쿠미사 회사로 반입 했습니다.

이길범

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어제 전국 순회공연을 마치고 튜닝 토파즈가 귀가하였기에 오늘 출근하면서 쿠미사를 갖고 들어왔습니다.

오늘부터 시작해서 틈나는대로 계측기를 활용한 분석이 시작될 예정입니다. 1차는 Panasonic Audio Analyzer로 간단한 성능치 측정하고 오실로스코프로 포인트별 신호측정 및 분석, 그리고 2차는 AP를 활용한 FR그래프, 스펙트럼 분석을 해볼 생각입니다.

현재의 쿠미사는 페달기판에 페달 부품팩으로 조립되어 있으며, 특별히 바꾼 부품이라고는 7815가 예비품까지 날아가서 김태형님한테서 얻은 걸로 교체가 되어 있습니다. 그것 말고는 손댄 것 없는 상황입니다...^^

AP 측정검토때는 BIAS전류도 조정해 가면서 특성변화를 분석해 볼려고 생각중입니다. 가능한 이달말 안에 끝내봐야겠습니다...^^

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홍경의 2011.07.20 14:45

부라보~~ 라고 해도 되는거죠? ㅎㅎㅎ
토파즈에 이어 쿠미사도 정확한 계측을 토대로 튜닝되겠네요~ 기대기대~

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이길범 2011.07.20 15:10

근데, 변수가 생겼습니다.

실은, 제가 쿠미사 제작하기 전에 김태형님 쿠미사를 받아서 이미 계측기 검토를 한번 했었습니다. (당시에 PALM DAC1과 같이 받았었습니다.) 당시에 측정 데이터를 오픈하면 하스에서 분란이 일어날 소지가 충분할 정도로 선형성 문제가 발견되었었습니다.

사실은 제가 제작한 쿠미사를 가지고 들어온 이유도 그 문제에 대한 정확한 분석이 주목적이었습니다.

하지만 제꺼는 선형성 문제가 전혀 나타나지 않았습니다. 청음상으로 김태형님 1차 제작기와 제꺼가 소리가 많이 다르다는 느낌을 받았었는데 계측기상에서 큰 차이를 보였습니다. (THD 수치를 떠나서 그래프상으로 확연히 나타나는 하모닉스 성분의 차이입니다.)

일단 현재 상태의 (위에서 언급한 조건에서 뚜껑조차 열지 않은 상태) 제 쿠미사는 RMS 1V 입력시 볼륨 최대에서 -6dB 지점 이하에서 클리핑 없고, 이후부터 클리핑 발생하는 조건은 김태형님 1차 제작기와 동일합니다만, 스코프상으로도 보이던 사인파 상하 진폭차이가 제꺼에서는 나오지 않습니다.

이 부분은 초단부터 단계별로 스코프로 찍어가면서 당시 김태형님 1차제작기 찍었던 기억과 매치시켜가면서 비교해 봐야 할 것 같습니다. 어쨌든, 현재 상태에서는 일반적으로 듣는 음량 레벨의 조건에서 THD가 수치도 아주 좋은 편이고, 실제 하모닉스특성, 그리고 노이즈플로 모두 상당한 수준으로 나옵니다. (쿠미사 음질 맘에 들어 하시는 분이 많으신 걸로 봐서 김태형님 1차 제작기만 그랬을지도 모릅니다...^^)

BJT/JFET등 소자도 페달 부품팩을 그대로 썼습니다. 해서 하스 공제품과 입력 JFET만 다른데, 아무래도 김태형님께서 제작하신 기기에 조립 과정에서 뭔가가 있지 않나 하는 생각입니다. (당시에는 현상황 측정만을 생각했었기 때문에 이유를 찾아볼 생각을 하지는 못했습니다.)

출력이 전압기준 200~500mV 사이에서 0.007~0.01% 수준의 THD결과를 보이며, 스펙트럼상으로도 이 수치가 신뢰할 수 있는 수치라는 것을 보여줬습니다.

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김병진 2011.07.20 15:14

그냥 와우..^^

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이길범 2011.07.20 15:17

김병진님// 그새 리플을...

잠시 달았던 2번째 리플 지웠습니다. 다시 확인하니 잘못된 내용이라서요. 제 쿠미사는 뚜껑을 완전 덮은 상태에서 32옴 임피던스에서도 험이 안들립니다. 오픈된 공간에서 스며들어간 험이라면 이건 실드없이 정확한 발생 위치를 잡지 못한다고 봐야 합니다...^^

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이길범 2011.07.20 15:21

아무래도 김태형님과 이야기를 해봐야 할 것 같은데, 형님이 어제 토파즈 돌려주시면서 오늘부터 출장이라고 하셨는데, 국내출장인지, 아님 해외출장인지 모르겠습니다...^^

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김태형 2011.07.20 15:38

국내출장이고요. 여러분들과의 비교를 위해 공제부품 트랜스 케이스 상태로 가져다 드릴테니 세밀한 분석 부탁드립니다. 출력석 139 140의 hFE 차이가 생각보다 커서 걱정했는데 그 이유는 아닌것 같다고 하시니. 암래도 제가 몬가 실수했나봅니다.

