헤드 앰프란 무엇인가?
카트리지는 캔틸레버에 장착된 스타일러스가 LP 음구를 따라 움직이면서 발생하는 운동 에너지를 신호 증폭을 위한 전기 에너지로 바꿔주는 장치다. 이때 캔틸레버와 함께 자석이 움직이면서 전기 에너지를 얻는 것이 MM(Moving Magnet) 카트리지, 캔틸레버 끝에 감긴 코일이 움직이면서 전기 에너지를 얻는 것이 MC(Moving Coil) 카트리지다. MM 카트리지는 캔틸레버와는 상관없이 코일을 많이 감을 수 있어 높은 출력 전압을 얻을 수 있는데 비해, MC 카트리지는 코일을 많이 감을 경우 캔틸레버가 무거워지기 때문에 코일을 최소로 감아야 하는 한계가 있다.
하지만 MC 카트리지는 이처럼 코일을 적게 감는 덕분에 한편으로는 고역의 표현력이 MM 카트리지에 비해 압도적으로 좋고 생생하다는 장점이 있다. 왜냐하면 코일의 유도성 리액턴스(임피던스)는 주파수가 커질수록 높아지기 때문이다(유도성 리액턴스는 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다. XL=2πfL, XL : 유도성 리액턴스(Ω), π : 원주율, f : 전류 주파수(Hz), L : 인덕턴스(H)).
문제는 역시 MC 카트리지의 출력 전압이 포노 스테이지를 드라이브하기에는 너무나 낮다는 것. MM 카트리지의 출력 전압이 2~8mV인데 비해, MC 카트리지는 10분의 1 수준인 0.15~2.5mV에 불과하다. MC 입력 포노 스테이지에 승압 트랜스(Step-up Transformer)가 반드시 들어가는 것은 이처럼 오디오 신호 중 가장 낮은 MC 카트리지의 출력 전압을 높여주기 위해서다.
하지만 승압 트랜스에는 치명적 한계가 있는데, 그것은 1차 권선과 2차 권선이 절연된 트랜스포머 구조상 에너지의 전달이 불가능하다는 것. 전류는 단락시킨 상태에서 오로지 전압만을 올려줄 뿐(Step-up)이어서 전력(에너지)이 발생하지가 않는 것이다(W=V×I). 또한 트랜스는 기본적으로 구조상 음을 왜곡시키기 쉽고 재생주파수 대역이 좁다는 태생적 한계도 있다.
그래서 등장한 것이 헤드 앰프다. 포노 스테이지 앞에 위치한다고 해서 헤드 앰프(Head Amplifier) 또는 프리-프리앰프(Pre-preamplifier)라 불린다. 승압 트랜스와는 달리 MC 카트리지로부터 나온 낮은 출력 전압을 ‘적극적으로 증폭’시켜 포노 스테이지에 전달해준다. 따라서 패시브형인 승압 트랜스와는 그 전달되는 에너지감의 차원이 다르다. 헤드 앰프의 최대 관건은 이러한 에너지 증폭 과정에서 얼마나 노이즈를 없앨 수 있느냐 여부. 워낙 미세한 신호를 증폭하기 때문에 이 과정에 끼어드는 소량의 노이즈는 엄청난 노이즈로 함께 증폭되기 때문이다. 기라성 같은 외국의 유명 앰프 메이커들이 트랜지스터식 또는 진공관식 헤드 앰프를 내놓았어도 결국 리콜을 당한 이유가 여기에 있다.
‘Made in Korea’로 당당하게 전 세계 오디오 시장을 누비고 있는 대한민국 올닉(Allnic)이 이 헤드 앰프에서도 또 한 번 회심의 승부수를 던졌다. 바로 이번 시청기인 헤드 앰프 HA-3000이다. 전원부(Power Supply)가 별도로 있는 분리형 헤드 앰프인데, 진공관으로 MC 카트리지 출력 신호를 증폭하는 전 세계 유일의 헤드 앰프다. 전원부와 증폭부 내부를 모두 완벽한 듀얼 모노로 설계한 이 HA-3000을 ‘안티-노이즈’와 ‘에너지 증폭’의 관점에서 꼼꼼히 살펴봤다.
고정 바이어스 방식 회로
초 저역 잡음과 제로 크로스 디스토션 제거
HA-3000은 우선 누비스타(Nuvistor) 7895라는 초 저 잡음의 초소형 진공관을 증폭부에 채널당 1개씩 썼다. 전자기장 노이즈를 최대 98%까지 차폐시켜 주는 니켈 계열 합금 뮤 메탈(Mu-metal)로 실딩이 된 이 진공관을 선택한 것부터 ‘안티-노이즈’를 향한 올닉의 탁월한 착점이다. 이 진공관을 통해 MC 카트리지 출력 신호가 포노 스테이지의 MM 입력에 맞도록(내부 승압 트랜스는 바이패스) 증폭이 이뤄지는 것이다.
