자, 시스템 셋팅과 파인 튜닝은 전원부터 시작한다.
어째서 전원부터 시작하는가? 이유는 간단하다. 전원이 오디오에 있어 가장 상류에 위치하기 때문이다. 강의 상류로부터 탁한 물이 흘러오면 하류가 탁해지는 것과 마찬가지로 오디오 기기에 에너지를 공급하는 에너지원의 파형이 일그러져 있다든가 노이즈로 오염되어 있으면 음악 신호는 열화되고 만다.
그런 환경에서는 오디오 기기 본래의 성능을 이끌어낼 수 없을 뿐만 아니라 퀄러티가 높은 인터 케이블이나 스피커 케이블을 도입해도 노이즈와 왜곡으로 오염된 정보를 전달하게 되어 바른 평가를 할 수 없다.
기기 자체가 갖는 S/N 비를 넘어서 더 깨끗한 소리를 듣고 싶다면 필연적으로 기기에 공급되는 전원의 품질이 개선되어야 한다.
자동차를 예로 들면 전원은 가솔린 같은 존재다. 보다 높은 순도의 연료일수록 엔진이 스트레스 없이 엔진의 회전한계(Revolution Limit)까지 회전하는 것처럼, 오디오 기기에 얼마나 고순도 연료를 공급할 수 있는가 하는 것은 중요한 포인트가 된다.
이제부터 그 노하우에 관하여 이야기하고자 한다.
[ 1 ] 전용 전신주나 실내 배선 등의 공사는 정말 필요한 것인가?
오디오 재생에 있어 전원이 중요하다는 것은 말씀드린 그대로다. 그런 까닭으로 브레이커나 분전반을 새로 교체하게 되고 더 나아가서는 실내 배선을 교체하게 된다. 그리고 종국에는 목적을 잘못 인식한 업자에게서 전용 전주나 주상변압기의 설치를 권유받기도 하는 등, 단계적으로 끝없이 확대될 정도이다. ( 주석 : 화력이나 원자력, 수력 등 발전의 방식에 따라 전원의 질이 달라진다고 하는 말하는 사람도 있지만, 이는 전기 공급에 대한 이해가 없어서 하는 말이다. 참고.1)
그런데 전원을 그 정도로 정비하지 않으면 과연 오디오용으로서의 퀄러티를 확보할 수 없을까? 대답은 NO일 것이다. 만일 전용 전신주를 세우지 않으면 좋은 음을 낼 수 없다고 한다면 아파트 등 집합주택에 살고 있는 오디오파일에게는 꿈도 희망도 없는게 아니겠는가.
일반적으로 전용 전신주나 주상변압기는 외래 노이즈에 효과적이라고 거론되지만, 실제로 측정해보면 외래 노이즈가 그렇게 많이 집안으로 들어오지는 않는다. 좀 더 말하자면 실내 배선을 교체한 사람도 얼마 안 된다. 이 사실이 말하는 바가 무엇인지 검증해보자 한다.
참고.1 한국의 전력공급 방식
발전소에서 화력이나 수력, 원자력 등 에너지 공급 방식에 의해 터빈을 돌려 발전기 (모터와 비슷한 구조)가 돌아간다. 이 때 사용되는 발전기는 보통 회전운동 시에 관성력을 최대한 이용하기 위해 360도를 3등분하여 120도로 코일이 배치된다.
위 그림과 같이 원통형 철심의 내면에 A-A', B-B', C-C' 3조의 코일을 120°간격으로 배치하고 그 안에서 자석을 회전시키면 코일에는 각각 같은 모양의 단상 교류 전위가 발생된다. 그러나, B 코일에는 A 코일보다 120° 늦은 전위 변화가 생긴다.
이와 같이 A,B,C 3조의 코일에 생기는 교류 파형은 위와 같이 되는데 이것을 3상(phase) 교류라 한다.
http://www.a24s.com/data/jeongbotongsinhakseub/jungi/jungi_3/jungi3-5.html
https://www.hellot.net/magazine/magazine_print.php?idx=13548
3상은 문자 그대로 상(phase)이 세 개가 있는 것을 말하고, 단상은 상(phase)이 하나 있는 것을 말한다.
여기에서 상(phase)의 의미는 전위가 발생되는 선로(line)을 의미하기도 하고, 그런 전위의 일순간의 위상을 뜻하기도 한다.
Hot line (+), Cold line (-)이 변하지 않는 직류와는 달리, 교류는 하나의 선로(line) 내에서 +,-의 전위를 오간다.
우리나라는 1초에 60번 +,-의 전위를 오간다. (60Hz)
http://www.azsx.com/bbs/board.php?bo_table=tb11&wr_id=7#c_18
즉, 터빈을 돌리는 화력,원자력,수력 등의 발전 방식과는 관계없이 3상 교류 유도에 의해 전기가 생성되는 것을 알 수 있다.
http://cyber.kepco.co.kr/kepco/KO/H/htmlView/KOHAHP00106.do
다른 말로는 화력,원자력,수력 등의 발전 방식이 교류 전기의 본질적인 질(quality)에 영향을 미치지는 않는다는 것이다.
이렇게 생성된 3상 교류는 3상4선 방식의 송전과정을 통해 각 가정 인근의 주상 변압기까지 교류방식으로 송전된다.
http://cyber.kepco.co.kr/kepco/KO/H/htmlView/KOHAHP00107.do
http://ask.nate.com/qna/view.html?n=4910896
다중 접지의 3상4선 방식(Y결선 또는 델타결선)의 송전과정으로 인해 실제로 가정용 전기의 질에 영향을 주는 것은 넓게는 배전반, 좁게는 각 가정의 분전반 이후로 볼 수 있을 것 같다.
이 후 배전반에서는 3상4선(3개의 활성선과 1개의 중성선)의 교류가 단상 2선(1개의 활성선과 1개의 중성선)의 교류(220V)로 각 분전반의 메인차단기로 공급된다.
http://www.77g.com/bbs/pennyDIY/map_view.asp?sNo=148
분전반에서는 활성선(빨간색)이나 중선선(하얀색)과는 별도로 분전반 내부로 인입된 접지선(녹색)이 연결되어 접지된 220V 교류 전원을 완성한다.
( 직류와 달리 교류여서 활성선과 중성선의 존재는 기기를 전원에 연결 시에 극성의 영향을 받게 한다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 한번 다루겠다. )
아래 사진은 각 세대에서 볼 수 있는 분전함(두꺼비집)으로 배선과 차단기를 볼 수 있다.
지금까지의 생각으로는 주상 변압기에서 배전반으로 들어오는 공급전압이 전압강하되어 많이 낮은 상태가 아니라면, 전기의 질이 나빠지는 주된 요인은 배전 라인을 통한 타 세대의 전기 노이즈 유입이나 분전 라인을 통한 자 세대 전기 노이즈 유입이 가장 큰 요인으로 보인다.
( 상용 전원의 접지 여부를 확인하는 방법 : http://soundoflife.tistory.com/m/post/150 )
[ 2 ] 오디오 전원을 가정용 전원으로부터 분리하는 것이 중요
어째서 외래 노이즈가 그렇게까지 많지는 않은 것일까. 추론해보건데, 예를 들면 PC에서 발생한 노이즈는 주파수가 높은데다가 에너지의 양도 적기 때문에 전선을 이동하는 사이에 소멸되거나 방출되는 것으로 생각된다. 즉, 이동 거리에 따라 정화되는 거라고 판단되는 것이다.