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박용민 2011.07.20 16:14

선형성 문제라면 시그널이나 서보 라인상 콘덴서 때문이 아닐는지요.
그런 면에서도 아무런 차이가 없었나요?

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이길범 2011.07.20 16:21

박용민님//

태형형님 1차제작기에서 봤던 현상을 있는 그대로 말씀드리면 혹시 해결에 도움이 될 수 있지 않을까 합니다.

입력단 JFET의 아래 위의 출력을 스코프로 찍었을 때, 이론상으로 positive방향과 negative방향의 게인이 다른 비선형성이 반도체 소자가 아니기 때문에 입력 레벨이 적당히 커지면 눈으로 보일 정도로 무조건 나타납니다.

하지만 이게 윗쪽 path와 아랫쪽 path가 서로 방향이 반대로 나타나야 뒤에서 push-pull로 합쳐지는 과정에서 상쇄되어 다시 선형성이 좋아지게 되는데 태형형님 앰프는 윗쪽과 아랫쪽 path가 동일한 방향으로 비선형이 나타났었습니다. 이러니 당연히 출력단에서 합쳐지면서 상쇄되지 못하고 그대로 비선형 사인파가 출력에서 나오는 형태가 되었던 것이죠.

제가 보기에는 초단에 문제가 있었던 것 같습니다.

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이길범 2011.07.20 16:22

태형형님// 언제 돌아오세요? 쿠미사 갖다주시면 이번엔 확실히 점검해 드리겠습니다...^^

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엄석찬 2011.07.20 16:49

저는 페달팩에서 10u 캐패시터와 출력석만 공구한 니치콘과 MJE243/253 으로 바꾼 상태인데 32옴에서 바이어스 전압이 출렁거리면서 저역발진이 일어나더군요. 그리고 트랜스 용량부족인지 7815 쪽과 7915 찍어보면 14.7v 정도로 나와서 험이좀 발생하고요.
출력석 변화에 따라서 저역발진이 관계가 있을까요? 그리고 MJE243/253 이 발열이 더 심하다는 글을 어디선가 본거같은데 출력석이 전력을 더 많이 먹어서 그런걸수도 있나요?

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박용민 2011.07.20 17:19

이길범 님 // 그런 문제라면 초단 문제 같군요. JFET 문제려나요...

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최성남 2011.07.20 17:21

페달팩에서 판매되는 7815 쪽과 7915은 출력이 14.7~14.8VDC 정도 출력이 나오고요. 엄수호님께서 공제해주신 온세미사의 7815 쪽과 7915은 15.0~15.1VDC 정도 나오는게 맞을겁니다.
저도 한동안 전압이 왜그럴까 했었는데 차이점은 제조사 일것으로 추측 합니다.

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이길범 2011.07.20 17:30

MJE243이 발열이 더 나기 위한 조건이 출력저항 양단전압이 더 높아져야 가능하다고 봅니다.

전원에서 출력석 지나서 부하고 가는 패쓰와 negative쪽으로 빠져서 -전원쪽으로 돌아가는 경로의 전류가 전부인데, 어쨌든 무입력 상태에서 발열량은 출력석 종류와 관계없이 출력저항 양단전압값에 비례하는 전류량에 따라갑니다.

실제로 신호를 흘렸을 때를 기준으로 한다면 게인의 문제인데, 출력석은 emitter follower회로이기 때문에 hFE와는 관계없는 걸로 압니다. 2nd stage의 경우 게인을 얻는 회로이기 때문에 hFE차가 크면 영향을 받을 소지는 있지만요.

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이길범 2011.07.20 17:31

박용민님// 제 추측이 바로 그겁니다...^^

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이길범 2011.07.20 17:33

최성남님// 제가 조립한 쿠미사에서는 처음엔 둘다 14.7~14.9V 정도였습니다만 7815를 한번 태워먹고 (저항 바꿔달아서 게인이 완전히 무너진 이유였음) 두번째 사용한 (부품팩을 2조 구입해서 여분 1개가 있었음) 부품은 15.14V정도 나왔습니다. 그리고 TI거였던가 김태형님한테서 얻은 7815도 비슷하게 나왔습니다.

fixed volrage regulator가 스펙상 허용오차가 있는데, 이게 로트넘버간에도 산포가 있지만 로트내 산포도 있습니다...^^

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박용민 2011.07.20 18:02

개인적인 생각으론 AMB의 쿠미사 디자인은 너무 출력석 이미터 저항을 작게 설정한 게 아닌가, 생각하게 됩니다. 1옴도 안 되는 0.47옴이라니...
Headwize 원문에서 3.3옴을 쓴 걸 생각하면 차이가 크죠.