그런데 HA-3000에서는 이 누비스타 진공관의 안정적이고 정숙한 작동을 위해 고정(Fixed) 바이어스 방식의 회로를 구사했다. 즉, 진공관 그리드와 입력 커플링 커패시터 한쪽에 ‘지속적으로 일정한’ DC 전압을 공급해주는 회로인 것이다. 통상 프리앰프나 인티앰프의 초단관에는 캐소드에 저항을 물려 자동적으로 바이어스를 조절하는 자기(Self) 바이어스 방식이 활용된다. 그런데 자기 바이어스 방식은 그리드에 필요한 바이어스 전압(-)을 알아서 공급해준다는 장점이 있지만, 결국 끊임없이 전압이 변동된다는 치명적 약점이 있다.
고정 바이어스 방식 회로를 통한 음질적 장점은 한두 가지가 아니다. 우선 지속적인 DC 전압 공급으로 인해 RIAA 커브 회로에 가장 해로운 초 저역(Subsonics) 잡음을 차단했다. 또한 보통의 헤드 앰프에서 가장 간과하기 쉬운 제로 크로스오버 디스토션(Zero Crossover Distortion)이 근본적으로 발생하지 않는다. 쉽게 말해 자기 바이어스 방식 회로에서 전압이 오르내릴 때 수반되는 주파수 크로스오버 왜곡이 없다는 것. 이를 통해 얻게 되는 소득은 물론 더 선명하고 생생한 음악이다. HA-3000은 여기에 올닉의 트레이드마크라 할 ‘앱소브 젤 튜브 댐퍼’ 기술을 채택, 일종의 진동 잡음인 ‘마이크로포닉 잡음’까지 없앴다.
정전압 분리형 전원부
최고 수준의 S/N비 실현
RIAA 커브 특성상 저음의 120Hz 험 노이즈는 포노 스테이지에서보다 많이 증폭된다. 좀더 구체적인 수치로 알아보면 120Hz의 경우 통상 포노 스테이지에서 52dB 증폭이 이뤄지는데, 이후 라인 프리앰프의 게인이 20dB, 파워 앰프 게인이 24dB라면 총 96dB, 즉 약 6만3100배 증폭되는 것이다. 따라서 60Hz 교류 전기를 직류 전기로 바꿔주는 전원부 설계야말로 미세한 MC 카트리지의 출력 신호를 다루는 헤드 앰프에서는 특히나 중요하다. 전원부에서 60Hz의 2배수 배음인 120Hz이 발생하기 때문이다. 완전히 정숙한 파워 서플라이를 갖추지 못한 헤드 앰프는, 특히 진공관 헤드 앰프는 아예 제조가 불가능하다고 해도 과언이 아니다.
HA-3000은 이를 위해 우선 전원부를 별도 섀시에 담긴 외장형으로 만들었다. 그리고 여기에 전압 변동률이 1%에 불과한 전원 트랜스를 채널당 1개씩 2개나 투입했고, 초크 트랜스를 통해 완벽한 리플 제거도 이뤄냈다. 그리고 무엇보다 이미 정평이 나 있는 올닉의 진공관식 정전압 회로에 대한 노하우가 총투입됐다. 즉, 3극관인 7233(전압 레귤레이터 역할)과 5극관인 6485(전압 에러 디텍터 역할)를 역시 채널당 쌍으로 배치, 전용 케이블로 연결된 HA-3000 증폭부에 전원 노이즈가 일체 없는 깨끗하고 안정적인 직류 전기를 공급해주고 있는 것이다. 이 결과 기존 헤드 앰프의 최대 단점으로 지목됐던 험 노이즈는 측정 한계 이하의 수치를 기록하고 있다.
1단 진공관 증폭
초 광대역 주파수 응답 특성 달성
HA-3000은 1단 진공관 증폭을 통해 29dB(약 28배 증폭)의 게인을 얻는 한편, 15Hz-50kHz(-3dB)라는 초 광대역 주파수 응답 특성을 얻었다. 가청 영역대인 20Hz-20kHz는 0dB, 즉 플랫한 응답 특성을 보인다. 한마디로 LP 레코드 음구에 들어 있는 수많은 음악 정보들을 그 어떤 승압 트랜스도 흉내 낼 수조차 없을 만큼 아주 낱낱이 포착해서 들려준다는 얘기다.