아파트 등의 집합주택에서는 옆집에서 발생한 노이즈도 배전반이나 전력 미터를 경유하여 그 앞의 분기점에서 되돌아오는 것을 생각하면 상당한 거리를 이동하는 셈이다. 물론 에어컨 인버터처럼 큰 전력을 제어하는 기기는 PC와 비교할 수 없을 정도로 전원을 오염시킬 것이다. 하지만 주파수 스펙트럼으로 비교해보면 공중으로 방출되기 쉬운 주파수인 점은 다르지 않다.
그렇다면 우리는 오염원으로서 무었을 경계해야할까? 그것은 집안에서 발생하는 가전기기의 노이즈이다. 형광등이나 PC, 냉장고나 에어컨처럼 인버터를 사용하는 기기가 그것이다.
집안에서 발생한 노이즈는 오디오 기기와의 거리가 짧기 때문에 그다지 감쇠되는 일 없이 혼입되는 것이다.
특히 주의해야하는 것은 분전반에서 분산된 실내 배선이 가정용 콘센트를 경유하여 오디오용 콘센트로 연결되어 있는 경우이다. 여기에 인버터가 탑재된 가전제품을 접속하면 곧바로 상류에서 발생한 노이즈가 오디오 기기에 직접 영향을 주게 되므로 최악의 경우가 된다.
이것을 피하기 위한 최선책은 실외에 설치된 전력 미터 바로 다음에 메인 차단기를 설치하고 그곳에서부터 가정용과 오디오용으로 분리한 다음, 각각 전용 분전반을 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 가능한 한 전원 임피던스가 낮은 상류 쪽에서 분리하는 것이 성공의 열쇠다. 공사를 함에 있어서 아날로그 기기용과 디지털 기기용으로 브레이커와 실내 배선을 나누어 배선하는 것을 권한다.
오디오용 전원은 가능한 한 상류에서 분리하는 것이 노이즈 차단에 중요하다.
이렇게 전력미터 바로 다음에 오디오 전용 메인차단기를 설치하여 분리하는게 힘들 경우, 각 세대에서는 분전반(두꺼비집) 이후 배선 라인만 에어컨, 전열, 전구 등의 기타 라인과 오디오 라인을 차단기(브레이커)를 통해 분리해준다면 전기기기에서 발생되는 여러 노이즈로 인한 전원의 오염을 상당히 막을 수 있을 것이다.
디지털 전원을 사용하는 컴퓨터는 고주파 노이즈를, 모터를 사용하는 냉장고나 에어컨 등은 교류 파형을 변형시키는 문제를 일으킨다. 분전반에서 하나의 차단기에 연결된 배선라인에 여러 개의 벽체콘센트가 연결되어 있는 경우, 가전제품에서 발생한 노이즈는 가전제품이 연결되어 있는 콘센트를 지나야 오디오가 연결된 콘센트로 건너갈 수 있다. 그래서 가전제품의 파워코드에 노이즈 필터를 달거나 페라이트 코어에 전원선을 두 세번 감아주면 가전제품에서 발생한 노이즈가 콘센트로 유입되는 것을 어느 정도 차단할 수 있다.
가전제품에서 발생한 노이즈가 오디오에 영향을 덜 미치도록 하는 방법으로 오디오용 벽체 콘센트로 들어오는 전원선을 굵은 선으로 분전반에서 별도로 따로는 방법이 있다. 간단하게 오디오용 콘센트로 가는 차단기를 고급으로 바꾸거나, 메인 차단기를 교체하는 것만으로도 전원 사정이 좋아져 음질 향상을 기대할 수 있다.
[ 3 ] 저압 실내 배선용 단선 케이블은 의외로 음이 좋다.
전용 전신주나 주상변압기와 무관한 오디오파일 중에도 좋은 음을 내는 분은 많이 계신다. 그것은 어째서일까?
일반 가정의 실내 배선에는 2.5 sq (직경 1.78mm) ~ 4.0 sq (직경 2.25mm) 정도의 평행 단선 케이블이 사용된다. 실은 이 케이블이 음이 제법 좋다.
고전압, 고전류에 상요되는 강전(强電)용 케이블이나 오디오용 전원 케이블의 대부분은 캡타이어(Cabtyre) 구조로, 연선이라 불리는 가느다란 도체의 집합체로 이뤄져 있다. 그에 반해 평행 단선 케이블은 하나의 두꺼운 도체가 사용되며 구조도 평행선을 이룬다.
연선은 어느 정도의 유연성을 확보하면서 대전류를 흐르게 하지만, 복수의 도체를 꼬아서 엮음으로써 전류가 각각의 도체 사이를 어지럽게 날뛰는 미주전류의 발생을 피할 수 없다. 이것을 '스트랜드 점프(Strand Jump) 현상'이라고도 하는데, 이 미주전류가 왜곡이나 부대음의 원인이 되는 것이다.
그에 반해 단선에서는 기본적으로 미주전류가 발생하지 않는다. 즉, 실내 배선에 사용되는 평행 단선케이블이 왜곡이나 부대음이 없는 순도 높은 전송에 공헌하고 있는 것이다.
본인이 책임지고 결정해야 할 문제이긴 하지만, 평행 단선케이블이 사용된 오디오용 전원 케이블을 시청해보면 알 수 있을 것이다. 일반적인 오디오용 전원 케이블(연선)과 비교해도 그 높은 순도에 놀랄 것이다.
실내 배선을 굵은 강전용 케이블로 교체하여 청취 공간까지 끌어 왔음에도 오히려 음이 나빠졌다는 오디오파일의 하소연을 듣는 경우가 있다. 그것은 연선 구조에 따른 왜곡과 부대음의 증가 외에, 사용된 강전용 케이블에 순도가 낮은 도체와 음질이 배려되지 않은 절연재가 사용되었기 때문인 것으로 생각된다. ( 주석 : OFC나 OCC 급의 순도 높은 동선 도체와 테프론과 같은 뛰어난 절연재로 만들어진 단선이 가장 좋지 않을까 생각된다.) 그렇다고 강전용 케이블이 조악한 것인가 하면 결코 그렇지 않다. 사용 목적이 다르다는 것을 이해하고 음질이 우수한 케이블을 선택해야 한다는 것이다.
최근에는 오디오용이라고 표기된 고가의 단선 케이블이 판매되고 있는데, 주의할 것이 있다. 굵고 단단한 도체는 선재의 독자적인 공진이 발생하여 특정 대역에서 피크를 일으킬 우려가 있다는 점이다. 그리고 고순도 도체가 사용된 케이블을 선택하면 되는가 하면, 그것 또한 단언할 수 없다. 구리의 순도를 높임으로써 오히려 공진이 강해져 날카롭고 뾰족한 음이 되는 일도 있기 때문이다. 뾰족하고 엣지(Edge)가 살아 있는 음은 '노이즈나 왜곡으로 대역 밸런스가 강조된 결과'라는 것을. 그야말로 그런 예다.
단선 케이블로 교체하는 경우는 음이 날카로워지는 것을 피하기 위해 도체에 어닐링(annealing) 처리한 제품을 선택하는 것이 좋다. 그리고 절연재나 외피(보호 커버) 등의 재료도 비유전율이 낮고 음질적으로 문제가 있는 '염화비닐(PVC)'은 피하는 것이 현명할 것이다.
