포노앰프 쏘나레 레퍼렌스 SE 입니다.

 

 

 

오늘 완성하였습니다.

 

LP에 관심을 갖게 되시면서 자연스럽게 포노앰프에도 관심을 갖게 됩니다만,

다양한 방식과 다양한 모델의 포노앰프로 인하여 혼란스러워하시는 분도 계실 것입니다.

 

 

가격을 생각하신다면 반도체로 구성된 포노앰프가 저렴하겠지만,

음질까지 생각하신다면,

단연, 진공관 방식의 포노앰프가 유리합니다.

 

 

진공관 포노앰프의 유려한 음질이 LP의 음질을 더욱 돋보이게 하지만,

오늘은 진공관 포노앰프의 논클립 출력 전압에 대하여 말씀드리려 합니다.

 

논클립 출력 전압이 높아지면, 클립핑 현상이 발생하지 않아 음질이 맑고 유연해지는 이유가 됩니다.

 

 

 

 

 

 

그동안 CR형 포노앰프 TCR SE와 쏘나레 레퍼렌스 SE를 소개하며 많은 말씀을 드렸지만,

오늘은 논클립 출력전압과 그와 관련된 입력마진에 대하여 상세히 알아보도록 하겠습니다. 

 

 

반도체 포노앰프는 통상 B+ 전원전압 30~50V 정도에서 동작하도록 구성하여 논클립 출력 전압 9V~15V 정도를 얻고 있습니다.

 

 

진공관 포노앰프는 B+ 전원전압 250V~300V 정도에 동작하도록 설계하고 이때의 논클립 출력전압은 회로에 따라 달라지지만,

18V에서 30V 정도를 얻을 수 있습니다.

 

이와 같이 진공관 포노앰프의 논클립 출력전압이 높기에 음질에 유리하게 작용하게 됩니다.

 

 

 

  

 

 

 

어떤 이유로 논클립 출력 전압이 중요한지 알아봅니다.

 

 

여담이지만,

프리앰프, 파워앰프 그리고 포노앰프중에서 가장 높은 증폭을 하는 앰프는 포노앰프입니다.

 

대략적인 기준으로는

프리앰프: 10배

파워앰프: 25배~ 30배

포노앰프: 150배 ~200배 정도 됩니다.

 

단품으로 판매되고 있는 각 앰프의 대략적인 이득입니다만, 크게 벗어나는 일은 없습니다.

아날로그 엔지니어들이 단품으로 구성할 때 적용하는 기준으로 오래전부터 적용해 오던 관습적 기준에 유래합니다.

 

이런 기준이 있기에 세계 각국에서 제작된 단품 오디오 기기를 아무 문제 없이 사용할 수 있는 것입니다. 

 

 

 

 

 

그런데 가장 높은 이득을 가진 포노앰프의 입력에는 볼륨이 존재하지 않습니다. 

프리앰프에는 볼륨이 있어 입력이 높게 들어올 때는 적절히 줄여 사용할 수 있지만,

오히려 높은 이득을 가진 포노앰프에는 볼륨이 장착되어 있지 않습니다.

 

 

이렇게 포노앰프의 입력에 볼륨을 부착하지 않는 이유는

잡음을 방지하기 위해서입니다. 

 

증폭과정에서 발생하는 모든 결과는 최종 단계인 스피커에서 소리로 나타납니다.

그리고 증폭도가 높을수록 발생한 노이즈나 잡음도 증폭도 만큼 커질 것입니다.

 

 

이런 이유로 가장 앞 부분에 위치하고 가장 높은 증폭도를 가진 포노앰프에서 입력에 볼륨을 부착하지 못하는 것입니다.   

 

 

입력에 볼륨을 부착하여 레벨을 조정할 수 없으므로 큰 신호가 입력되었을 때를 대비하여야 합니다.

 

포노앰프는 RIAA 등화도 하지만,

카트리지에서 출력된 미세한 음악신호를 크게 증폭하는 역할도 같이 합니다.

 

 

참고

**.등화회로는 영어로는 이퀄라이저(Equalizer)회로 라고 하며 변형된 주파수특성을 원래의 모양으로 되돌리기 위한 회로를 말합니다.

 

**. RIAA(미국 레코드 공업 협회의 약자로 1955년 미국에서 통합된 LP 레코드 녹음특성을 말합니다.)

LP 레코드에 음악을 녹음할 때는 가능한 많은 신호를 담기 위하여 정진폭으로 녹음합니다.

 

 

즉, 저음으로 갈수록 압축하여 진폭이 작아지도록 하고,

고음으로 갈수록 증강하여 진폭이 커지도록 하여 소리 골이 균일한 진폭이 되도록 LP판에 기록합니다.

 

어느 정도로 할 것인가..! 는 각 레코드 제작사에서 지정하여 사용하였는데, 이것을 하나의 기준으로 통합한 것이 RIAA 특성입니다.

 

RIAA 등화특성은 저음으로 갈수록 압축하여 20HZ에서 0.1배(-20dB)배가 되도록 하고 고음으로 갈수록 증강하여 20kHz에서 10배(20dB)가 되도록 기록합니다.

 

각 제조사의 이해 관계가 얽혀 있던 내용이라 모두의 동의를 얻기 위하여 그 당시 사용하던 여러 특성의 중간 정도의 특성으로 제정되었습니다.

 

 

카트리지에서 어느 정도의 전압이 출력되는지 알아봅니다.

 

MM 카트리지를 기준으로 5mV 출력의 카트리지를 표준으로 봅니다.

