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부품정보 3 - 볼륨 이야기

by 김달원 posted Sep 20, 2007
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이번엔 볼륨이야기 입니다. 자작파들이 프리앰프제작시에 상당히 신경쓰는 부분이지요.
볼륨, 이것도 일본사람들이나 쓰는 말입니다. Variable Resistor가 맞는 표현입니다. 한번
짚고 넘어가도록 합니다.

1. 가변저항 = Variable Resistor , 통상 미국의 엔지니어들은 Potentiometer라는 말을 주로 사용합니다.
2. 반고정저항 = Trimmer Potentiometer , 주로 Set and Forget의 개념 즉, 한번 조정을 해놓으면 나중에
        자주 조정을 할 필요가 없는 애플리케이션에 사용됩니다. 출력관의 바이어스 전압조정을 위한 C전원
        같은곳이 되겠군요. 투습을 방지하기 위하여 회전부분에 실리콘 재질의 O-Ring이 내장되기도 합니다.
3. 다중회전 반고정 저항 = Multi turn Trimmer Potentiometer , 2.번과 같은 개념이나 좀더 정밀하고 미세한
       조정이 필요한곳에 쓰입니다. (예: OP앰프의 게인조정, 오프셋볼트 조정등...) 감속비가 큰 워엄기어가
       내장되어 끝에서 끝까지 돌리는데 20-25회전이상을 돌려야 합니다. 1박2일 걸린다고들 말하지요.
4. 전위차계 = Potentiometer , VR이 전압형 애플리케이션으로 사용될때, 이렇게 말합니다. 원래는 제품명이
       아니라, Application(응용)에 관한 명칭입니다. 대개,고정밀 타입들은 주로 회전각을 검출하는 용도로 사용
       됩니다. 요런것들을 오디오용에 사용하면 좋은데 당연히 B커브에 싱글갱이라는거..
5. Rheostat = 마땅한 번역이 없네요. 가감저항기 정도? 3.번의 예처럼 VR이 전류형으로 응용될때 부르는
      명칭입니다.  큰 전류를 흘리는 것 들이므로 큼지막한 권선형들이 많습니다. OHMITE사가 유명하지요.
      2개의 Terminal(단자)을 묶어쓰기도 합니다. Non-Inductive Type(무유도형)은 본적이 없습니다.

이번엔 Resistor Element (저항재질)를 보겠습니다.

1. Carbon Film (탄소피막) : 과거, 보급형의 Clarostat , Allen Bradley , 일본제품에 폭넓게 사용된것입니다.
       내구성도 떨어지고, 저항온도계수도 크고 , 노이즈가 큰 편입니다. 저렴한 것 들은 저항체가 노출되어 있는것
        (Open Frame)이 많습니다.
2. Cermet : Ceramic + Metal 이라는 것 입니다. 산업용등에 많이 쓰입니다.
        http://en.wikipedia.org/wiki/Cermet
3. Conductive Plastic : 전도성 플라스틱이군요. 민수용부터 산업용에 폭넓게 사용됩니다.
4. Wire Wound : 권선형입니다. 주로 전류를 많이 흘리는 제품들에 사용됩니다.

이밖에도 각회사들마다, 고유의 Trade Mark화 한 재질들이 있으나, 크게 위의 범주안에 다 들어온다고 봅니다.

이번에는 회전각과 저항값과의 관계를 보도록 합니다. (A.B.C커브도 일본식표현 방법입니다.)

1. A커브 = Log Taper 또는 Audio Taper , 회전을 하면 저항값이 서서히 증가하다가 뒤로 갈수록 급격히
                증가합니다. 음량조절시에 사용됩니다. 이렇게 된 이유는 인간의 청각특성이 이렇게 되어있기
                때문입니다. 음압의 증가에 대한 인간의 청각인지 능력은 리니어 하지를 못합니다. 오히려 Log Taper
                에 가깝습니다. 만약에 음량조절에 B커브를 사용하면 조금만 돌려도 음량이 커지게 되어 실용상에
                문제가 됩니다.
2. B커브 = Linear Taper , 전자회로에 있어서 여러분야의 조정개소에 사용됩니다. 오디오 자작시에는 전원장치,
                C전원, 험밸런서, Bass/Treble조정에 사용이 되겠군요.  퀴즈 입니다. 파워앰프의 입력측에 사용되는
                VR은 A커브일까요, B커브일까요.  답은 B커브가 맞답니다. 음량조절이 아닌, Gain 콘트롤의 측면으로
                보아야 합니다.
3. C커브 = CCW Audio Taper , 반시계방향(Counter Clock Wise)의 A커브로 보면 되겠군요. A커브와 C커브를
                연동으로 조합하여 음량의 밸런스 컨트롤에 쓰기도 합니다. 이것은 MN형으로 불리기도 합니다.
4. T-PAD , H-PAD (Potentiometer)= 스튜디오레벨의 고급형 어테뉴에이터로서, 감쇄비와 무관하게 일정 임피던스를
                      유지할수 있는 제품입니다. 시중에서 입수할수 있는것은 오래된 Daven제품이나 일본의 東京光音電波
                      제품이 있습니다. 가격이나, 입수의 용이성을 고려하여 보면, 자작의 기본정신과는 거리가 있다고 봅니다.
                       꼭, 비싸고 귀한것 보다는 호기심과 실험정신이 중요한것 같아서 그렇습니다.
5. L-PAD (Rheostat)= 이역시, 감쇄비와 무관하게 일정 임피던스를 유지하기 위함입니다.주로 스피커의 크로스오버
                       네트워크의 중음,고음의 감쇄용으로 사용됩니다. 큰 전류를 핸들링하기 때문에 권선형이 쓰입니다.