배선재와 마찬가지로 차단기의 성능에 따라서도 음질 변화의 유무가 있다. 먼저 3상 교류용 차단기의 구조를 살펴보자.
구조를 보면 알 수 있듯이 다양한 부품이 사용되고 있으며, 금속끼리의 접촉점 부위가 생각보다 많은 것을 알 수 있다. 차단기의 원리에 대해 좀 더 알아보자.
차단 방식에 따른 음질의 차이까지는 알기 힘들겠지만, 이런 차단기의 구조적 방식에 따라 접촉면적의 차이, 접촉단의 최소화, 도금상태에 따른 산화방지 품질 등에 의해 전기의 질이 변화 가능하다는 정도만 알아도 충분할 것 같다.
http://www.navinside.com/bbs/zboard.php?id=forum_viliv_x7&no=29091
아래는 분전함(두꺼비 집)의 설치를 설명하는 블로그인데, 참고하면 좋을 것이다.
http://blog.daum.net/gahna61/292
[ 4 ] 벽체 콘센트의 교체에 의한 음질 향상
사정상 실내 배선을 교체할 수 없는 오디오파일도 많이 계실거라고 생각한다. 그런 오디오파일도 간단히 전원의 질을 올릴 수 있는 방법이 있다. 그것은 벽체 콘센트를 양질의 제품으로 교체하는 것이다.
일반 가정에서 사용하는 벽체 콘센트에 비해 접점의 버티는 힘이 오랫동안 유지되는 의료기기 사양의 제품이 있다. 그것은 사람의 생명과 관계된 의료현장 등에서 사용되는 신뢰성 높은 콘센트인데, 오디오에 있어서는 접점의 이 버티는 힘이 위력을 발휘하는 것이다. 버티는 힘이 높음으로써 플러그와의 접촉이 보다 확실해지고 전도율 특성이 향상되기 때문이다. 또한 몸체가 견고하며 무게도 있기 때문에 가정용에 비해 제진성이 상당히 높다고 생각한다.
콘센트를 의료기기 사양의 제품으로 교체하는 효과는 매우 크다. S/N이나 질감이 향상되며 약동감이나 에너지감까지 극적으로 높아지는 경우도 있다. 콘센트 자체의 가격은 비교적 합리적이므로 오디오에 뜻을 세웠다면 최소한 이 단계부터 시작해야 하는 것은 아닐까 생각한다.
최근에는 의료기기 사양을 더욱 발전시킨 오디오 등급 콘센트도 다수 판매되고 있다. 그것들 중에는 인청동(Phosphor Bronze)이나 베릴륨동 등 접점의 소재에 전도율 특성이 훨씬 높은 소재가 사용된 것이나 다양한 도금 처리가 이뤄진 것이 존재한다. 일반적으로 은도금이나 동도금 이외에는 도금이 안된 것에 비해 전도율 특성이 떨어지는 것으로 보이는데, 도금이 안 된 것은 시간이 경과함에 따라 접점이 산화되어 전도율 특성이 현저히 낮아지는 결점이 있다. 결국 도금의 목적은 산화를 막아 장기간에 걸쳐 안정된 특성을 유지하는 데 있다. 단 도금의 종류에 따라서는 청감상 위상이 흐트러진다거나 음색이 강조되는 것이 있으므로 주의가 필요하다.
( 구리의 전도율을 100으로 보면 은은 106이고 금은 72, 알루미늄은 63, 황동은 30, 철은 18, 백금은 16, 주석은 15, 납은 9다.)
실은 전도율 특성이 확보되어 있으면서도 음에서 특이성향이 나오지 않는 콘센트를 찾는 것은 상당히 어렵다. 지금까지 금도금이나 로듐도금이 오디오용으로 사용되어 온 것에서 명확히 알 수 있듯이 이들은 비교적 특이성향이 적은 소재이다. 개인적인 소견으로는 금도금은 따뜻하고 볼륨감이 있으며 로듐도금은 음의 빠짐새가 좋고 샤프하며 선명한 경향이 있다. 또한 이 제품들의 베이스에 은도금이 추가로 이뤄진 것은 전도율 특성 유지에도 유리한 것으로 생각된다.
한가지 짚고 넘어갈 것은 소재가 나타내는 여러 특이성향에 의한 장점과 단점을 갖게되는데, 셋팅과 튜닝 시에 장점이 두드러진 소재를 사용하는 것 보다는 단점이 적은 소재를 이용하는 것이 셋팅과 튜닝 시에 최종적으로 더 좋은 결과를 얻기가 수월하다는 점이다.
[ 5 ] 벽체 콘센트의 구조 보강에 의한 음질 향상
일반 가정의 벽체 콘센트는 석고 보드나 얇은 베니어 벽에 부착되어 있다.
벽 안쪽에는 '매립용 박스'라는 수지제 박스가 있고 박스는 나사로 간주(間柱)에 고정되어 있다. 보시는 바와 같이 콘센트는 2개의 나사로 단단하지 않은 벽에 밀어넣어지듯이 설치되어 있을 뿐이다. 콘센트가 제진과는 거리가 먼 환경에 고정되어 있음을 알 수 있다.
이처럼 단단하지 않은 벽에 설치된 콘센트는 기기에 흐르는 교류의 변화에 따라 전극이 진동하고 경우에 따라서는 공진한다. 전극 자체도 판 스프링처럼 탄성을 지니고 있기 때문에 진동을 더욱 조장한다. 이 진동이 전류의 흐름을 흐트러뜨리고 음을 왜곡시키는 것이다. 물론 스피커로부터 발생된 진동의 영향도 간과할 수 없다.
이 문제를 해결하는 것이 벽체 콘센트의 베이스(또는 하우징)의 보강이다. 여러 소재가 있겠지만 가능한 소재 자체의 음 특이성향이 적어서 재생음에 착색이 적은 것이 좋을 것이다. 알루미늄 베이스이나 아크릴 베이스, 목재(히코리나무, 자작나무, MDF 등) 베이스 등을 생각해 볼 수 있다.
보강에 의한 최대의 장점은 저음 드라이브 능력의 높은 향상이다. 물론 S/N 비나 질감도 좋아지고 약동감도 증가하지만, 마치 파워 앰프의 구동력이 향상된 게 아닌가 싶은 효과에 놀라는 경우도 많을 것이다.
콘센트의 전극은 판스프링처럼 탄성을 지니고 있기 때문에 '진동하거나 공진하기 쉽다'고 앞에서 기술했는데, 벽체 콘센트로 한정하지 않고 멀티탭이나 앰프의 비어 있는 단자도 마찬가지이다. 그 대책으로는 빈 콘센트에 더미 플러그를 꽂아 진동을 막을 수 있다. 예상 외로 효과가 있을 수도 있다. 콘센트 제진과 실드 대책이 이뤄진 오디오용 더미 플러그가 시중에 있기도 하다. 다만, 병렬형 노이즈필터가 탑재된 제품은 에너지감의 감쇠로 이어지는 경우가 많으니 본인 시스템에 잘 조화를 이루는지 신중히 선택해야겠다.
[ 6 ] 디지털 기기와 아날로그 기기의 올바른 전원 공급
혹시 디지털 기기와 아날로그 기기를 같은 벽체 콘센트나 멀티탭에 연결하여 전원 공급을 하는 분이 계실지 모르겠다.