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유현목 2011.07.20 18:09

박용민님// 쿠미사3가 emitter follower 방식하고 complementary feedback pair 방식하고 두가지 방식이 있던데 CFP는 emitter 저항을 작게 주더군요.

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박용민 2011.07.20 18:17

유현목 님 // 전자가 원문, 후자(CFP)가 AMB 회로일 겁니다. 공제 앰프는 AMB 회로 기반인 걸로 알고 있고요.

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유현목 2011.07.20 18:26

박용민님// 맞습니다. 그런데 emitter저항이 작다고 꼭 문제가 있는 것은 아닌듯 합니다. 스피커의 일반적인 입력임피던스가 낮아서일 수도 있겠지만 일반 파워앰프에서는 0.1옴 정도까지도 쓰니까요.

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박용민 2011.07.20 18:36

유현목 님 // 원체 대전류를 흘리는데 큰 문제가 없는 파워앰프에선 굳이 큰 값으로 할 필요도 없고 크게 하면 출력에 불리하기만 할 것 같습니다만, 기껏해야 100mA도 출력하지 않는 헤드폰 앰프에서는 좀 크게 하는 편이 낫다고 생각하는 편입니다.
하지만 보통의 헤드폰 앰프 디자인에서는 적은 값 쓰는 걸 많이 못 봐서 괜시리 걱정하는 걸 수도 있습니다. ㅎㅎ 사실 적정 이미터 저항 혹은 출력 저항값은 '그 때 그 때' 다르니까요.

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이길범 2011.07.20 18:57

NFB를 가지는 회로에서는 에미터저항이 피드백 루프 안이라 최대전류 능력치만 커버하면 되니 좀 큰게 과다발열이나 보호측면에서 유리할 수도 있지만 쿠미사는 피드백이 없어서 에미터저항이 곧 출력단 직렬저항과 같은 효과를 낸다고 봅니다. 그러다 보면 조금이라도 줄이겠다는 생각을 가지게 될 것도 같습니다.

300옴 헤드폰이나 32옴 이어폰의 경우는 실험적으로 10옴이 FR에 거의 문제될 수준으로 영향을 받지는 않았습니다. (32옴 이어폰이 대역별 임피던스 곡선이 그리 크지 않은 듯) 하지만 32옴급 헤드폰은 특성이 어떤지 몰라서 언급하기가 그렇습니다. (만약 300옴과 임피던스 곡선 경향이 유사하다면 300옴에서 100옴 직렬저항과 비슷한 정도의 영향이 32옴 헤드폰에서 나타날 수 있음)

어지간하면 4.7옴 정도도 괜찮지 않을까 하는 생각도 듭니다. (다만, 흘려야 할 전류량은 동일하니 저항값이 커진만큼 에미터저항에서 열소모되는 전력이 커진 만큼 파워레이트가 큰 저항을 써줘야겠죠)

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박용민 2011.07.20 19:39

이길범 님 // 헤드폰의 입력 임피던스가 작고 임피던스 변화폭이 클수록 주파수 응답특성에 주는 영향이 클텐데, 일반 다이내믹형 헤드폰엔 큰 영향을 안 줄 겁니다.
고역에서 두 세배씩 임피던스가 껑충 뛰는 16옴 BA 이어폰의 경우도 한 2옴 가량의 출력 임피던스에에서 0.5dB 오류가 생기더군요. 아마 4.7~5옴 정도까지는 큰 영향을 못 줄듯 합니다.
뭐 그런데 사실 DIY하는 사람들 마음이란 게 약간의 위험성을 감수하면서도 퍼포먼스 향상을 추구하고 싶어하니, 한편으로는 어쩔 수 없지요. ㅎㅎ

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김태형 2011.07.20 20:35

내일 가져다 드리겠습니다. 구성품은 모든 부품이 공제품입니다. 7815 7915도 공제품이군요.
다만 10uF 서보 콘덴서만 칩콘데서를 썼습니다. 이 부분은 용민님께서도 지적해 주신 부분인데
길범님께서 체크해보시면서 제거하고도 측정해보시라고 공제 콘덴서하고 함께 포장해서 보내겠습니다.
아 볼륨이 셀라즈 미니 볼륨이네요.

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