이는 헤드 앰프가 전력 증폭, 즉 에너지 증폭 방식이기 때문에 가능한 일이다. 승압 트랜스는 언제나 에너지가 줄어든다. 구조상 전압만 늘려줄 뿐 전류는 끊어진 상태이기 때문에 전력(W=V×I. V : 전압, I : 전류) 증폭이 불가능한 것이다. 실제로 트랜스는 ‘승압’ 과정에서 원음의 15%가 빠져나간다. 즉, 2차 측에서는 원음의 85%만 나온다. 그런데 문제는 이 사라진 15%가 미세한 음악 신호라는 것. 때문에 초 고역 재생은 물론 음악 신호에 담긴 작은 뉘앙스를 언제나 놓치게 되는 것이다.
카트리지 임피던스 매칭을 위한 4단 조절
어떤 MC 카트리지도 OK
HA-3000은 전면 노브를 통해 50, 100, 200, 500Ω의 입력 부하 임피던스를 조절할 수 있다. 이는 다양한 종류의 MC 카트리지에 유연하게 대처할 수 있다는 얘기다. 통상 5X 원칙을 활용해서 카트리지 내부 저항(Internal Impedance)이 10Ω이면 헤드 앰프 입력 부하 임피던스는 50Ω, 20Ω이면 100Ω을 선택하면 된다. 그런데 HA-3000의 임피던스 조절 방식은 순수한 저항 부하 조절 방식이기 때문에, 그 재생 음악은 복잡한 2차 권선 탭 조절 방식인 승압 트랜스보다 태생적으로 순수하고 청명한 특징을 보인다.
한편 HA-3000 증폭부의 내부 사진을 보면 임피던스 조절 노브와 입력단 사이가 긴 샤프트로 연결돼 있는데, 이 역시 주목할 만하다. 즉, 입력 신호가 들어오자마자 ‘최단 거리’에서 임피던스 변환이 돼 이후 증폭단으로 넘겨주는 구조로, 올닉의 꼼꼼한 설계 디자인이 돋보이는 대목이다.
셋업 및 리스닝 테스트
HA-3000을 SME 3012R 톤암에 포노 케이블로 연결했다. 턴테이블은 토렌스 TD520, MC 카트리지는 올닉의 최상위 모델인 퓨리타스 울트라(Puritas Ultra). 여기에 전원부 분리형인 올닉의 포노 스테이지 H-1500 Ⅱ Plus를 연결시켰다. 헤드 앰프가 포노 스테이지의 MM 입력단에 연결됨으로써 H-1500 II Plus의 내장 승압 트랜스는 이제 바이패스된다. 프리앰프는 올닉 L-3000, 파워 앰프는 올닉 A-2000 25th Anniversary. 한마디로 헤드 앰프부터 파워 앰프까지 풀 진공관 시스템이다. 스피커는 B&W 802 다이아몬드를 동원해 여러 음악을 들으면서 타사 승압 트랜스와 비교 청취했다. HA-3000의 입력 부하 임피던스는 200Ω으로 설정했다.
졸탄 코치슈 / 리스트 순례의 해 3권 중 두번째 곡(Aux Cypres De La Villa d'Este No.1) - 우선 타사 승압 트랜스를 물려 들어본다. 피아노의 타격감이 괜찮다. 탕탕 건반을 내리찍는 듯한 느낌이 잘 전해진다. 이 정도면 불만이 없겠다 싶다. 헤드 앰프 HA-3000으로 바꿨다. 승압 트랜스와는 비교가 안 된다. 큰 붓으로 휙휙 음들을 그려주고 있다. 피아노 현과 통 울림이 더 커졌고 스테이지의 두께감도 몰라보게 늘어났다. 한마디로 에너지감이 급상승한 것이다. 고역은 더 투명하고 자연스럽게 들린다. LP에 담긴 정보량이 그대로 풍성하게 재현되고 있다. 대역 밸런스와 다이내믹 레인지가 늘어난 이유일 것이다. 다시 승압 트랜스로 들어보니 확실히 스케일이 작아졌음을 쉽게 알 수 있다.
닐스 헤닝 외스데트 페데르센 / ‘En Elephant’ - 승압 트랜스를 물린 상태에서 연이어 이 우드 베이스 연주곡을 듣는다. 역시 처음에는 불만이 없는 듯하지만 약간 소란스럽다는 느낌이다. HA-3000으로 바꿨다. 청음 노트에 이렇게 쓸 수밖에 없었다. ‘상대가 안 되네’ 일단 음들이 전혀 소란스럽지가 않다. 공기감, 생동감, 활기가 아주 건강한 모습으로 회복된다. 그야말로 자연스럽고 리얼한 재생음의 세계가 펼쳐진다. 또한 피아노의 저역 타건음은 더 단단해졌다. 확실히 헤드 앰프가 승압 트랜스에 비해 다이내믹 레인지가 넓음을 직감적으로 알 수 있다. 덩달아 일종의 프리앰프를 몇 수 위로 업그레이드한 느낌, 즉 색채감과 말쑥함이 확 늘어났다.