크게 구분하면 PC, CD플레이어나 SACD플레이어, DAC와 일부 디지털 앰프를 디지털 기기로, 그리고 프리 앰프나 파워 앰프, 인티그레이티드 앰프 등을 아날로그 기기라 할 수 있다. 디지털 기기와 아날로그 기기를 분리하여 전원을 공급하는 것을 추천하는 이유는 디지털 기기에서 발생하는 노이즈가 전원 케이블을 통해 방출되기 때문이다. 그리고 그것이 같은 콘센트나 멀티탭에 연결되어 있는 아날로그 기기에 흘러 들어가 음질을 열화시킨다.
그에 대한 대책은 디지털 기기와 아날로그 기기를 같은 콘센트나 멀티탭에 연결하지 않는 것이다. 이상적인 대책은 디지털 계열과 아날로그 계열의 벽체 콘센트를 각각 설치하는 방법이다. 상류에 해당하는 차단기에서부터 분리하면 더욱 효과를 높일 수 있다.
하지만 청취공간에 벽체 콘센트가 하나 밖에 없는 경우 어떻게하면 좋을까?
효과적인 수단 중 하나는 전원장치를 사용하는 것이다.
각 아웃렛끼리의 간섭을 최소한으로 할 수 있다면 인접한 디지털 기기의 노이즈가 아날로그 기기로의 유입이 상당히 감소할 것이다.
멀티탭을 활용하는 것도 하나의 방법이다. 우선 벽체 콘센트 하나로 아날로그 기기에 전원을 공급하고 나머지 하나에 멀티탭을 경유시켜 디지털 기기에 전원을 공급한다. 그렇게 함으로써 디지털 기기에서 방출되는 디지털 노이즈는 멀티탭에서 벽체 콘센트에 이르는 경로에서 정화된다. 즉, 아날로그 기기에 흘러 들어가는 노이즈가 저감되는 것이다.
( 전원장치나 멀티탭을 사용한다는 것은 일종의 임피던스 (또는 저항)이 직렬 연결되는 의미이므로 전압강하가 일어나 벽체에 직결하는 것보다는 전압이 낮아진다. 이는 파워앰프류는 벽체에 직결하는 것이 좋다는 경험의 근거로 생각해볼 수 있다. )
경로 변경이라는 최소한의 수단이 음질 향상으로 이어지므로 디지털 기기와 아날로그 기기를 같은 벽체 콘센트에 연결하여 전원을 공급하는 분은 위 관점에서 전원 계통을 재구성해보는 것도 좋을 것이다. 단, 사용하는 전원장치, 멀티탭이나 전원 케이블에 대해서는 전송 열화나 음색적 특이성향이 적은 제품을 선택하는 것이 좋다.
[ 7 ] 이상적인 전원 케이블과 멀티탭(또는 전원장치)이란?
그것은 뭐니 뭐니 해도 전원 공급에 있어 열화가 없으면 된다고 할 수 있다. 그리고 깨끗한 전력을 기기에 공급하는 것.
목적을 알면 전원 케이블이나 멀티탭(또는 전원장치)에 대한 요구사항은 명확하다.
전원 케이블은 우선 전원 공급 능력의 열화를 피하기 위해 가능한 한 전도율 특성이 높은 고순도 도체가 요구된다. 다음으로는 왜곡이나 파형 열화의 요인이 되는 미주전류의 발생을 줄이기 위해 도체 본연의 구조, 꼬아서 엮는 설계와 그 정밀도가 중요하다. 전류가 흘렀을 때 발생하는 자기를 제거하는 것을 고려한다면 다심구조(연선)보다 심플한 2심 구조(단선)가 유리할 수 있다. 또한 외래 EMI,RF 노이즈가 침입하는 것을 방지하거나 스스로 일으키는 복사 노이즈 대책으로서 철저한 쉴드가 필요하다. 물론 이 쉴드처리에 있어 특이성향이 발생하지 않아야 한다. 쉴드 소재에 대해 말하자면, 알루미늄박이 사용됐거나 주석도금이 이뤄진 편조 쉴드에서는 독자적인 특이성향이 발생하기 쉽고 자성체가 사용된 쉴드에서는 전류 억제나 자기 왜곡이 발생할 수 있다. 심선을 직접 싸고 있는 절연체도 전기신호의 흐름에 영향을 미친다. 합성재질로 비닐이나 플라스틱은 좋지 않고, 테프론이나 폴리에틸렌 계열이 좋은 것으로 알려져 있다. ( 전송 속도가 가장 빠른 것은 도체 주위에 아무것도 없는 진공상태이고 그 다음이 공기이다. 그 다음으로 공기를 많이 함유하고 있는 실크나 면, 테프론 등이 좋은 것으로 알려져 있다. ) 구조가 복잡한 케이블은 부대음이나 왜곡도 복잡해져 특이성향의 발생으로 이어지는 경우가 많으므로 주의가 필요하다.
이런 일반론에도 불구하고 최근의 케이블의 발전 속도는 매우 빨라서 기존의 일반론에 머물러 있으면 적극적인 시스템 셋팅과 파인 튜닝을 하기 힘들 수 있다. 기기 간의 매칭으로 잡기 힘든 미세한 매칭의 성공율을 높일 수 있는 방법으로 시스템으로의 케이블의 적극적인 도입의 시대가 열린 것이다.
예전에는 구리 자체가 녹이 잘 생기기 때문에 구리선을 주석으로 도금한 주석 도금선이 주류를 이루었다. 그러나 주석은 구리나 은에 비해 전도율이 현저히 떨어져 전기적 특성이 매우 좋지 않다. 오디오 신호 중 고음 신호는 금속 표면에 주로 흐르기 때문에 주석도금선은 고음 신호의 전송에서 문제가 있다. 고음이 제대로 전달되지 못하다 보니 고음이 답답하고, 저음은 상대적으로 많아진 듯한 소리가 된다. 주석의 이런 특성 때문에 주석 도금선은 음색에 윤기가 있고 부드럽지만 고음이 답답하고 둔해서 속도가 느리게 느껴진다.
이후 스피커와 앰프 등의 기기가 점차 발전함에 따라 무대(stage)를 시각적으로 그려내는 능력이 월등하게 좋아졌고, 이를 뒷받침하기 위해 케이블은 깊고 풍부한 저음부터 고음까지 충실히 전송해야 했다. 당연히 주석 도금선은 맞지 않았고, 순 구리선과 구리선에 은을 입힌 은 도금선, 그리고 순은선이 케이블에 사용되기 시작했다. 재료 자체의 순도를 높여 뛰어난 해상력과 섬세한 표현력을 내세우기도 하고, 재료 결정의 크기를 크게 만들어 결정과 결정이 만나는 계면을 최소화하여 전기 신호를 더 원활히 전송하거나 더 나아가 단결정 구조로 제작하는 단계에 이르렀다.
이런 경향은 계속되어 아주 깊은 저음에서부터 아주 높은 고음까지(광대역) 뛰어난 속도를 바탕으로 한 케이블의 해상력(정보 손실의 최소화)은 점점 발전하였다. 단순히 심선이나 외피의 소재나 구조 변화 뿐만 아니라, 케이블의 3차원 기하하적 구조(geometric structure)나 전자기장의 적극적인 이용, 가상 접지라인의 구축에까지 이르러 케이블에서 일어나는 노이즈의 유입, 정보량의 손실이나 지연을 최소화하고자하는 노력은 계속되고 있다.
