현 시대의 앰프들이 가지고있는 개선 되야 할 몇 가지

현 시대에 가장 많이 사용하는 트랜지스터의 문제점

첫 번째, 증폭소자의 직선성의 문제점:

트랜지스터 소자는 전류증폭 소자입니다.

이 트랜지스터를 직접 증폭소자로 사용할 때 입력신호 전압이 트랜지스터의 베이스와 에미터에서 전류로 변환이 되며, 이 변환된 베이스전류에 의한 전류증폭을 하는 것입니다. 이때 입력신호전압이 베이스전류로 변환 될 때 비직선 특성이 나타납니다.

베이스와 에미터 사이의 내부저항이 베이스전류, 콜렉터전류, 주위온도 등에 따라 변화합니다. 그럼으로 불규칙한 입력저항에 의해서 입력신호전압이 왜곡된 베이스전류로 변환됩니다. 변환된 베이스전류가 전류증폭 되고 부하저항에서 전압으로 변환되어 출력됩니다.

여기서 왜곡된 신호를 부궤환 기능에 의해서 보상하더라도 근본적인 내부 특성에 제한되어 보상의 한계가 생기며 최종 증폭신호는 입력되는 신호의 원형을 유지하기 위한 방법에서 어려움이 있습니다.

두 번째, 저 입력임피던스에 의한 입력신호 변형의 문제점:

일반적으로 신호원에 내부저항이 포함되어 있어서 다음 단의 증폭기에 정상적인 신호가 전달되기 위해서는 신호원의 출력 임피던스가 낮거나, 다음 단의 입력임피던스가 높은 것이 요구됩니다. 그러나 모든 회로에서 신호원에 포함된 내부저항을 낮게 할 수 없는 경우가 많고, 다음 단의 입력임피던스를 높게 하기 위해서 진공관이나 FET를 사용하는데 진공관은 전원전압이 높아야하고 부피가 크며 전력손실이 많은 단점이 있으며, FET는 아직까지는 동작특성과 온도 특성에서 만족한 수준의 부품이 많지 않습니다.

입력 신호원의 출력 임피던스를 낮게 했을 경우에도 기존의 오디오 기기에서 입력신호의 음량을 조절하는 볼륨이 높은 저항 부품을 사용함으로 앰프의 입력 임피던스가 높은 것이 요구됩니다.
또, 앰프 내부에서도 각 증폭단 사이에는 회로 구성상 앞단의 출력 임피던스를 낮게 하는 것이 쉽지가 않습니다. 이러한 제약 때문에 앞단에서 입력되는 신호가 트랜지스터의 낮은 입력 임피던스에 의해서 변형이 되는 것입니다.

즉 입력 신호의 진폭이 줄어드는 현상이 생기게 됩니다. 입력신호의 진폭이 작은 신호에서 큰 신호까지 일정한 비율로 줄어든다면 볼륨으로 조정하여 해결 할 수 있지만 트랜지스터에서 진폭이 줄어드는 것에는 그렇지가 못한 경우가 많습니다. 작은 신호와 큰 신호의 줄어드는 비율이 다르기 때문에 볼륨으로는 해결할 수가 없는 경우가 되는 것입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 많은 회로기술이 투입되고 회로 구조가 복잡해지게 됩니다.

이러한 앰프로 음악을 청취하면 음악의 생동감이 줄어들게 되고, 이 생동감을 만족하기 위해서 청취자는 음량을 자꾸 높이게 되며, 앰프 제조 메이커에서는 앰프의 출력을 높게 설계를 해야하는 요구를 받게되어 앰프의 원가 상승요인이 됩니다.

또한 청취자는 생동감을 만족하기 위해서 음량을 크게 함으로서 주위에 다른 사람들에게 소음으로 피해를 줄 수도 있습니다.

또 다른 증폭소자인 진공관을 사용하는 앰프에서의 문제점입니다.

첫 번째, 진공관 앰프의 출력에는 트랜스를 써야한다.

진공관 증폭기의 출력임피던스가 높기 때문에 스피커를 구동하려면 트랜스를 써야합니다. 이 트랜스의 코일의 L 값과 코일간의 정전용량 C의 특성에 따라 주파수 특성이 달라지고, 트랜스의 철심에 따라 특성이 달라지는 등 입력신호의 충실한 증폭에 장애요소가 되고있습니다. 이러한 음질특성을 개인의 취향에 맞게 앰프를 선택할 수 있는 장점도 있습니다.

두 번째, 전력소비.

진공관을 동작시키기 위해서는 높은 전원전압이 필요하며, 음극을 가열하기 위한 히이터 전압이 필요하는 등 전력소비가 많아 전원부의 전력용량을 크게 설계해야합니다.

진공관 앰프의 이러한 문제점이 있어도 현시대에 Hi-Fi 오디오시스템에서 진공관앰프를 선호하는 이유는 진공관은 전압증폭소자이기 때문입니다. 즉 입력신호전압을 진공관의 그리드(GRID)로 입력하여 전류흐름 없이 순수한 전압으로 증폭하기 때문에 입력신호가 왜곡이 생길 수가 없는 것입니다.