엘리사 리 콜조넨 / 쇼팽 녹턴 Op.27 - HA-3000으로 들어보니 바이올린의 고역이 쭉쭉 거침없이 뻗는다. 활이 현에 닿는 순간의 미세한 마찰음까지 있는 그대로 포착해낸다. 활과 현의 밀착도가 빈틈이 전혀 없을 정도로 아주 높게 느껴진다. 역시 에너지감이 상당하다. 이제 승압 트랜스로 바꿔본다. 그녀가 갑자기 소심해졌다. 보잉 또한 왠지 조심스러워진 것 같다. 또한 아까의 그 풍부했던 피아노의 배음은 어디로 갔는지 사라져버렸고 음들의 잔향과 여운이 톡톡 끊긴다. 전체적으로 재생음이 단조롭다는 인상. 상대적으로 HA-3000의 경우에는 포노 스테이지 앞단에 더 디테일한 앰프가 붙었으니 에너지와 표현력이 늘어나는 것은 당연해 보인다. 음들이 그냥 팍 하고 귀에 꽂힌다.
제니퍼 원스 ‘Famous Blue Raincoat’ - 활기가 없게 들려 프리앰프 볼륨을 더 올려본다. 승압 트랜스를 원래 이렇게 튜닝한 것인지, 음 끝이 동글동글 말린 것처럼 들린다. 정보량이 많이 빠졌다는 느낌을 지울 수 없다. HA-3000으로 바꿔본다. 모든 오디오 체크 항목들의 점수가 일제히 올라가는 바람에 메모하는 손길이 분주해진다. 표정, 기척, 호흡, 리얼, 리퀴드, 마이크로 다이내믹스 등. 무엇보다 소리의 직선성이 좋아졌다. 스피커에서 확 날아와 필자의 귀에 그대로, 그것도 아주 예리하게 꽂히는 이 촉감이 좋다. 색소폰은 연주자의 입김을, 베이스는 연주자의 손가락 힘을 더 세게 들려줌으로써 마치 현장에 있는 것 같은 착각을 불러일으킨다.
총평
비교 청취를 당한(?) 승압 트랜스가 꽤 유명한 브랜드의 모델이었는데도, HA-3000이 들려준 음의 세계는 체급이 달랐다. 거의 불공정 게임 수준. HA-3000으로 바꿔 들으면 스피커 앞에 드리워졌던 보드라운 막이 일거에 확 젖혀지는 듯했고 재생음에서는 일제히 활어 같은 생명력이 넘쳐났다. 승압 트랜스의 위치를 조금만 바꿔도 이내 끼어들던 화이트 노이즈는 HA-3000에서는 아예 먼 곳으로 도망쳐버렸다. 청음 노트에 나름 결론 삼아 메모를 했다.
‘HA-3000 : 에너지, 다이내믹 레인지, 투명, 선명’ Vs.
‘승압 트랜스 : 소심, 정보량 횡령(?), 착색, 왜곡’
역시 헤드 앰프 특유의 에너지 증폭, 측정 불가 수준의 완벽한 노이즈 대책, 전압 변동률 1% 수준의 좌우 채널 독립 전원 트랜스, 깨끗하고 안정적인 정전압 파워 서플라이 회로, 20kHz 방형파 구현 등 HA-3000에 투입된 올닉의 갖가지 노하우와 기술력의 ‘당연한’ 결과로 보인다. 필자는 그래서 이 HA-3000을 LP 애호가들을 위한 ‘가정 상비약’으로 적극 추천한다. 포노 스테이지 앞단에 HA-3000을 물리는 순간, 어떤 승압 트랜스도 따라갈 수 없는 높은 에너지감과 디테일한 표현력의 상승, 그리고 적막한 수준의 체감상 높은 S/N비를 체험할 수 있으리라 확신한다.
Allnic SpeedNic
턴테이블에서 정확한 회전수는 가장 중요한 체크 포인트이다. 스피드닉은 자체적으로 교류 신호를 발생하는 방식으로 정확도가 오차 범위 1/100000이다(Accurate to within +/- 0.001%). 또한 세계 유일의 50Hz와 60Hz 환경에서 33회전, 45회전, 78회전까지 정확한 속도 체크가 가능한 편의성을 가진다. 그리고 최적의 무게와 밸런스를 가지는 스태빌라이저 기능을 갖추고 있다. 음악 감상 시 자유롭게 설치 가능하며 은은하게 비쳐주는 LED 조명은 사용해 본 사람만 알 수 있는 또 다른 선물이 될 것이다. 문의 : 오디오멘토스 (031)716-3311
