끝판왕 시리즈 3탄: 옥탈관 버전 합기도 프리/헤드폰 앰프 (Aikido Line-Stage-Amp. / Headphone Amp. All-in-One Octal version)

합기도 시리즈의 세 번째 작품을 완 to the 성 했습니다.

기존의 합기도와 다른 점은 9핀 삼극관이 아닌 8핀 삼극관을 사용하고, 출력 트랜스포머를 사용한 것입니다.

SHHA나 MHHA에 사용하는 9핀 MT관이 아닌 크기가 더 큰 8핀 GT 옥탈관을 사용했는데,

특히 출력관에 검색하다가 우연히 알게된 6H30의 8핀 옥탈버전인 6SN7X를 사용하게 되었습니다.

1. 회로도 (Schematic)

기존의 합기도 회로를 바탕으로 삼극관의 종류와 케소드 저항의 크기만 바꾸고, 헤드폰 출력에 매칭 트랜스포머를 달아주었습니다.

8핀 옥탈관형태의 삼극관들은 9핀보다는 B전압이 높은 편입니다.

좀 더 낮은 전압을 사용할 수 있지만, 초단에 사용한 6SN7이 적절히 동작할 수 있게 하기 위해서 B전압을 약 300V로 정했습니다.

'쌀국판' 합기도 PCB를 구입할 때 제공된 User Guide를 보면 삼극관의 종류에 따라 B전압과 케소드 저항의 크기가 정리되어 있어서

선택해서 사용하면 됩니다.

헤드폰 출력에 사용한 매칭 트랜스포머는 정호윤님이 만드신 합기도 헤드폰 앰프에서 사용되었던 것으로

룬달 LL1681이라는 MC 포노용 매칭 트랜스포머입니다.

포노앰프에서 작은 신호를 큰 신호로 바꿔주는 역할을 하는데,

헤드폰 앰프에서 저 임피던스 헤드폰을 위해 출력임피던스를 낮춰주는 역할을 하기 위해서 입력과 출력을 뒤집어서 사용하였습니다.

출력커플링은 매칭트랜스포머의 2차측 임피던스(10k)에 맞춰서 4.7uF로 사용했습니다.

기존의 합기도에서는 대용량 필름캐패시터를 출력커플링으로 사용하였는데,

DC를 차단하면서 저음을 살리기 위해서 용량을 키우다보니 크기가 주먹만해져서 케이스에 넣기가 힘들었습니다.

사용하려는 케이스가 워낙 좁다보니 대용량 필름캐패시터는 사용할 수 없어서

가격이 훨씬 비싸서 망설이고 망설였지만, 매칭트랜스포머를 사용하니 출력커플링의 용량도 줄었고, 소형이라 차지하는 공간도 확실히 줄었습니다.

2. 케이스 (Case)

끝판왕 1탄에서 사용했던 것을 리모델링했습니다.

기존에는 상판 위로 진공관이 올라오게 되어 있었으나, 이번에는 진공관이 내부에 들어가게 했습니다.

3파이 짜리 타공판으로 뚜껑을 만들었습니다.

옆면은 기존에 사용한 5파이 짜리 철제 타공판을 모두 제거하고, 구멍의 크기는 같으나 알루미늄 제질의 것으로 바꾸었습니다.

RCA단자나 볼륨, 셀렉터 등을 끼워야 하기에 상판에 사용한 것과 같이 얇은 것을 쓸 수 없어서 고심하다가

인터넷에서 검색 끝에 발견한 '타공빵판'을 사용했습니다.

두께가 1.5T정도라서 원하는 강도를 유지하면서 가공하기 손 쉬운 장점이 있습니다.

노브는 DHTxxx에서 구입한 것으로 케이스와 잘 어울리는 것으로 골랐습니다. 이것도 시행착오를 많이 겪었던 부분입니다.

RCA 단자는 CMC 외부조임식을 사용했습니다. 끝판왕 1탄의 실패작에서 재활용한 것입니다.