카다스의 경우는 여러 가닥의 나선을 구조적으로 배치해 대역이 넓으면서 큰 무대를 만들었다. 그리고 오디오퀘스트는 순은선을 열처리를 통해 은선 특유의 고음 광채를 줄이고 넓은 음역을 평탄하게 재생하는 케이블을 내놓았다. 더 많은 저음을 내는 케이블도 등장했는데, 중간에 네트워크 박스를 단 트랜스페어런트나 MIT가 대표적이다. 킴버는 인터커넥트 케이블에서 쉴드를 없애는 새로운 발상의 케이블을 선보였다. ( 쉴드 구조는 중심에 +선이 있고 이 선을 원통형태의 -선이 감싸는 것을 말한다.) 이런 쉴드 구조는 외부 노이즈 차단에 효과적이지만, 중심의 +선을 -가 둘러싸고 있는 구조라서 고음이 감쇄될 수 밖에 없다. 그때까지 대부분의 케이블은 이런 구조로 인터커넥트 케이블을 제작했다. 쉴드 없이 신호선을 머리 땋듯이 꼬아서 제작하면 쉴드 구조보다 노이즈엔 취약하지만 고음은 막힘없이 뻗는다. XLO는 독특한 구조를 하고 있는데, 얼핏보면 쉴드 구조를 하고 있는 것처럼 보인다. 그러나 자세히 구조를 살펴보면 +,- 신호선을 교차로 꼬아서 원통의 외루를 감싸듯이 배치했다. 쉴드 구조라고 하기는 곤란하고 꼬아서 만든 것이라고 보는게 맞다. 킴버나 XLO 모두 저음의 양이 상대적으로 적으면서 고음의 뻗침이 좋아서 해상력이 좋고 빠르게 들린다. 쉴드를 하지 않는 구조에서 한걸음 더 나아가 특이한 구조의 선재를 사용하는 케이블이 등장한다. 노도스트라는 회사는 광고에 '빛의 속도에 버금가는 전송속도를 자랑한다'고 적었다. 드디어 속도를 전면에 내세운 케이블이 등장한 것이다. 이 회사의 케이블은 잘 알려져 있다시피 선재를 꼬는 것에서 더 나아가 아예 평행하게 배치해 플랫한 형태로 만들었다. 보통은 선재를 옆으로 배치해서 특이하게 납작해진 외형에만 신경을 쓰는데, 노도스트 케이블의 진짜 특징은 선재 형태에 있다. 지금까지 거의 모든 케이블의 나선은 단면이 원형으로 봉 형태를 하고 있다. 그런데 노도스트는 과감히 단면이 사각 형태인 나선을 케이블에 사용했다. 특히 고음 신호는 도체 표면에 99%가 흐른다고 하는데, 이를 '표피효과'라고 한다. 나선의 형태가 원형이면 고음이 표면에 고르게 분포해 지나가게 된다. 그런데 나선의 형태가 원이 아닌 정사각이나 직각을 이루면 고음은 상대적으로 모서리 진 부분에 집중된다. 결국 원형에 비해 각재는 고음의 전달특성이 좋아진다. 실드를 하지 않는 구조에 나선이 원형이 아닌 각재를 사용한 노도스트 케이블은 저음은 약간 부족하지만 고음의 뻗침이 좋고 속도가 아주 빠르게 느껴진다. 최근에는 나선의 형태가 정사각이 아닌 납작한 직사각 단면의 리본 와이어를 사용한 케이블 회사들이 속속 등장하고 있다. 전통적인 케이블 메이커인 타라랩, 호주의 PSC, 덴마크의 젠사티와 버트람의 오디오케이블, 스텔스오디오 케이블이 그렇다. 음악성을 강조하는 PSC 케이블은 사실상 빠른 속도를 장점으로 하고 있다. 타라랩과 스텔스 역시 빠른 속도를 통한 음상의 재현에 강점을 가지고 있다. 스텔스오디오는 납작한 형태의 리본와이어와 원형의 나선을 동시에 사용하는데, 나선의 절연제로 헬륨을 사용하는 것이 특징이다. 음상형 케이블답게 음색이 예쁘진 않지만 빠른 속도를 기반으로 무대를 뒤로 쭉 빼면서 악기의 음상을 핀 포인트로 잡아주는 능력이 좋다. 젠사티 케이블은 들어보면 선재의 단면이 원형인 헤밍웨이에 비해 속도는 약간 늦고 잔향이 오래가는 느낌이 있다. 특히 전도율이 떨어지는 금이 사용된 케이블이 그런 경향이 강하다. 젠사티 케이블의 소리는 색채감이 뛰어나고 음악성이 좋다는 느낌을 준다. 과거 인터뷰에서 젠사티 사장이 첫 번째가 음악성이고 두 번째가 속도라고 말한 사실에서 젠사티 케이블의 특징을 확인할 수 있다. ( 굿모닝 오디오 - 하이엔드편 p176~178, 최윤욱 저, 오픈하우스)
멀티탭에 대해서도 전송 열화가 최소화되고, 음색적 특이성향이 적어야 하며, 콘센트나 인렛, 그리고 내부 배선 등 사용된 부품의 퀄러티가 중요하다. 덧붙이면 스피커로부터의 진동이나 AC 전류에 의해 발생하는 전극 진동을 얼마나 억제할 수 있는지도 포인트다.
전원장치의 경우에는 AC전류의 순도를 높여주어 기기에 공급되는 전원의 품질이 개선되어 기기 자체가 가진 S/N비를 넘어서 더 깨끗한 소리를 듣게 해준다. 각 메이커마다 최상위 제품군에는 기기 새시(chassis)와는 별도의 새시(chassis)에 전원장치가 달려서 나오는 것은 이런 전원의 중요성을 명백히 보여준다. 하지만 이렇게 순도를 높이는 방식에 따라 전압강하량이 커지기도 하는 부작용도 있기 때문에 도입했을 때의 득과 실을 잘 판단해서 사용해야한다.
최근의 하이엔드 기기 중에는 알루미늄 합금 블록을 깎아내어 몸체를 제조한 제품이 있다. CNC 공작기계를 사용해 절삭 가공을 하는 것으로 비용과 정성이 많이 드는 방식이다. 그런데 메이커가 이렇게 몸체에 집중하는 것은 그에 걸맞은 음질적 효과가 있기 때문이다. 냉정히 생각하면 당연한 것으로, 멀티탭에도 이와 동일한 효과가 요구된다. 외관은 아름답더라도 얇은 금속판을 구부려 가공한 제품은 제진성이 낮다.
아무리 값비싼 기기를 도입해도 멀티탭이 빈약하다든가 설치환경이 좋지 않으면 기기의 성능을 제대로 이끌어낼 수 없다.
앞에서 설명했듯이 전송 열화가 없고 퀄러티가 높은 멀티탭을 경유시킨 경우, 벽체 콘센트로 직접 전원 공급을 하는 것에 비해 에너지감이나 약동감(dynamics)이 감쇠되는 일 없이 S/N 비를 향상시킬 수 있다. 이것은 멀티탭을 사용하는 것이 일종의 필터를 경유시킨 작용을 하기 때문이다.
