캡쳐화면은 용량 문제로 특성이 제일 좋게 나오는 부분에서 잡은 하나만 올립니다. 300옴 임피던스에 RMS 1V신호를 넣어주고 볼륨 조절해서 출력이 300mV되는 지점에서 잡은 것입니다.

두번째 캡쳐 이미지는 김태형님 1차 제작했던 것으로, P-CH JFET의 D와 S가 바뀐 상태에서 잡았던 것입니다. (2N5461) D와 S를 꼬아준 뒤에는 첫번째 이미지와 유의할만한 차이가 없었습니다.

첫번째 이미지의 경우 하모닉스가 1차 성분만 f0대비 -85dB정도로 낮게 나올 뿐이지만 두번째 이미지의 경우 가장 좋은 조건에서 잡았으나 1차2차3차 하모닉스가 보이며, 1차 하모닉스가 f0대비 -60dB로 비교적 높은 상태를 보입니다. 또한 저역쪽에서 쉽게 들릴 정도는 아니지만 이상 신호들이 보입니다.

정리해서 말씀 드리면

측정 쿠미사 특징.

PCB : 페달버전 빨간색
TR : 초단 K246/J103, 출력 BD139/BD140(Fairchild)
트랜스, 기타 : 페달 부품팩 사용
볼륨팟 : 50K A (페달 부품팩)
바이아스 조정 : 0.47옴 저항 양단 전압 12.5mV

1. 요약
  - 300옴 임피던스 (RMS 1V 입력)
    . 볼륨 최대에서 RMS 6.8V로 THD 0.14%
    . 출력 300mV로 맞추면 THD는 0.0065%
    . 볼륨최대, 입력 45mV입력해서 출력 300mV 맞추면 0.0078%

  - 32옴 임피던스 (RMS 1V 입력)
    . 볼륨 최대시 RMS 6.5V 출력, THD 0.31%
    . 볼륨레벨 1/2에서 RMS 3.2V 출력, THD 0.13%
    . 볼륨레벨 1/4에서 RMS 1.6V출력, THD 0.028%

  - 16옴 임피던스 (RMS 1V 입력)
    . 볼륨최대시 출력 RMS 6.2V, THD 0.31%
    . 볼륨레벨 1/2에서 RMS 3.1V, THD 0.31%
    . 볼륨레벨 1/4에서 RMS 1.6V, THD 0.18%
    . 볼륨레벨 1/8에서 RMS 0.8V, THD 0.025%

RMS 1V입력시 임피던스별 출력전력
  - 300옴 : 150mW
  - 32옴 : 1.3W
  - 16옴 : 2.4W

제가 판단하기에 전압증폭단의 시정수로 게인을 낮추는 것은 별로 바람직해 보이지 않습니다. 이유는 300옴에서 입력 45mV를 소스에서 주고 볼륨레벨 최대보다 RMS 1V를 주고 볼륨레벨 낮춰서 실제 입력이 45mV수준으로 했을 때 특성이 더 좋게 나옵니다.

그리고, 특히 낮은 임피던스 헤드폰을 쓰시는 경우에 각별히 조심하셔야 하는 것이, RMS 1V레벨의 라인신호를 입력으로 쓰시는 경우 RMS 최대출력이 너무 높아서 헤드폰에 손상이 갈 수 있습니다.

출력을 낮추시려면 볼륨 앞단에 직렬저항을 두어서 입력신호 레벨을 낮추는 방법이 바람직해 보입니다. RMS 1V를 주었을 때 볼륨레벨 최대에서 RMS 3V정도가 나오는 정도로 직렬저항을 두는 것이 좋은 방법으로 생각되며, 비교적 음량을 낮게 들으시는 분은 최대값 RMS 2V정도가 나오게 조절하는 것도 좋습니다.

전자의 경우는 볼륨 앞단에 볼륨 저항값과 동일한 저항을 두면 되며, 후자의 경우는 볼륨저항의 2배 저항값을 두면 됩니다.

전자의 경우, 300옴에서 30mW, 32옴에서 280mW, 16옴에서 560mW정도까지 나옵니다.

후자의 경우, 300옴에서 13mW, 32옴에서 125mW, 16옴에서 250mW정도 나옵니다.

자신이 듣는 레벨이 어느정도 되는지 확인해 보는 방법은 다음과 같습니다.

1. 음악에 따라 음량이 다르므로 주로 듣는 음악들중 평균이라 생각되는 음악을 선택해서 PC로 플레이하고, 음량을 적당한 곳에 고정.

2. 이 상태에서 1kHz 0dB Sine Wave 파일을 재생하고, 출력단에서 Multi-Meter의 ACV를 이용해 RMS값을 측정.

이렇게 측정된 값이 32옴 이어폰 기준으로 200~300mV 사이라면 평균수준입니다. 이보다 작으면 작게 들으시는 편이고, 높으면 보통사람보다 더 크게 듣는 편이라고 볼 수 있습니다. (절대적인 기준은 아니고, 제가 오디오나 음악과 관계없는 사람들을 대상으로 10여명 조사해본 수치임)

앰프의 최대 출력레벨 적정치는 평소 즐겨듣는 음량이 볼륨방향 12시에서 3시 사이에 있는 것이 가장 이상적이지만 쿠미사의 경우 입력레벨을 적당히 낮춘 뒤에 증폭하는 것이 THD나 Noise특성이 모두 우수하게 나오므로 적당한 음량일때 볼륨 위치가 10시에서 1시 사이에 있는 것도 좋을 것 같습니다.

앰프에 물리는 소스가 RMS 0.5V수준으로 입력된다면 굳이 지금 상태에서 직렬저항으로 낮출 필요는 없다고 보여지지만 오히려 RMS 2V정도의 소스까지 사용하신다면 볼륨레벨 절반(B커브시 12시방향, A커브시 70~80%수준)에서부터 클리핑 시작되므로 적절히 직렬저항으로 낮춰줄 필요가 있습니다.

앞으로 더 검토해볼 방향은 아래와 같은 정도입니다.

1. BIAS조정에 따른 특성 변화 확인
2. 입력단 JFET 교체시 변화 확인 (2SK170/2SJ74조합)
3. 출력단 BJT 교체시 변화 확인 (MJ243 & MJ253 조합)
4. DC Servo회로의 무극성 10uF 용량 변경에 따른 DC 안정화 시간특성 확인.