3. 배치와 배선 (Place & Route)

그 동안 앰프를 만들면서 가장 중요한 과정이 바로 배치와 배선이라는 것을 느꼈습니다.

회로를 설계하고 PCB에 부품을 조립하는 것도 중요하지만,

앰프의 생명을 불어넣는 복잡한 과정이라 어느 하나 잘못 연결하면 동작하지 않기 때문에 신중을 기해야 합니다.

넉넉한 공간을 사용할 수 있다면 좋겠지만, 늘상 좁디 좁은 케이스만 쓰다보니 이번에도 '개고생'이었습니다.

진공관을 사용하기 때문에 열이 상당히 나고, 열기를 고려해서 배치와 배선을 해야 하는 난제가 있었습니다.

반 나절만 켜놔도 난로가 되어 버리는 앰프이니 진공관 앰프에선 '열설계'를 무시할 수 없습니다.

가능한 진공관을 피해서 배선을 하였고, 신호선은 모두 동축케이블을 사용하였습니다.

좀 더 가는 쉴드선이 있었으면 좋았을텐데, 될 수 있는데로 가는 것을 구했는데도 배선하다보면 은근히 두껍더군요.

길이를 맞춰서 자르고, 양쪽의 피복을 벗기고, 쉴드그물을 정리하고, 땜질하는 것까지 수 십번을 하면 하룻밤이 사라집니다.

일반 테프론 전선을 쓰고 싶지만, 노이즈를 생각해서 신호선만은 동축케이블을 씁니다.

신호라인의 길이를 줄이고자 셀렉터에 연장봉 커플러를 사용했지만, 볼륨은 진공관때문에 사용할 수 없이서 어쩔 수 없이 선이 길어졌습니다.

전원트랜스포머는 B전원과 히터전원을 각각 다른 토로이덜 트랜스포머를 사용하였습니다.

이것을 탑을 쌓듯 긴 볼트로 연결해서 케이스에 고정했습니다.

4. 청음 (Listening)

저 임피던스 밀페형 헤드폰 AKG K550을 사용하기 때문에 부득이 선택한 룬달 매칭트랜스포머는 좋은 소리를 내는데 일조를 했습니다.

매칭트랜스포머로 인한 이득 감소(13:1)가 있어서 헤드폰으로 들을 때는 볼륨을 12시 이후로 올려야 합니다. 소스기기는 최대출력으로....ㄷㄷㄷ

프리앰프로 사용할 때에는 매칭트랜스포머를 쓰지 않으니 10배의 이득을 그대로 사용하며, 알레프에 연결해서 들을 때엔 볼륨이 9시를 넘지 못합니다.

초단에 사용되는 6SN7을 구관과 신관을 번갈아서 들어봤는데, 차이점을 느끼진 못하겠네요.

지금까진 항상 선별관을 구입해서 사용했는데, 이번엔 구할 수 없어서 복불복으로 들어보니 괜찮습니다.

어느정도 문제만 없다면 소리가 잘 납니다.

합기도 앰프의 구조상 전원회로가 저항과 캐패시터로 이루어진 RC 파이필터임에도 불구하고 전원노이즈는 거의 없습니다. 

다만 앰프를 만들면서 그라운드 어딘가의 문제로 "찌이~삐~"가 미세하지만 가끔 들리기도 합니다.

쌀국판 합기도 앰프 기판은 기판의 가운데에 별모양의 일점접지가 되도록 만들어져 있습니다.

케이스와 기판 사이에 그라운드 루프 브레이커를 연결해봐도 개선되지 않아서 전선으로 직접 연결해놓았습니다.

셀렉터와 블루벨벳 볼륨은 알루미늄케이스에 직접 닿아있으니 위에서 말한데로 기판과 접지로 연결되었다고 생각되는데 어디서 문제일까요?

이 부분이 숙제로 남는군요. 항상 그라운드가 문제인 듯 합니다.