[ 8 ] 노이즈 필터의 폐해와 효과적인 사용법
지금까지 전원과 관련된 외래 노이즈에 대해 알아보았는데, 제품 중에는 노이즈를 제거할 목적으로 코일이나 콘덴서 등을 사용하여 Low-Pass 필터를 구성함으로써 적극적으로 노이즈를 감쇠시키는 전원 케이블이나 멀티탭이 있다.
많은 경우에 이런 제품들은 S/N 비는 향상되지만 부작용으로 에너지감이나 약동감(Dynamics)이 억제된다는 느낌을 받는 분들이 많다. 제품 스펙 상의 데이터로 계산해보면 Low-Pass 필터의 끝자락이 가청 주파수의 상한과 간섭하고 있는 것 같기도 하고, 직렬로 연결되는 경우에는 전압강하를 일으킬 수도 있어서, 이러한 점이 음에 영향을 주는 것일지도 모른다. 본인의 시스템으로의 도입에 있어서는 음질에 끼치는 영향을 주의 깊게 체크해야 할 것이다.
그리고 전자파 흡수 소재를 사용하여 비접촉 방식으로 노이즈를 흡수하는 제품도 존재하는데, 자성체를 사용한 전자파 흡수 소재는 자기에 의해 음을 왜곡시키고 전원 에너지를 감쇠시키는 요인이 될 수도 있다. 망간이나 니켈처럼 자성체가 함유되어 있으면 부작용이 크므로 주의가 필요하다.
전원계통에는 가능한 한 노이즈 필터 류를 사용하지 않는 편이 무난하다고 할 수 있을 것 같다.
하지만 발상을 바꾸면 노이즈 필터를 효과적으로 사용할 수 있는 방법도 있다. 그것은 가전기기나 OA기기 등 집안의 노이즈 발생원에 노이즈 필터를 사용하는 것이다. 즉, 오디오 기기에 대한 방위수단으로 노이즈 필터를 사용하는 것이 아니라 노이즈 발생원을 봉인하겠다는 사고로 접근하는 것이다.
위 사진과 같이 노이즈 필터 제품 (사진의 경우는 페라이트 코어)을 부착하는 방법은 매우 간단하다. 노이즈 감쇠량은 케이블을 그대로 끼워 놓은 경우에 비해 한 단계 루프(Loop)에서는 1/4로, 2단계 루프에서는 1/9로 감쇠되므로 가능한 한 케이블을 여러 번 돌려 루프의 수를 늘이면 좋다. (단, 발열에는 주의해야 한다.)
이 대책은 매우 효과적이어서 재생음에서 에너지감이나 약동감이 감쇠되는 일 없이 전원의 S/N 비를 향상시킬 수 있다. 집안의 전원 노이즈가 저감되어 에너지감이나 약동감이 향상되고 질감이나 위상 특성까지 개선된다.
가정에서 불규칙하게 노이즈를 발생시키는 주범은 전기로 돌아가는 모터다. 모터는 끌어온 전기를 회전하는 데 모두 사용하지 않고 일부를 돌려보내는 성질이 있는데, 이것을 '역률'이라고 한다. 전기난로나 백열등은 끌어온 전기를 모두 사용하기 때문에 역률이 100이지만, 모터나 형광등의 경우 보통 60 전후가 된다. 이와 같이 쓰이지 않고 되돌아간 전기는 간섭을 일으키면서 교류 주파수의 파형을 찌그러뜨린다. 이러한 찌그러짐이 노이즈가 되는데, 그래서 모터로 작동되는 냉장고, 세탁기, 에어컨, 형광등은 노이즈를 발생시킨다. ( 굿모닝 오디오 - 하이엔드편 p111~112, 최윤욱 저, 오픈하우스)
[ 9 ] 전원장치의 장점과 단점
* 전원 리제너레이터(또는 레귤레이터) - 보통 전압이 오디오 기기의 정상 작동 전압(예: 220V 60Hz)보다 낮을 경우 전압을 높여주기 위해 많이 사용한다.
전원 리제너레이터란 그 이름 그대로, 오실레이터 등을 사용하여 정현파를 생성하고 그 파형을 기준으로 220V의 전력을 만들어 내는 장치이다. 제품에 따라서는 50Hz나 60Hz, 혹은 그 이상의 주파수를 선택할 수 있는 기능을 갖추고 있는 기종도 있다. 상용 220V/60Hz 교류 전원을 정류해 직류로 만든 다음 다시 교류로 만들어 전원을 공급한다. 교류에서 직류가 되는 과정을 거치기 때문에 분전반 이후의 가정용 라인에서 발생한 노이즈가 오디오 기기로 전달될 여지를 원천적으로 막을 수 있다. 이론적으로는 노이즈가 없는 가장 이상적인 사인파를 만들 수 있는 방법이지만, 실제로는 리제너레이터 자체에서 노이즈를 발생시키기도 하기 때문에 아날로그 방식의 리제너레이터도 완전한 클린 전원이라고 하기 힘든 것이 현실이다. 또한 효율이 아주 낮고 전원저항을 올리는 역할을 하기에 음의 생생함과 다이나믹스에 손실을 초래한다는 주장이 제기되고 있다.
시중에 나와있는 거의 모든 주파수 변환기는 디지털 방식으로 만들어져 엄청난 노이즈를 발생한다. 디지털 방식이란 PWM(pulse width modulation)방식으로 막대의 폭으로 사인파를 만들어 노이즈가 많이 발생한다. 이런 제품은 오디오용으로 득보다 실이 더 많다. 반대로 아날로그 방식의 주파수 변환기는 노이즈 발생이 거의 없어 오디오용으로 사용하기에 적합하다. 노이즈가 적어 양질의 전원을 공급하지만 전력 소모가 크고 효율이 낮아 충분히 큰 용량으로 만들기 어렵다는 단점이 있다. 디지털 방식에 비해 상대적으로 가격이 비싼 편이다. 그래서 소스기기나 프리앰프 같이 전기 소모가 적은 제품에 사용하는 것이 효과적이다. ( 굿모닝 오디오 - 하이엔드편 p102, 최윤욱 저, 오픈하우스)
* 전원 컨디셔너(아이솔레이션 트랜스) - 보통 전압이 오디오 기기의 작동 전압 이상일 경우 사용하는 경우가 많다.
전원 컨디셔너는 분리절연 처리가 된 트랜스의 1차 측과 2차 측 사이에 정전(精電) 쉴드 처리하여 노이즈를 저감시키는 장치다.(메이커에 따라서 다양한 방식의 노이즈 차단 방식을 사용한다.) 단, 노이즈 대책용으로는 모두 효과적이긴 하지만 반드시 그렇다고는 단언할 수 없을 수도 있다.
