인켈/SAE P102 프리앰프 (4), 뒷마무리와 검측

글쓴이 : SOONDORI

인켈 SAE A501처럼 희소성 있는 국산 기기, 역사적 가치가 있는 기기, 멋진 디자인의 특별한 기기, 그러나 ‘LAB형 오디오’이기에 관리 품이 많이 들어간다는 단점이 있는 인켈 SAE P102 프리앰프에 대한 마지막 정리 글.

* 관련 글 : 인켈/SAE P102 프리앰프 (3), 간이 오버-홀

■ TAKAMISAWA 릴레이 청소

일본 후지쓰(Fujitsu) 서브 브랜드인 ‘타카미사와’의 소신호 릴레이는 국산, 외산 오디오의 이곳저곳에서 쓰이고 있다. 대체로 품질이 좋은 제품이라는 뜻. 그렇든 말든 포노 영역 MM/MC 절환 릴레이의 접점 상태가 안 좋다는 판단이 있었는데…

“투명 커버를 뜯을 수만 있다면 사실, 아무것도 아닌 일인데…” 궁리하다가 힘주어 당겨보니 이런! 어떻게든 빠지는 구조. 애라이~! 밀폐형이 아니었다.

그리하여 적당히 조치하고 아날로그 멀티미터로 0오움을 확인한 다음, 다시 마운트.

(시간 흐른 후)

■ MM과 MC

기기 우측 면의 기다란 포노 영역 중 RCA 단자에 가까운 게 MC 회로, 릴레이 다음에 있는 것이 흔히 쓰이는 MM 회로. MC는 6.8uF 커패시터가 필요하여 Pass 하고 MC 쪽 4개 커플링만 교체.

그런데 사실, 365 통전부가 아니므로 그럴 필요는 없음. 실제로 상태가 좋다. 다만, 작업 관성과 충만한 ‘묻지 마’ 정신에 따라… 어쨌든 Low ESR의 의한 모종의 효과는 있을 것.

다 되었나? YES. 

(시간 흐른 후)

■ Level Meter 캘리브레이션

깜빡하고 기록하지 않은 내용 업데이트. LED 미터는 기기 출력 AC 1V인 조건에서 0dB LED가 켜지도록 두 개 가변저항을 각각 조절하면 된다. 단, AC 1V는 AC 0.7071V_RMS(*)인데 마침, 사용하는 왜율계가 RMS Level 타입인지라… 그렇게 처리하였다.

* 실효전압(RMS; Root Mean Square)은 아날로그 표시 전압으로 흔히 쓰는 피크전압(V_pp; Voltage Peak to Peak)의 1/Root(2)이다. 1/Root(2)는 0.7071.

어떤 끝점만 맞추는 작업이므로 L/R 두 레벨미터 회로의 선형성이 정확하지 않다면 중간 부분에서 약간의 편차가 발생한다. 대충 보는 기능이므로 어쩔 수 없음.

(시간 흐른 후)

■ 왜율계 검측

케이블을 연결하고 Wave Gen 1Khz 신호를 공급하고 볼륨 버튼을 눌러가며 왜율계의 변화를 관찰하였다.

○ 볼륨 L=54:R=54, Treble/Bass 모두 00:00, 그리고 LED 지시계가 감쇠도 0dB를 제시하는 조건 즉, 논리 상 입력이 그대로 출력으로 나가는 상태를 관측. (가정집에서 이런 정도로 볼륨을 올릴 수는 없을 것) → 제작사가 언급한 0.02%의 절반 미만인 0.007% 정도.

○ 낮은 볼륨의 32:32. -21dB로 제시되는 전압은 약 67mV. 기타는 전과 동일.  → 0.05% 수준 (+0.03%).

감쇠도가 더 크면? 그러니까 낮은 볼륨에서는? 그래서 아예 전 구간을 그래프로 그려보았다.

이상에서, 1) 커플링 커패시터를, 구 품 대비 Low ESR인 삼영 NXH 타입으로 교체했다는 점, 2) 전원 부가 꽤 건강해졌다는 점을 고려해야겠고…

높은 볼륨에서 예상을 훌쩍 뛰어넘은 좋은 THD 값이 나와서 살짝 당황스럽다. 단, 그 구간은 가정집에서 쓸 수 있는 실용 구간이 아니다. 대체로 THD 0.1%~0.2%인 구간의 사용 빈도가 높을 것으로 생각하는데… P102가 파워앰프라도 되는가? 그 구간의 값은, 프리앰프 치고는 꽤 나쁜 편. 모든 P102가 다 그런지는 모르지만, 청각 예민한 분은 조화롭지 못한 뭔가를 느낄 수 있을 것. 참고로 높은 감쇠 즉, 낮은 볼륨은 디지털 불륨 IC 내부의 저항 경로가 길다는 뜻이다.

“오디오는 길면 안 된다!”

작업 끝. 기기를 택배 박스 안으로.

* 관련 글 : 인켈/SAE P102 프리앰프 (5), Toshiba TC9154AP IC 그리고 설계 오류 의심

(내용 추가) 이하는 왜 낮은 볼륨에서 THD가 급격히 증가할까에 대한 궁리.

○ TC9154AP의 스펙 중 Typical THD 0.005%은 V_in 1V_pp에서 측정된 것이라는 점에 유의할 필요가 있다. 현실에서의 1V_peak to peak는 꽤 큰 입력 값일 것.

○ IC 내부에 여러개 저항을 가공해 놓고 마이크로 컨트롤러 지령에 반응하는 아날로그 스위치로 각 저항의 경로를 수시 변경하는 하는 방식. 그리고 10dB 단위 조절기와 2dB 단위 조절기가 따로 존재한다. 예를 들어 12dB 감쇠 설정 시 10dB 감쇠 회로에 2dB 감쇠 회로를 직렬로 더한다.

○ 사용자가 볼륨을 최저선으로 낮추는 경우, 최대치로 설정하는 경우의 경로는 다음과 같다. 적색은 볼륨 최저, 청색은 볼륨 최대. 한눈에 봐도 볼륨 최소는 경로가 길고 볼륨 최대는 경로가 짧고. 결과론으로 개입되는 저항이 많으면 THD 증가.

이 볼륨 IC가 문제일까? 글쎄요. 50K오움짜리 아날로그 볼륨에 해당하는 IC가 주변 회로와 묶인 어떤 조건에서 어떤 동작을 하고 있을 것이니…

○ P102의 회로에서 신호 흐름은, 볼륨 IC 10dB 블록 → OP.AMP(=톤 컨트롤 회로의 구성 요소를 겸한다) → 볼륨 IC의 2dB 블록 → 아래 우상단 OP.AMP와 이후 회로 순.

신호가 이리저리 빙글빙글 돌아나가는 모습. 특히, 아날로그 볼륨을 쓰는 일반적인 회로에 비해 구조가 매우 복잡함. 복잡하면 무슨 일이든 생길 수 있겠고…

간단히 정리하면, 그게 다 ‘Computer Direct Line’이라는 호도성 문구 때문이다.