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[DIY] MHHA v3.0 (Multi-Hybrid Headphone Amp) - 신정섭

이것은 그냥 제 구상입니다.
최종 완성 및 테스트에 대한 기약은 없습니다. (추가: 완성 및 테스트 결과는 밑에 있습니다.)

원래 이것을 구상할 때 듣고 싶은 욕구보다,
만드는 것에 더욱 의미를 두었기 때문에,
지금 저 사진의 모습에서 더 진전하지 않을 수 있습니다.
즉, 소리 자체를 들어보지 않았으므로 현재로서는 검증이 되지 않은(추가: 후에 앰프 완성하여 문제없음이 확인됨) 앰프입니다만, 전의 구성에 비해 별다른 점이 없으므로 배선의 실수가 아닌 한 문제가 없으리라 생각합니다.

전의 MHHA v2.0과 기능적인 면에서 다른 점은 거의 없고,
단지 6922대신 12AU7 (=ECC82)를 써 보겠다는 것이고,
진공관의 Plate에 정전류를 "JFET + Resistor"로 주던 것은 "Bipolar TR + LED"를 써서 부품 수배나 CCS 량 조정이 쉽게 했다는 점,
또한 출력 버퍼의 예전 "LM317 + Resistor" 대신 이 역시 "Bipolar TR + LED"로 대치했다는 점입니다.
특히 이 정전류를 위한 바이어스 부분은 두 채널에서 공용하도록 했다는 것이 특징입니다.

이로서 원래 Multi-Hybrid라는 이름에 걸맞게 진공관-FET, 어댑터-배터리, CCS-히터전압 등의 복합적인 Hybrid 기능에 더해서 위 앰프에선 조명용 LED를 앰프 회로의 일부에서 공용하여 사용할 수 있으니 더욱 재미있고 쉬워집니다.

즉, Multi-Hybrid를 정리하면;
1. Tube Pre-amp + MOSFET Output Stage.
2. Current Source + Heater Power
3. DC Adaptor + Battery
4. Multiple CCS Biasing + LED Lamp (+ Tube Backlight)

한편, 12AU7는 6922과는 핀 배치가 대부분 비슷하지만 히터쪽이 좀 다릅니다. 12.6V로 0.15A를 흘리거나 6.3V로 0.3A를 흘리거나 선택할 수 있지요. 즉 히터에 중간탭(9번핀)이 있어서 가능한데 그것은 데이터시트를 보시면 알 수 있습니다. 그래서 여기선 각 채널이 중간탭을 접지로 사용하여 연결됩니다.

회로에서 사용한 TR 등은 그냥 범용의 일반적인 것을 사용하시면 될 것이고요.
또한 회로에서 LED는 일반 적색 LED를 기준으로 (VF=1.8~2.0V) 구성한 것인데, 만약 청색 LED 등을 사용하고 싶으시면 저항값들을 반드시 바꿔줘야 하고 별로 권하고 싶진 않습니다. 조명 등을 위해 청색 LED를 위의 회로 일부에서 사용하고 싶으시다면 가운데의 "1.5K 저항"대신 "청색 LED+1.2K 저항"으로 대체하시는 것이 어떨까 합니다.

결과적으로, 좀더 범용의 부품을 사용하고 LM317의 적용에 대해 거부감(제 얘기는 전혀 아니고)을 느끼지 않도록 해 본 것입니다.

역시, 만들고 테스트 해본 것이 아니므로 부품의 용량이나 예상 전류량은 조정이 필요할 지 모릅니다.

한편, 지금까지 진공관 하이브리드 앰프를 무수히도 만들었군요. ㅠ.ㅠ
재미도 재미지만, 쉽고 싸게 만들 수 있는 것에도 의미를 크게 두었습니다. 결과적으로 앰프 자체에서는 소기의 목적을 얻었다고 생각하는데, 여러개를 만들면서 항상 문제가 되는 것은 역시 전원입니다. 이 앰프는 전원의 질에 크게 의존합니다. 음질 자체를 떠나서 전원에 의해 험 등이 발생하기 무척 쉽습니다.
즉, 깨끗하고, 용량 넉넉하고, 저렴하고, 구하기 쉬운 정전압 24V 또는 그 이상의 어댑터를 구하기 어렵다는 점입니다. 이점만 해결된다면 더할 나위가 없겠습니다.