차폐 트랜스와는 조금 다르지만 트랜스를 이용해 노이즈를 차단하는 방법이 하나 더 있다. 전원 초크 트랜스를 이용해 노이즈를 차단하는 방법이 하나 더 있다. 전원 초크 트랜스를 이용해 노이즈를 차단하는 방법이다. 두 대의 초크 트랜스의 한쪽 끝에 전기가 들어간다. 전기는 코일을 거쳐 그대로 통과하기 때문에 흐름이 원활하다. 이미 밝혔듯이 코일은 낮은 주파수는 잘 통과시키지만 높은 주파수는 잘 통과시키지 않는 특성이 있다. 이런 코일의 특성 때문에 낮은 주파수인 60Hz의 교류 주파수는 잘 지나지만 높은 주파수인 노이즈는 자연스럽게 차단한다. 전원 초크 트랜스를 사용하면 노이즈가 줄어들기도 하지만 전기 공급이 원활해져 소리에 힘이 생기고 저음이 더 깊게 내려간다. 전기가 통과하면 코일을 감싸는 철심이 자석이 된다. 음악이 잔잔하게 나오다가 갑자기 총주가 나오면 앰프는 순간적으로 전기에너지로 바뀌면서 전기 공급을 도와주는 역할을 한다. 즉, 초크 트랜스는 순간적으로 물이 필요할 때 물을 공급해주는 물탱크 역할을 한다. 사실 전원 초크의 노이즈 차폐 능력은 뛰어난 편이 아니다. 자기장의 형태로 전기를 품었다가 순간적으로 공급하는 물탱크로서의 성능이 더 중요하다. 이런 이유로 벽체 전원에 차폐 트랜스(전원 컨디셔너)를 연결하고, 차폐 트랜스 다음에 전원 초크를 연결해 복합적으로 사용하면 노이즈 차단과 에너지 공급 효과를 동시에 얻을 수 있다. ( 굿모닝 오디오 - 하이엔드편 p103~105, 최윤욱 저, 오픈하우스)
예를 들면 아날로그 증폭 방식의 전원 리제너레이터에서는 직류 생성 시의 정류 노이즈가 전원 케이블을 통해 방출되어 다른 오디오 기기에 악영향을 끼치는 예가 가끔 있다. 스위칭 방식의 클린 전원은 더욱 심각하여 노이즈 발생량이 많고 본체로부터 복사 노이즈가 방출되므로 사용함에 있어서는 오디오 기기로부터 멀리 떨어뜨려 설치하는 것이 좋다.
참고하기 위해 아날로그 증폭 방식의 전원 리제너레이터 2기종을 비교 측정해보자.
최초의 파형(그림 9)은 단상 2선으로 전력을 받아 전력 미터 직후에서 오디오용 전원으로 분리, 전용 분전반을 경유시킨 벽체 콘센트의 전원 파형을 측정한 것이다. 보시는 바와 같이 파형의 머리 부분(peak & deep)이 찌그러져 변형된 것을 확인할 수 있다. 이것이 일반적인 상용 전원의 실태이다.
다음은 전원 리제너레이터의 파형을 나타낸다. 덧붙이자면 전원 리제너레이터에는 오디오용 벽체 콘센트로 전력을 공급했다. 결과는 그림과 같이 A사(그림 10), B사(그림 11) 모두 깨끗한 정현파가 생성된다. 측정은 모두 부하를 걸지 않은 상태에서 행하였다.
다음 3개의 측정테이터(그림 12~14)는 전원에 함유된 노이즈 성분을 측정한 것이다. 오디오용 벽체 콘센트(그림 12)의 측정 데이터와 비교하면 알 수 있듯이 놀랍게도 양사의 아이솔레이션 리제너레이터 쪽이 노이즈가 많았다.
특히 A사 제품은(그림 13)은 잔류 노이즈 외에 10ms의 간격으로 강한 펄스가 발생되고 있었다. 그 주기로 추측해보면 노이즈 발생원은 전원 리제너레이터의 평활회로라고 생각된다. B사의 제품(그림 14)에서는 이와 같은 노이즈는 관찰되지 않았다.
에어컨 가동 중의 가정용 전원 노이즈(그림 2)와 비교해도 알 수 있듯이 '집안의 전원이 그렇게 오염되어 있지는 않다.'는 것을 다시 한번 확인할 수 있다. 전용 전신주나 주상변압기를 꼭 설치해야할 만큼 집안의 전원이 오염되어 있지는 않다는 것이다.
다음은 전원 리제너레이터가 집안의 전원을 어느 정도 오염시키는지 측정한 데이터이다. 그림 15와 16은 전원 리제너레이터의 전원 케이블로부터 복사되는 노이즈를 나타낸다. 측정기 사양에 맞춰 10kHz 이상의 주파수를 측정했는데, 양사 제품 모두에서 10ms 주기로 발생하는 강력한 노이즈를 관측할 수 있다. 특히 A사(그림 15)의 노이즈 레벨은 특히 높았다. 이것 역시 평활회로의 노이즈가 전원 케이블을 통해 복사되고 있는 것으로 생각된다.
위의 결과를 보면 전원 리제너레이터는 명칭 그대로 파형 생성에는 그 역할에 충실하지만, 그것이 과연 노이즈가 제거된 깨끗한 전원인가에 대해서는 의문을 품을 수 있다. 물론 가정 전원의 노이즈 레벨은 조명이나 진공청소기 등의 가전에 의해 시시각각 변화하므로 경우에 따라서는 전원 리제너레이터을 사용하지 않았을 때와 입장이 뒤바뀔 수도 있을 것이다. 하지만 위 데이터에서는 개선할 여지가 있다고 느껴진다. 전원 리제너레이터가 오염원 역할을 하고 있다면 더욱 문제이기 때문이다.
한편 전원 컨디셔너는 전원 리제너레이터처럼 전원케이블을 통해 노이즈를 방출하지는 않는다. 오히려 트랜스의 쉴드 효과로 오디오 기기가 방출하는 노이즈가 전원계통을 오염시키는 저감시키는 장점이 있다. 하지만 전원계통에 트랜스를 삽입함으로써 재생음에 어떤 영향을 줄 수도 있다는 것을 항상 염두에 두어야 한다.
앰프나 CD 플레이어 등 오디오 기기를 설계함에 있어 전원 트랜스의 퀄러티는 매우 중요한 요소인데, 바로 상류에 위치하는 전원 컨디셔너도 같은 수준으로 선정할 필요가 있다. 왜냐하면 회로적인 면에서는 오디오 기기의 전원 트랜스와 전원 컨디셔너를 하나로 볼 수 있기 때문이다.
전원 컨디셔너를 사용하면 음이 날카로워진다는 이야기가 가끔 있는데, 그 경우의 다수는 트랜스의 퀄러티가 낮은 것이 원인이다.
전자파 대책이나 안전대책 목적으로 트랜스를 몸체에 수납한 제품에서는 몸체를 포함한 제진대책이 요구된다. 그것을 현저하게 보여주는 예로, 양질의 언더보드 위에 전원 컨디셔너를 놓으면 음이 좋은 방향으로 변하는 것을 명확하게 알 수 있다. 그 정도로 몸체의 제진대책에 신경써야 함에도 비용 문제 때문인지 제진이 배려된 제품은 의외로 적다.
또 하나의 문제는 전원 용량의 크기가 재생음의 스케일감에 그대로 나타난다는 점이다. CD 플레이어나 프리앰프 등은 파워 앰프에 비해 소비전력이 적기 때문에 그에 맞춘 저용량 제품이 발매되어 있는데, 사용해보면 한결같이 스케일감이 위축되고 약동감이나 에너지감이 감쇠되어있다. 소비전력이 적은 기기에 대해서도 가능하면 대용량 제품을 선택하는 것이 좋을 것이다.
결론적으로, 전원 리제너레이터나 전원 컨디셔너의 도입에 있어서는 우선 벽체 콘센트를 정비한 다음에 비교 시청을 해보아 좋은 방향으로 변하는 것이 명확히 느껴진다면 도입할 필요가 있을 것이다.
