앰프의 종류에 관하여

by 조경남 posted Jun 09, 2002
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안녕하십니까! 땜쟁이입니다.

많은 분들께서 class A 동작을 하는 앰프가 A급 음질을 들려주고 AB급 동작을 하는
앰프는 A급 앰프만 못하다고 생각하시는데 이러한 오해를 풀고자 글을 띄웁니다.

한마디로 A급 동작이란 말 그대로 A형 동작을 의미하지 음질과는 무관한 용어입니다.
물론 각 class 마다 비숫한 음향적 특성을 지니는 것은 사실이지만 회로를 설계하는
사람의 능력과 사용한 부품, 그리고 그것을 제작하는 사람의 숙련도와 정성이 음질을
결정한다고 하겠네요.

음질의 좋고 나쁨은 개인의 취향에 따라 다르며, 앰프의 설계자의 능력에 달린 문제이지
앰프의 종류가 음질을 결정하는 것은 아닙니다.

대장님(복열님)이나 정섭님의 말처럼 자신이 공들여 만든 앰프에 가장 애착이 간다고 하겠네요.

먼저 Class A형 앰프에 관한 설명이고 다음 글은 카 오디오 동호회에 올라온 각 class에 관한
설명입니다.

< Class A형 앰프란... >

앰플리파이어의 회로에서 증폭작용을 하는 트랜지스터는 동작할 수 있는
최대 전압이나 최대 전류가 있습니다. 그런데 입력 신호 크기가 0 에 가까울
때는 직선성이 크게 악화됩니다. 그러므로 교류 신호인 음악 신호를 그대로
진공관이나 트랜지스터에 가하면 음악 신호의 파형이 0 부근을 지나칠 때
격심한 찌그러짐이 생깁니다. 그러므로 이 것을 방지하기 위하여 진공관이나
트랜지스터에 미리 일정 전압이나 일정 전류를 가해놓으면 이런 찌그러짐을
피할 수 있습니다. 이렇게 가하는 전압이나 전류를 바이어스(Bias)라고 합니다.
이 바이어스의 크기에 따라 class A, B, AB로 구분이 되는 것입니다.

class A는 바이어스를 높게 걸어서 진공관이나 트랜지스터가 입력 신호의 0를
자신의 동작 범위 중간쯤에 두는 것이며 class B는 바이어스 없이 동작하는
것입니다. class AB는 바이어스를 약간만 걸어서 찌그러짐이 심한 부분만 살짝
피하도록 한 방법입니다.

따라서 찌그러짐 특성만 보면 class A가 가장 좋고 class B가 가장 나쁘지만
class A는 신호가 0일 때도 큰 바이어스가 걸려있으므로 항상 큰 전류가 흘러
열이 많이 납니다. 그리고 동작 시작점을 중간쯤에 두었으므로 신호 출력을
크게하기 어렵습니다.

에너지 효율로 보면 class B가 가장 좋지만 찌그러짐이 심하므로 오디오 용으로는
부적합합니다. 절충형이 class AB인데 현재 오디오용 앰플리파이어의 주류를
차지하고 있습니다. class AB 앰플리파이어의 음질이 class A 보다 열등하다는
증거는 없습니다.
================================


다음은 카 오디오 동호회에서 퍼온 글입니다.

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파워 앰프는 출력단의 디자인에 의하여 기본적으로 분류된다. 분류는 신호가 동작하는
각 사이클 동안 출력 장치가 동작 시간의 양에 기초한다. 또한 바이어스 전류(어떠한
신호를 가지지 않은 출력 장치에서 흐른 전류의 양)의 관점에서 정의된다.

< Class A >
Class A 작동은 신호가 동작하는 전체 사이클동안 양쪽 출력장치가 연속적으로
동작하거나 바이어스 전류가 항상 출력장치에서 흐르는 작동을 한다. Class A 앰프는
출력장치에서 단지 한가지 타입의 극성을 가지는 single-ended 디자인이다. 이것은 파워
앰프 디자인 중에서 효율이 가장 낮은 앰프이다(효율이 약 20 % 정도). 그렇기 때문에,
class A 앰프는 사이즈가 크고, 무거우며 매우 뜨겁게 동작한다. 이것은 앰프가 항상
최대 출력으로 작동하기 때문이다. 반대로, class A 디자인의 장점은 음이 가장
직진성이고 왜곡의 양이 가장 적다.  

< Class AB >
Class AB 작동은 양쪽 장치가 거의 같은 시간(class A 와 비슷하게)에 동작하고,
출력 바이어스는 특정 출력 장치에서의 전류 흐름이 1/2 사이클 이상 이지만 전체
사이클보다는 작다. 양 장치를 통해 흐르는 전류의 양은 단지 소량으로만 허용되지만,
입력 전압 요구에 즉각적으로 반응하기 위하여 각 장치의 작동은 충분히 지속된다.
그렇기 때문에, class A와 같은 비효율성이 없고 class B 디자인의 비직진성이 제거된다.
Class AB 앰프는 좋은 효율(약 50 %)과 훌룡한 직진성을 가지기 때문에 대부분의
오디오 디자인에 적용된다.  

< Class AB + B >
Class AB + B 디자인은 두 쌍의 출력 장치를 수반한다. 한 쌍이 class AB 로 작동하는
동안 다른 한 쌍은 class B 로 작동한다.  

< Class D >
Class D 작동은 스위치 처럼 작동함으로, 스위칭 파워 앰프라고 부른다. 출력장치는
각 사이클에 대해서 적어도 두번씩 ON/OFF로 급격히 개폐된다. 그렇기 때문에 출력장치는
이론적으로 파워를 낭비하지 않으면서 완전히 ON 되거나 완전히 OFF 된다.
class D 앰프의 효율은 이론적으로 100% 이지만, 실제적으로는 대략 90% 가까운
효율을 보인다.  

< Class G >
Class G 작동은 낮은 레벨에서 큰출력이 요구되는 높은 레벨까지 파워 공급 전압이
변화한다. 이 디자인은 일반적으로 프로 오디오 디자인에 어울리는 것이다.  

< Class H >
Class H 작동은 class G 디자인보다 한단계 앞선 것으로 실제로 입력 신호에 의해
더 높은 파워 공급 전압을 조절한다.

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