직열3극관 프리의 직열히터에 대해

 

 

반년이 넘는 기간동안 조물딱 조물딱 거린 101D 프리앰프입니다.
101D ⇔ 310A 사이를 몇번이나 왔다갔다 했는지는 기억도 안날정도였네요.
101D에서 노이즈에 질리면 310A로 갔다가... 이렇게 고쳐 볼까하고 다시 101D로 갔다가... 를 반년동안 반복했습니다.
이제 거의 정리가 된것 같습니다.

 

직열3극관 101D를 CCS 파라피드로 구성한 라인프리를 제작하며 여러가지 경험을 하였습니다.
짧은 경험을 바탕으로 그간 느낀 소감을 정리해 봤습니다.

 

파워앰프 출력관과 드라이브관까지 직열관을 써봤지만 프리에서의 직열관은 전혀 새로운 차원이었습니다.
(기본적으로 전원부 분리형을 좋아하지 않아서 일체형만 고려하였습니다.)

 

가장 어려운 점은 역시 직열히터는 아주 민감하다는 것입니다.
직열히터 전원으로 정전류점화를 사용하였으나 이것만으로는 부족했습니다.
정전압소자에서 화이트노이즈가 발생해서 히터 양단에 전해커패시터를 붙여 해결했습니다.

 

원인을 알수 없는데 이 전해커패시터를 정전류기판에 수납하면 화이트노이즈는 잡을수 있지만 유도험을 잡을수 없습니다.
기판을 벗어난 외부에 붙이면 유도험까지 없앨수 있었습니다. 그래서 아예 진공관소켓에 직접 붙였습니다.
조금이라도 험을 줄이려고 붙인 험밸런서는 오히려 험을 유도해 결국 떼어냈습니다.

 

 

그리고 출력트랜스가 꼭 필요합니다.
물론 없어도 되지만 그만큼 더 민감해지므로 히터험, 마이크로포닉 노이즈 대책이 더욱 철저해야 합니다.
노이즈 대책수립이 힘든 직결 방식을 피해 출력트랜스를 사용하는것도 좋은 방법이라고 생각합니다.
덤으로 프리의 이득이 2~3배 정도인것을 좋아하는데 출력트랜스를 쓰면 쉽게 가능합니다.

 

이득 배분은 다음과 같이 구성했습니다.
입력트랜스(2배) x 101D(6배) x 출력트랜스(-6배) = 2배

 

처음에 사용한 1.4:1 트랜스는 유도잡음을 상쇄하지 못하는 트랜스라서 한계가 극명했습니다.
다음에 사용한 룬달 LL1930 11.6:1은 강압비가 커서 좋았으나 입력트랜스 1:4 가 필요한데

좋은 입력트랜스 구하기가 어려워 5.8:1로 결선을 바꾸고 입력트랜스 룬달 LL1554 1:2 를 썼습니다.
(1:4 결선도 가능하나 음이 맘에 들지 않았습니다.)

 

입력트랜스 없이 증폭율 1의 버퍼앰프로 사용할수 있으나 이득이 있는것을 선호합니다.
그러나 입력트랜스 없는 음이 조금 더 좋았습니다.
뮤가 2배 더 높은 직열관을 사용해서 입력트랜스 없이 쓰는것이 좋겠다고 생각했습니다.

반면 입력트랜스 2차에 배터리를 넣으면 고정바이어스를 적용하기가 간편하다는 장점이 있습니다.

 

 

다음으로 마이크로포닉 노이즈가 굉장합니다.
마이크로포닉 노이즈의 적극적인 대책으로 진공관을 물리적으로 띄워서 진동이 전달되지 않도록 해야 하는데

문제는 플로팅 샤시 만드는 것이 결코 쉽지 않다는것입니다.

 

대신 출력트랜스를 쓰면 강압비 만큼 줄어드므로 출력트랜스라는 소극적인 방법을 채택했습니다.
강압비 11.6:1 일때는 더이상 신경쓰지 않아도 될 정도였으나 5.8:1에서는 꽤 크지만

우드베이스에 고무발로 된 샤시가 어느 정도 외부진동를 막아주므로 큰 불편 없이 사용할수 있었습니다.
아무런 대책이 없다면 진공관이 아니라 마이크라고 느껴질 정도입니다.

 

또한가지 덧붙인다면 직열히터는 그자체로 외부 유도잡음을 끌어들이는 안테나 같다는것입니다.
손이 진공관 가까이 가기만 해도 노이즈 레벨이 올라갑니다.
기본 잔류잡음이 0.08mV 인데 손을 가까이 대면 0.5mV 까지 올라갑니다.
게다가 상판만 금속이고 우드베이스에 하판 없이 만들어서 더욱 취약합니다.
가능하다면 하판을 대는것이 좋습니다.
진공관은 눈으로 보는 즐거움이 크기 때문에 차폐판(또는 차폐관)은 고려하지 않았습니다.

 

이렇게 해서 얻은 직열관 소리는 아주 만족스럽습니다.
방열관 310A(3결) 와 직열관 101D 를 몇달간 왔다갔다 해본 결과 생생한 느낌의 직열관이 더 좋았습니다.

새로 구성한 101D 의 측정 결과입니다.
이득 : 6.4dB (2.1배)
주파수(@1V) : 20~20kHz (-0.60dB ~ -0.47dB)
왜율 : 0.12% @ 1kHz, 1V (무보정)
잔류잡음 : 0.063mV (무보정)

 

 

100Hz의 왜율이 높은 것은 입력트랜스 룬달 LL1554의 특징입니다.