수요일, 11월 14, 2018
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볼륨 좌우편차에 대한 이야기 (1)

글쓴이 : SOONDORI

가변저항을 이용하는 오디오 음량제어 즉, 볼륨-컨트롤에 있어서 좌/우 편차는 어찌보면 심각한 주제이다.

작은 음량, 큰 음량에서 매번 좌우 스피커의 소리 크기가 달라진다면 제대로 정위감을 느낄 수는 없을 것이다. 이 문제점이 발생하는 원인은 전적으로 원형(Rotary) 동작을 하는 가변저항 제작에 있어서 두 저항판 특성을 동일하게 만드는 것이 현실적으로 대단히 어려운 일이기 때문이고 어찌어찌하여 엇비슷하게 맞는 상태였다고는 해도 오랜 동안 반복동작을 하면서 생기는 저항판의 마모 때문에 구간별 좌우 편차는 점점 더 커지게 된다.

한편, 원형 볼륨보다는 선형볼륨(흔히 슬라이드 방식이라고 한다)이 좌우편차를 작게 가져가는데 유리한 면이 있다. 그 이유는 벽에 페인트 칠을 할 때를 상상해보면 된다. 좌/우 저항판 편차는 물론이고 한 개 저항판 제작에 있어서조차 접점편의 위치 즉, 안쪽과 바깥쪽 저항값 편차까지 고려해야 하니 만들기가 더욱 더 어려워진다. 그래서 가동점점을 더 작은 여러 개의 접점편들 나누고 일종의 평균값을 만들어내며 원형구간도 몇 개 영역으로 나누어 제작한다. 이러하니… 구형 마란츠 외 몇 몇 기기들이 선호하던 일자형 슬라이더 볼륨이 나름 강점이 있다는 개인의견.

현실적인 대안으로 (밸런스 조정은 센터에 놔두는 조건) 보정저항을 이용해서 볼륨 밸런스를 수정하는 방법이 있지만 L, R의 동작특성(커브곡선)이 구간(또는 각도)마다 크게 달라진 경우라면 완벽한 조치가 불가능하다.

흔히 고급 대체볼륨으로 알프스 블랫뷰티(Black Beauty), 블루벨벳(Blue Velvet, 국내에서 1만 5천 원)이 거론되는데 이런 제품들 역시 좌우 편차가 존재한다. 다만, 품질이 좋은 만큼 그 편차가 작은 편이어서 스피커 음량차이를 체감하기 어려운 것뿐이다. 제조사 홈-페이지에 ’27mm Size Metal Shaft Type RK271 Series로 정의된 제품군 중 하나인 블루벨벳(RK27112)의 경우 도전성 플라스틱 소재로 만든 가변저항판을 사용하고 15,000 사이클을 감당할 수 있으며 좌우편차(Gang Error)는  -70dB ~ 60dB 3dB max,  -60dB ~ 0dB 2dB max라고 정의되어 있다.

* URL : http://www.alps.com/prod/info/E/HTML/Potentiometer
/RotaryPotentiometers/RK271/RK27112A00CC.html

ALPS RK27112 DATASHEET

크기가 블루벨벳의 1.5배쯤인 상위등급 블랙뷰티(RK40312)는 좌우편차는 -60dB~0dB ±2dB이며 접점편 노이즈 레벨이 작고 신호전달 특성이 조금 더 좋다는 의견이 있다. 가격은 10만 원 내외로 예상되는데 그 때문인지 시중에서 보기가 어렵다. 참고로 3dB(전력기준 두 배) 이하 1~2dB 도 잘 들어보면 좌우  음량차 판별이 가능한 편차이고 Blue와 Black은 하우징의 컬러를 표현한 것.

ALPS RK40312 DATASHEET

다음은 전통적인 탄소피막 또는 최근의 도전성 플라스틱 저항이 아닌, 1% 이하 오차의 작은 칩-저항(Chip Resistor)들을 원형으로 배치한 볼륨제품이다. 단위 저항들을 연결해 쓰는 이 제작 방법론은 진작부터 고급형 어텐뉴에이터 볼륨에 적용되어 왔던 것으로 월등이 뛰어난 최신기술로 만들어진 칩 저항을 쓴다는 점이 강점이고 부품이 작은 만큼 제품 크기도 일반볼륨과 크게 다르지않다.

(출처 : https://wallegro.ru/item/6475673860/POTENCJOMETR-DRABINKA-SMD-STEREO-LOG-K.html)

100k오움 볼륨을 50K, 10K오움으로 교체한다면 어떤 일이 벌어질까? 분압비, 임피던스 등 내부회로 특성은 달라지겠지만 결과론적으로는… 흔히 쓰는 볼륨의 각도  7시~9시의 구간음량이 달라질 것 말고는 아무 일 없다. 참고로 볼륨을 대체할 경우는 신품볼륨의 커브 특성(각도에 따른 저항값 곡선)을 반드시 확인해야 한다. A, B 커브는 오디오 기기에 있어서 실용적으로 유효하지만 C, D 커브는 작은 각도에서 부담가는 큰 음량이 나오므로 피하는 것이 좋다.  C, D 커브는 주로 산업용 제어기기에서 사용되는 것.

오디오기기에 있어서 A-커브가 원론적으로 자주 거론되고 선호되는 이유는 흔히 쓰는 볼륨각도에서 비교적 둔감(많이 돌려도 소리는 조금씩만 커진다)하게 작동한다는 점도 있지만 실제로 다른 커브특성 볼륨들에 비해 그 구간의 좌/우 저항편차가 상대적으로 작기 때문이다. 즉, 실용적인 음량구간 설정과 좌/우편차 최소화 두 가지 관점에서 유리하다는 의미. (표제부 사진 출처 : http://www.wavemusic.com/community/showthread.php?t=8223)

 

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