[ 10 ] 전원장치의 올바른 사용법
전원 리제너레이터의 경우는 장치 자체에서 발생되는 노이즈의 영향을 얼마나 회피할 수 있는지가 가장 중요할 것이다. 특히 스위칭 방식은 복사되는 노이즈가 상당히 크다는 것을 인식하여 가능한 한 오디오 시스템에서 멀리 떨어뜨리도록 한다. 할 수 있다면 청취 공간 바깥에 설치하는 것이 좋은데, 환경적으로 그것이 힘든 경우는 두꺼운 동판 등으로 둘러싸는 것이 하나의 방법일 것이다. 자기에 유리한 철판으로 쉴드하는 방법도 있지만, 철판은 자성체이므로 그 자체가 자기를 띠게 됨으로써 자기 왜곡이 발생하고 음질이 열화되는 경우도 있으므로 주의해야 한다.
전원 리제너레이터가 방출하는 노이즈를 해결하기 위해서는 다음 4가지 방법을 생각할 수 있는데, 항목 3과 4의 경우는 전원 컨디셔너의 퀄러티가 영향을 미칠 수도 있다.
1. 모든 오디오 기기의 전원을 전원 리제너레이터로 공급한다.
2. 용량이 부족한 경우는 같은 전원 리제너레이터를 여러 개 사용한다.
3. 전원 리제너레이터로 전원을 공급할 수 없는 오디오 기기에는 전원 컨디셔너를 사용하여 노이즈를 제거한다.
4. 전원 리제너레이터의 상류에 전원 컨디셔너를 넣어 전원 리제너레이터로부터 방출되는 노이즈를 제거한다.
전원 컨디셔너에 요구되는 것은 트랜스 자체가 양질일 것이라는 조건이다. 권선의 정밀도나 선의 재료는 물론, 포화 자속밀도가 높고 왜곡이 낮은 소재의 코어, 복사 노이즈가 적은 트랜스 형상이나 구조, 제진대책이 이루어진 몸체, 그리고 콘센트나 내부 배선에 이르기까지 철저하게 선별된 것이어야 한다.
이런 까닭으로 콘서트장의 PA장치 등에 사용되는 업무용 대형 트랜스의 다수는 트랜스의 정밀도나 몸체 구조상, 홈오디오 용으로는 추천할 수 없다.
트랜스는 이론적으로 R코어 트랜스나 트로이달 트랜스가 우수하다. 모두 이상적인 형태라 할 수 있는 이음매 없는 고리 형상의 코어가 사용되기 때문이다.
R코어 트랜스는 트로이달 트랜스를 진화시킨 제품으로 누설 자속(leakage flux)이 낮다는 점에서 오디오 기기에 적합하지만, 전원을 넣는 순간에 발생하는 돌입전류가 매우 크므로 음질을 희생시키지 않으면서 돌입전류를 억제하는 설계가 요구된다. 이 돌입전류에 의해 기기 자체가 자기를 띠게 되는 기종도 종종 볼 수 있기 때문이다. 두 트랜스 모두 구조적으로 권선의 정밀도를 높이기가 어렵고 그것이 성능을 좌우하므로 주의해야한다.
대형 트로이달, 혹은 코어 이외에는 자성체가 배제된 대형 R코어 트랜스를 사용하고 콘센트나 내부 배선 등도 철저하게 선별하여 노이즈와 진동 억제 성능이 뛰어난 몸체의 제품이 좋을 것이다.
[ 11 ] 전원 극성을 바르게 맞추는 방법
'어째서 교류전원에 극성이 있는 것인가?' 이런 의문을 품는 분이 계실지 모르겠다. 단상 2선식 전원을 생각해보셨으면 한다. 단상 2선 중 하나는 중성선(Neutral)이라 불리며 안전을 위해 대지에 접지되어 있다는 것을......
오디오 기기는 매우 섬세하여 전원 케이블의 어느 쪽을 중성선으로 삼아 접지하는 가에 따라 음이 변한다. 그러므로 '바른 극성'이라는 문제가 발생한다.
오디오 기기에는 통상적으로 전원트랜스가 사용된다. 이 전원트랜스의 1차 권선 측에는 보통 220V가 공급되지만, 1차 측 권선의 시작 부분, 즉 철심(鐵芯)코어에서 가까운 쪽에 대지전압이 높은 핫라인(Line)을 접속하면 정전결합에 의해 코어의 대지전압이 높아지게 된다. 반대로 중성선을 접속하면 코어의 전위가 그렇게 높아지지는 않아 대지에 가까운 전위를 유지할 수 있다.
코어의 전위는 기기 몸체의 전위에 영향을 주므로 대지전압이 높아지면 신호전송이 불안정해져 음이 나빠진다.
그렇다면 중성선을 어떻게 찾아낼 것인가? 아래의 링크를 참조하자.
[ 상용 전원의 접지 여부를 확인하는 방법 : http://soundoflife.tistory.com/m/post/150 ]
중성선을 찾아낸다 해도 일반적인 플러그라면 어느 방향으로도 문제없이 꽂을 수 있으므로 극성을 맞추기가 어렵다. 또한 전기공사 업자가 실수하여 콘센트의 극성을 반대로 잡은 경우도 많으므로, 자택의 콘센트 극성이 바르게 잡혀있는지 꼭 확인해볼 필요가 있다.
많은 오디오 기기의 경우 IEC 인렛 단자의 가장 왼쪽 접촉단이 핫라인이다. (국제 표준 규격)
명확하지 않은 기기는 다음 순서로 확인하도록 하자.
전원 테스터기
1. 모든 케이블을 떼어낸 상태의 기기에 전원 케이블만 접속하여 전원을 넣는다.
2. 테스터를 교류전압(AC) 측정 모드로 맞춘 다음 리드 선의 한쪽을 자신이 잡고 다른 쪽을 기기의 몸체에 접촉시킨 상태로 전압을 측정한다. 이 경우, 극성은 관계가 없으므로 두 개의 리드 선 중 어떤 것을 잡더라도 상관없다. 몸체에 접촉시키는 곳은 핀 잭의 어스 측이라든가 나사의 머리 부분이 좋다. 전압이 낮아 판정할 수 없는 경우는 전압 측정의 범위를 낮게 설정하여 측정한다.
3. 다음에는 기기의 전원을 내리고 나서 AC 플러그를 반전시켜 꽂은 다음 다시 전원을 투입하여 측정한다. 두가지 중에서 전압이 낮은 쪽이 올바른 것이다. 단, 청취공간이 2층 이상인 경우나 바닥에 융단이 깔려 있으면 대지저항이 극단적으로 높아질 수 있다.
( 전원노이즈와 극성 찾기 : http://www.audioparts.co.kr/board/view.php?tn=board02&sid=138&gid=149&cpage=2&spage=1&keyfield=&keyword=&G_state=Y )
4. 모든 오디오 기기의 극성을 맞춘 다음 인터 케이블이나 스피커 케이블을 접속한다. 극성이 바뀐 기기가 하나라도 있으면 음을 열화시키므로 신중하게 체크할 필요가 있다.
최근에는 스위칭 전원이 사용된 기기 등이 있어 측정하기 어려운 경우도 있으므로 그 경우는 귀로 판단해야 할 것이다.
[ Q n A ]
Q : 썬야타 리써치 사의 제품군은 전원 리제너레이터인가요? 전원 컨디셔너인가요?
A : 제품의 내부 모습을 살펴보니 전원 컨디셔너 쪽으로 보입니다.
Shunyata research - Typhon
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