SP 버전에서 확인된 트랜지스터 앰프의 탈바꿈

그동안 오디오필 제품에 대한 업그레이드 과정 중 새로운 기술이 적용되면서 지금까지 알려진 트랜지스터앰프의 단점을 모두 해소한 것으로 확인되고 있습니다.

지금까지 알려진 트랜지스터앰프의 단점으로 힘(파워감)있는 앰프에서는 통상적으로 소리가 거칠고 자극적이며 섬세한 소리가 부족하여 감성적인 부분의 표현이 부족합니다. 또한 소리가 거칠지 않고 섬세하게 튜닝된 앰프는 힘(파워감)이 부족한 것으로 인식되고 있습니다.
그래서 아직도 진공관앰프를 선호하고 있습니다.

트랜지스터의 장점인 저 소비전력과 소형과 반영구적이라는 장점을 생각하면 앰프 분야에서는 참 아쉬운 부분입니다.

트랜지스터를 사용한 앰프에서 힘과 해상도가 좋으면서 진공관앰프에서 느낄 수 있는 깨끗하면서 섬세함과 포근함을 동시에 느낄 수 있다면 좋지 않을까요?

아래에 인티앰프 HD2265(Q)-SE SP버전과 헤드폰앰프 MS15A V2,0 DUO(WIDE) Plus SP 버전에 적용된 기술을 정리해 보았습니다.

현재 HD2265(Q)-SE SP와 MS15A V2,0 DUO(WIDE) Plus SP의 사운드 특징으로;

첫째, 전혀 자극적이지 않다는 것입니다. 고음을 롤오프시켜 자극을 없앤 것이 아니며 고역에 제한을 두지 않고 새로운 기술에 의해서 고역은 막힘없이 확장되어 있습니다. 

둘째, 저역은 지속적인 힘을 유지하며 해상도와 분리도가 좋고 스피드도 빠르고 풍성합니다.

셋째, 사운드 스테이지(공간)가 변형되지 않고 재현되며 우주와 같이 무한의 공간을 재현합니다.

넷째, 음악에 내제되어 있는 감성을 그대로 재현해줍니다.

다섯째, 배경이 깨끗합니다.

결론으로 HD2265(Q)-SE SP와 MS15A V2,0 DUO(WIDE) Plus SP 제품에서 확인된 것과 같이 트랜지스터앰프의 단점이 새로운 기술을 적용함으로서 지금까지의 트랜지스터앰프의 단점이 개선되어 완전한 사운드를 재현할 수 있게 탈바꿈되었다는 것입니다.


- 아래 -

[CCDT]
트랜지스터는 전류 입력형 증폭소자이다.
입력신호가 전류로 변환되어 입력되면 증폭하여 전류로 출력하는 증폭소자이다.
트랜지스터의 전류입력 방식은 입력 임피던스가 낮기 때문에 신호원의 전압을 축소시키거나 변형시킬 수 있으며, 전달특성이 비직선 영역을 이용하기 때문에 입력신호를 입력에서부터 왜곡시키는 가장 큰 단점이 있는 증폭소자이다.
참고로 진공관은 전압입력에 의한 전류출력 방식의 증폭소자이다.
진공관은 입력 임피던스가 높고 전류를 필요로 하지 않기 때문에 입력되는 입력신호를 전혀 변형시키지 않는 것이 특징이며 전압입력형 증폭소자이기 때문에 좋은 소리를 들려주어 아직까지도 진공관 앰프를 선호하고 있는 것이다.
트랜지스터의 전류입력형 특성을 전압 입력형 특성으로 바꾼 것이 CCDT 증폭소자 이다.
CCDT는 트랜지스터를 사용하지만 에미터에 정전압원을 두고 있어서 정전압원에 의해서 베이스에는 정전류가 흐르게 되고 교류적으로 전류가 흐르지 않는 것과 같은 효과가 있기 때문에 전압 입력형 증폭소자 특성으로 동작한다.
진공관과 같은 구조의 FET가 있는데 굳이 CCDT를 사용할 필요가 있느냐고 의문이 생기겠지만 앰프회로에서 초단은 FET를 사용하는 것이 가능하지만 드라이브단 등에는 FET를 사용하는 것이 어려운 면이 있으며 까다롭기도 하여 실현성이 없다.
FET의 종류도 적어서 선택의 여지가 없다고 보아야 한다.
앰프의 초단에 소출력 FET와 출력단에 파워용 FET는 몇 종류가 있으며 현재에도 초단과 파워단에 FET를 사용하기도 한다. 다만 드라이브단 등 나머지 부분에는 모두 트랜지스터를 사용하고 있다.

[NCL 증폭 기술]
일반적으로 오디오에서 사용하는 PCL방식은 입력신호가 증폭회로의 각 증폭단을 순차적으로 흐르면서 신호를 증폭하는 방식으로 각 증폭단에서 신호의 변형 및 시간 지연 등이 생기는 것은 피할 수 없다.
각 증폭단에서 신호의 변형과 시간지연에 의해서 가청주파수 밖의 주파수로 대역을 높이려면 발진 등 불안정한 현상 때문에 어려움이 있다.
그러나 “NCL증폭기술”은 초단차동증폭부 이후 회로에서 자체적으로 높은 주파수 주기로 보정동작을 하기 때문에 입력신호는 초단 차동증폭부까지 경로가 짧아서 신호지연이 적고 신호의 변형도 적은 특징이 있다.
그래서 “NCL증폭기술”이 적용된 증폭기는 음색이 깨끗하고 아름다우며 기분 좋은 사운드를 들려준다.