 

그런데 이것은 1kHz를 기준으로 한 것으로 주파수가 높아질수록 출력 전압은 증가하여 20kHz에 이르러서는 20dB 증가한 50mV가 출력됩니다.

 

그리고 정도의 차이는 있지만,

카트리지마다 고역에서 피크를 가지고 있기에 그만큼 더 여유를 두고 검토해야 하는데 큰 충격음을 포함한 음악신호라는 것을 염두에 두고 약 10배인 500mV가 입력되는 것까지 생각해 둡니다.

  

 

 

이런 사정을 모두 고려하여 회로를 구성하려면 한 번에 증폭하여 간단히 제작할 수는 없는데,

그 이유는 다음과 같습니다.

 

 

*. 여유 있는 입력 마진을 확보하기 어렵습니다.

 

MM 카트리지에서 출력된 5mV를 1,000mV로 증폭하려면,

200배의 증폭기가 필요합니다.

여기에 RIAA 등화회로 손실 -20dB는 0.1배이므로 삽입 손실을 고려한 전체 증폭도는 2,000배에 이릅니다.

 

이때의 입력마진을 계산하면,

 

입력마진= 포노앰프의 논클립 출력전압 30V/포노앰프의 증폭도

 

30/2,000=0.015

즉, 150mV

 

 

 

앞에서 말씀드린 500mV에 크게 못 미칩니다.

 

이럴 경우 상시 파형이 클립핑되어 사용 불가입니다.

 

이런 현상을 극복하기 위해서는 증폭기의 이득을 낮추고, 두 번에 나누어 증폭하면 이런 문제를 해결할 수 있습니다.

 

증폭기의 이득을 45배로 줄였을 경우의 입력마진의 변화를 보면,

30V/45배=0.6666V(666mV)

 

증폭기의 이득이 45배로 작아지면,

입력마진은 666mV로 높아져 앞서 말씀드린 500mV를 충족합니다.

 

 

RIAA 등화회로 삽입손실을 고려한 증폭도 2,000배를 실현하기 위해서는

 

2,000배

45배×45배=2,025배

 

RIAA 삽입손실 -20dB(0.1배)를 적용하면,

2,025×0.1=202.5배

 

이렇게 45배의 이득을 가지는 두 개의 증폭기로 포노앰프를 구성하고 그 중간에 RIAA 등화회로를 넣어 최종 이득 200배를 실현하였으며,

입력마진 500mV이상을 구현하였습니다.

 

그리고 이렇게 함으로써 신호대 잡음비(S/N)를 올릴 수 있습니다.

 

이것이 CR형 포노앰프의 설계 과정의 일부입니다.

 

 

 

최대한 쉽게 말씀드리려 했지만,

기술적 용어가 많아 결과는 그렇지 못 한 것같습니다.

 

CR형 포노앰프의 구성에 대하여 조금이나마 이해되셨기를 기대합니다.

앞으로도 반복하여 말씀드릴 것이기에 재미삼아 읽어 두시는 정도로도 충분하다고 생각합니다.

 

 

오디오 마니아 여러분의 오디오 관련 지식이 증가할수록

국내 오디오 산업은 더욱 발전할 것이라 기대하고 있습니다.

 

 

 

쏘나레 레퍼렌스 SE의 후면입니다.

 

 

 

3계통의 입력을 받을 수 있는 RCA 단자가 있으며, 중앙에는 출력 단자가 있습니다.

 

출력 단자밑으로는 제품 일련번호가 각인되어 있습니다.

 

 

 

쏘나레 레퍼렌스 SE의 전기적 제원입니다.
형식: CR형 이퀄라이저를 채용한 RIAA 포노앰프
1. 논클립 출력 전압: 62V
2. 이득: 200배 (1KHz 기준)
3. 사용 진공관: 정류관 6CA4 * 1,   12AX7/ECC803S * 4,   12AU7/ECC802S * 2
4. 승압 트랜스 내장: 옵션 (16배, 32배.. 선택 가능)
5. 크기: W454 × D330 × H185
6. 중량: 11.5kg

 

 

 

 

쏘나레 레퍼렌스 SE에는 카트리지의 입력 임피던스를 조정할 수 있는 로드 임피던스 셀렉타 기능이 있습니다.

전면 우측에서 두 번째 있는 노브입니다.

 

LP가 휘었을 때 우퍼가 크게 흔들리는 현상이 생기기도 하는데,

이럴 때 유효한 럼블필타 기능을 실장하였습니다.

 

이 기능은 전면 좌측으로 부터 두 번째 있는 노브입니다.

 

 

 

 

 

홍*진 선생님의 쏘나레 레퍼렌스 SE 입니다.

 

 

쏘나레 레퍼렌스 SE의 음질은 유연함에 있다고 생각합니다.

거친 느낌이 전혀 느껴지지 않습니다.

 

공간을 가득 채우는 배음이 온화하게 느껴집니다.

 

논클립 출력전압 62V로 어떤 상황에서도 포노앰프 내부에서 파형이 찌그러지는 현상은 절대로 발생하지 않습니다.

 

증명하면 이렇습니다.

입력마진= 논클립 최대출력/증폭기의 이득

 

62V/45=1,377mV

 

쏘나레 레퍼렌스 SE에 1,377mV 이상이 입력되는 일은 존재할 수 없으므로, 쏘나레 레퍼렌스 SE 내부에서 파형이 클립핑되어 음이 탁해지는 일은 발생하지 않는 것입니다.

 

쏘나레 레퍼렌스 SE의 음질이 나긋나긋하고 온화한 이론적 이유입니다. 

 

 

3일간의 에이징이 끝나는 8일(금)이후 납품할 수 있습니다.

 

 

고맙습니다.