하여간, 금요일 밤의 좋은 시간을 재미있는 생각으로 보내니 더욱 좋군요.^^


*** 추가 (2005.11.5) ***
만들어 보지 않았으므로 오류가 있을지 모르지만 실체배선도를 추가합니다.
입출력 및 진공관과의 연결은 IC 소켓으로 처리했습니다.
특히 진공관은 Daughter Board처러 위에 꽂아서 쓴다고 보시면 됩니다.
또한 중간에 Blue LED로 진공관의 조명이 가능하게 하였습니다.
한편, 방열판은 가장 작은 크기를 기준으로 만든 것입니다.
절대 저 만능기판 크기 그대로는 만들 수 없으니 공간배치는 편의에 따라 조정하시면 될 것입니다.
즉, 기판을 미리 저 크기로 잘라놓고 만드시면 실패합니다. ㅠ.ㅠ
그냥 부품 배치를 가이드하기 위한 가상적인 실체배선도라고 이해하시면 좋겠습니다.


*** 추가 (2005.11.8) ***
에칭하여 앰프부만 완성했습니다.
매우 작고 귀엽게 나왔습니다.
원래 그런 의도는 아니었지만 만들고 나서 보니 방열판은 바닥쪽에 두는 것이 좋겠군요.
또한 콘덴서 용량등은 공간을 고려하여 위 배선도에 나와 있는 것의 절반 정도 값으로 되어 있습니다. 구체적으로는 Pop Noise 제거용 콘덴서는 330uF/25V를 썼고, 출력 커플링은 470uF/16V를 썼습니다. 이 작은 크기에서는 출력 커플링의 내압이 낮아서 고민을 했으나 여러 경우를 생각을 해 보아도 그 위치에서 16V 내압이 안될 것도 없을 듯 했습니다. 그래서 그냥 사용하는데 물론 이런 사용을 권하고 싶진 않습니다.

만들면서 처음 CCS 값을 0.75mA로 했었던 것을 임시로 0.5mA 정도로 낮추었습니다. 0.75mA로는 클리핑이 너무 초기에 발생하기 때문입니다. 만들면서 최적값을 제시할 수 있을지 모르겠습니다.
한편, 이러한 조건에서 진공관에서의 증폭률은 실측결과 L=15.5, R=18.0 정도가 되었습니다.


*** 추가 (2005.11.9) ***
전에 고재성님으로부터 구한 시계케이스에 넣어서 작동시키는 사진을 첨부합니다.
단, 케이스의 높이는 가위로 잘라서 절반 정도로 낮추었습니다.
윗면 투명 비닐창은 100원짜리 동전으로 밑그림 만들고, 문구용 칼로 잘라낸 것이고요.
케이스의 지름은 90mm 정도로 미니 CD(지름 약 80mm)보다 조금 크다고 생각하시면 됩니다.

케이스의 온도는 심하게 뜨겁지 않은 것으로 보아 방열판을 달지 않아도 특별히 문제는 없을 것 같습니다. (옆과 위는 따뜻하고, 바닥은 뜨거움)
한편, 방열판을 달건 안달건 케이스 표면의 평균 온도는 변화지 않습니다.



실제 앰프에서 사용한 부품 용량과, 중요 지점에서의 측정값 등을 소개합니다.




*** 추가 (2005.12.24) ***


RMAA 5.5 로 위 앰프(EI ECC82관 사용 =12AU7)의 왜율을 측정해 보았습니다. 출력 레벨은 약 1 VAC RMS 정도에서 측정되었습니다.
한편, 보시다시피 사용한 사운드 카드 자체가 썩 좋은 것은 아니나 위의 THD 결과에 영향을 많이 줄 정도는 아닌 것 같습니다.

물론 사용하는 관마다 다소 차이가 있겠지만 이 정도라면 아주 만족스럽습니다.
실제 Headwize Library에 발표된 진공관 헤드폰 앰프의 왜율이 위의 값보다 낮지도 않습니다.