* 요즘 인터넷을 잘 찾아보면, 자동으로 감쇄비와 저항값을 계산하여주는 사이트가 많이 있습니다.


이외에도 일부 매니아들은 셀렉터스위치를 이용하여 스텝식 가변형으로 제작하기도 합니다. 30클릭이하에서는
미세조정이 되지않아 어려움이 있습니다. 특히, 소음량시(야간에)에 능률이 높은 스피커인 경우에 더욱 그러합니다.
한 40클릭은 넘어야 불편함이 없을것 같습니다. T-PAD에 40클릭에, 스테레오이면 저항을 납땜하는일도 상당한
고역이 되겠군요. 만약, 와이프가 돈주고 시키는일이면 아마 않했을것입니다 하하. 한편 최근에는 반도체식의
가변저항(Digitally Programmable Potentiometer)도 널리 사용됩니다. 외부로부터의 디지탈신호로서 256 , 512스텝
이상으로 조정이 가능합니다. 점차 기계식 가변저항을 밀어내고 있는 형편입니다. 그러나, 오디오(저가 오디오제외)
만큼은 어림도 없는 상황이지요. (삶은 호박에 이도 않들어갈 소리라고 하던가요..)

저항에는 보통 3개의 단자(Terminal)이 있습니다. 일본은 1,2,3번 또는 입력/출력/접지 이런식으로 표현하지만 원칙은
CCW-Wiper-CW로 표기합니다. 요즘은 Wiper의 형상을 Multi Finger의 형태로 만듭니다. 즉 저항 엘레멘트와 슬라이드
접촉하는 부분(접촉자)은 다섯손가락을 책상에 구부린형태, 그리고 끝부분은 머리빗처럼 여러갈래로 갈라져 있습니다.
접촉신뢰성을 좋게하기 위함입니다.

자작파들이나, 제조사에서는 일본 알프스사의 제품을 주로 사용합니다. 입수도 용이하고 특히, 가장 무난하기 때문
일것입니다. 예컨데, 2,000불이하의 프리앰프에는 RK27시리즈 , 5,000불이하의 프리앰프에는 RK40시리즈(단종 되었
더군요)를 채택하면 평론가, 오디오 매니아들의 시시비비에 휘말리는 리스크를 줄일수 있기 때문입니다.
사실, 알프스볼륨은 가격대 성능비로 보건데, 다소 거품이 있다고 봅니다. 과거, 미국 Bourns의 제품을 취급한적이
있었는데, Beckman, Spectrol과 더불어 참 좋은 제품들입니다. 그런데 문제는, 이들 회사는 산업용,군수용으로 성장한
회사라서, 오디오시장에는 별로 관심이 없더군요. 산업용,군수용 위주로 생산하고, A커브에 2련과 같은 오디오전용 제품은
특주를 해야 하는데 가격, 납기, 최소 주문수량등의 제약이 따릅니다. 게다가, 오디오쪽에서는 인지도가 낮은 관계로 수입을
포기한적이 있습니다. (실제로는 시장규모도 작았구요.) 샘플을 구해서 사용해본적이 있는데, 가격대 성능비가 좋았습니다.  

일본제품중, 범용제품으로는 TOCOS가 가장 무난한것 같습니다. 입수하기도 용이하고, 과거에 바이올레트사의 제품도
좋았는데 더 이상 회사가 존재하지 않는것 같습니다. JRM사의 제품도 무난합니다.  역시나 종합적인 면(성능,가격,구입의
용이함)을 고려할때, 일본제품이 대세가 될것 같습니다.

마지막으로, 우리나라가 가난했던 시절, 일본의 기술서적을 그냥 베껴쓰다보니 오늘날 우리의 기술용어는 상당부분,
일본식입니다. 우리의 젊은 엔지니어들이 국제무대에서 외국의 엔지니어들과 기술적인 미팅을 하는 상황에서, 이 고약한
빠께쓰식 영어(어떻게 Basket이 이렇게 둔갑을 하였는지..)로 인하여 상담에 지장을 받게 됩니다. 별 수 없이, 지금의
글로벌 스탠다드언어는 영어입니다. 그들이 사용하는말로 대화(상담)를 해야 비지니스에 큰 도움이 됩니다. 조금씩
바꿔가다 보면, 언젠가는 바뀔것입니다.



** 즐거운 명절되시고, 시골에 내려가지 않는 분들은 자작하기에 좋은 타이밍이군요 한 5일 쉬니까...


(참고 사이트 입니다.)

http://www.acoustic-dimension.com/attenuators/attenuators-main.htm

http://www.acoustic-dimension.com/resistors/TKD.htm

http://www.ko-on.co.jp/

http://en.wikipedia.org/wiki/Cermet

http://www.angelfire.com/electronic/funwithtubes/Amp-Volume.html

http://www.lalena.com/audio/calculator/lpad