[소신호 버퍼 증폭기 기술]
앰프회로에서 높은 입력 임피던스와 낮은 출력임피던스가 요구될 때 통상적으로 에미터폴로워 회로를 사용한다. 그런데 에미터폴로워는 1개의 트랜지스터를 사용하기 때문에 한쪽극성에서만 특성이 좋고 반대 극성에서는 파형의 변형이 심하다. 즉 NPN트랜지스터로 구성된 에미터폴로워는 +파형은 재현성이 좋은 반면 - 파형은 변형이 심하다.
이러한 불균형 파형을 피하기 위해서는 NPN 트랜지스터와 PNP 트랜지스터를 사용해서 구성한 푸시풀 버퍼회로를 사용하면 되는데 현재까지 통상적으로 바이어스회로가 가장 신경 쓰이는 부분이다.
NPN과 PNP 트랜지스터에 적정한 아이들링 전류를 흘려주어야 하는데 조정을 해야 하고 온도에 따라서 변화하는 것도 막아 주어야 한다. 그래서 특성이 좋은 것은 알지만 사용하기 꺼려하고 반드시 필요할 때에는 바이어스 조정용 반고정 볼륨과 함께 적용하고 있다. 참 개발하기 번거로운 회로 중에 하나이다.
그러나 “소신호 버퍼증폭기술”은 조정도 필요 없고 아이들링전류 설정도 필요 없으며 부품수도 적어서 편리한 버퍼증폭기이다.
이것은 아이들링전류도 자체에서 필요한 최소의 전류가 흐르도록 동작함으로 제로크로스디스토션(Zero Cross Distortion) 현상이 생기지 않는다. 그리고 한가지 특징이 더 있는데 아이들링 전류가 필요한 최소전류로 자동 설정됨으로 전력손실도 최소가 되는 특징이 있으며 거의 B급 동작을 한다고 보면 되며, 에너지 절약에 효자노릇을 하고 있다.

[절대전류 제한방식 출력보호 기술]
파워앰프에 접속되는 부하의 상태에 따라서 파워앰프가 공급할 수 있는 출력 이상이 공급될 때 출력단 회로소자를 보호하기 위해서 보호회로가 장치되어 있다.
일반적인 전류제한방식은 안전전류 이상 흐르지 못하도록 되어 있으나 안전전류에 가까운 낮은 전류에서도 보호회로가 동작하여 출력전류가 제한되는 현상이 있어서 출력 파형을 변형 시키고 있다. 앰프에 따라서 제한전류 보다도 낮은 출력에서 보호회로가 약하게 동작하여 출력신호를 왜곡시키는 경우도 있다. 출력 보호회로가 잘못 설계된 앰프는 출력 스펙은 높은데도 구동력이 약한 경우도 있다.
“절대전류 제한방식 출력보호 기술”은 제한전류 이하에서는 전혀 제한회로가 동작하지 않고 제한 전류에 도달했을 때 비로소 제한회로가 동작하도록 되어 있으며 설정된 제한전류 이상은 절대로 흐를 수 없도록 되어 있어서 출력 트랜지스터를 보호하는 기능이 강화되어 있다.
또한 낮은 출력에서의 제한전류 량과 높은 출력에서의 제한전류 량을 가변적으로 변화를 주어 부하를 구동하는데 조금도 부족하지 않도록 되어 있다.
“절대전류 제한방식 출력보호 기술”을 적용한 앰프는 스펙 출력보다도 더 높은 구동력을 가지고 있다.

[극소전류 바이어스된 정전류부하 기술]
현 시대에 증폭기에는 정전류방식의 부하를 사용하여 증폭기를 구성하는데 정전류부하는 증폭이득이 매우 높기 때문에 증폭기를 구성하는데 유용하게 사용한다. 그러나 정전류부하는 높은 이득 때문에 제어노이즈가 발생하며 제어노이즈에 의해서 신호를 왜곡 시키는 경우가 있다.
제어노이즈의 한가지로 증폭용 트랜지스터의 출력단자가 부하와 전기적으로 끊어지면서 플로팅 되는 경우가 생기며, 정전류부하의 출력단자도 증폭용 트랜지스터와 전기적으로 끊어지면서 플로팅 되는 경우가 생긴다.
이 플로팅 현상이 생길 때에는 출력단자의 전위가 이전 신호 전압으로 유지 하지 못하고 임의의 전압으로 변할 수 있으며, 주변에 존재하는 노이즈에 영향을 받고, 주변의 전자파에 유도되어 증폭하는 신호와 전혀 다른 파형으로 변형된다. 즉 증폭용 트랜지스터나 정전류부하의 출력단자가 플로팅 되면 입력된 신호와 관계없는 전압으로 변형되며 주변의 노이즈에 동요되어 결과적으로 신호를 왜곡시키게 된다.
“극소전류 바이어스된 정전류부하 기술”(MCB-CCL; Micro-Current Bias Constant-Current-Load)은 증폭용 트랜지스터나 정전류부하가 플로팅 되는 것을 방지해주는 기술로써 신호의 파형을 유지해 주며 주변의 노이즈에 영향을 받기 어렵고 전자파에 유도되기 어려운 특징이 있다.
“극소전류 바이어스된 정전류부하 기술” 보다 더 발전된 기술이 “직병렬 극소전류바이어스”(SP-MCB; Serial Parallel Micro-Current Bias) 기술이다. “직병렬 극소전류바이어스 기술”은 증폭용 트랜지스터나 정전류부하 모두에게 플로팅 되는 것을 방지 해 주며 어느 하나가 또는 모두 플로팅 되는 조건이라도 플로팅 되는 것을 방지 해 주어 깨끗하고 선명하고 풍성한 사운드를 들려줍니다.

감사합니다.