 경제성을 고려하면 어쩔 수 없는 것입니다.

 

NON NFB 방식으로 해야 좋은 결과가 나온다는 것을 몰라서가 아니라 구현할 수 없는 사정이 있는 것입니다.  

이것이 양산형 앰프의 한계입니다.

 

 

 

 

벨루스 XE를 비롯하여 서병익오디오의 모든 프리앰프 및 소스 기기들은 부귀환이 전혀 적용되지 않는 NON NFB 방식으로 제작되고 있으며 부품의 리드가 러그 단자에 직접 납땜되는 하드와이어링 방식으로 제작하고 있습니다.

 

정말 회로 설계기술로

진공관의 선형특성이 가장 좋은 지점을 설정하여 부드럽고 온화한 음질로 증폭할 수 있도록 하였으며 

부귀환을 전혀 적용하지 않았지만,

이론에 입각한 이상적인 실장 기술로 잔류 노이즈를 크게 줄여 S/N 비를 크게 높였습니다.    

 

 

벨루스 XE의 후면입니다.

 

 

좌측부터 LINE 1, LINE 2, CD, TUNER 순으로 RCA 입력 단자가 있습니다.

 

 

 

 

중앙에는 RCA 출력 단자 두 조가 있습니다.

 

이 출력 단자는 내부에서 연결되어 있으며 필요에 따라 원하시는 용도로 사용할 수 있습니다. 

 

 

 

 

 

벨루스 XE는 공간을 가득 채우는 유려한 배음과 함께 부드럽고 나긋나긋한 음질로 일상에 지친 피곤한 심신을 편안히 이완합니다. 

 

 

프리앰프 4종 공동제작에 참여해 주신 모든 분에게 감사의 말씀 올립니다.

 

 

 

 

고맙습니다.