앰프를 설계하는 회로기술에 따라서 음질이 변화한다고 메이저 기술자들은 한결같이 말합니다. 그러나 어떤 회로를 사용하든지 그 본질된 목적은 음질적인 특성을  보다 좋게 하기 위한 것에 있습니다. 이렇게 말하면 가장 뛰어난 회로를 하나로 나가면 괜찮을 것 같은데,   철학적으로 말하면 지금으로써는 음을 줗게 하는 회로적인 특성이 무엇인지 밝히지 못한다는 것입니다.

이 이유 때문에 여러 특성 중 어떤 부분을 강화하는 것인가 하는 문제는 제조회사의 방향에 따라 나아갈 수 있는 문제에 포함됩니다. 따라서 각 기술적으로 서로의 우수성을 열거하며 그에 부합하는 각종 회로를  사용하기도 합니다. 따라서 앰프 전문회사들이 공통적으로 추구하는 음질 개선을 방향을 잡아보면 여러 가지가 있으나  오늘 AV 상식 1편에서는 앰프회사들이 지향하는 회로 기술 가운데, 앰프의 주파수에 대한 아주 낮은 왜율 특성을 얻기 위한 기술적인 개선 방향에 대해서 살펴 보겠습니다.

2. NFB(네가티브 피드백 회로)

모든 앰프들은 1kHz의 중음대역에서의 일그러짐에 관해서, 현재의 앰프는 낮은 왜율 특성을 보여줍니다. 그러나, 중음대역을 벗어난 모든 가청 주파수 대역을 아주 낮은 왜율로 재생하기에는 상당히 어렵다는 것에 있습니다. 이에 대해 주파수대역에 대한 왜율 특성은 왜율이 발생하는 과정이나 발생원인은 여러 가지 전기적인 특성에 의해 발생된다는 것만 알 수 있습니다.

그러나 신호 통과하는 회로에서 발생하는 왜율은 네가티브 피드백 회로 기술에 의해 지배 받는 특성이 있습니다. 네가티브 피드백 회로는 전류 부귀한 회로라고 하는데 출력단에서 증폭한 신호 일부를 다시 입력단으로 일부를 되돌려서 증폭하는 방식입니다. 우수한 메이저사들은 이 네가티브 피드백 회로를 어떻게 설계하느냐에 따라 음질적인 저왜율 특성을 가늠할 수 있게 하며, 이를 대책없이 벤치마킹식으로 따라하는 네가티브 피드백 회로 기술은 열악한 음질적인 왜율 특성이 개선되지 못하는 일부 메이저사들의 기술적인 부재현상도 발생하기도 합니다. 이런 네가티브 피드백 회로 기술이 기본적인 오디오 앰프의 시뤃 회로에 속한 만큼 앞으로도 계속 발전할 만한 여지가 있으며, 이와 같은 효과를 가진 비 네가티브 피드백 회로가 여러 메이저사들 기술진에 의해 개발되고 있으나 아직 결과는 신통치가 않습니다.

이를 예롤 삼아 일본의 가전업체인 파이오니아사에서 논 네가티브피드백 회로를 개발한적이 있으나 아직 네가티브 피드백 회로 기술을 벗어나지 못한 한단계 연장선상에 위치하였으며, 기본적인 설계방식 역시 네가티브 피드백 회로를 사용하는 요소가 많이 있습니다.

이로 보아서 대부분의 메이저사들은 네가티브 피드백 회로를 충분히 숙지하여 회로의 본질을 정확하게 파악하여 장점을 적극적으로 보강하여 독특하고 우수한 사운드 특성을 보여주는 형태로 회로 기술을 보강하고 있습니다. 이 메이저사들도 역시 기본적인 명칭은 네가티브 피드백이라 하지 않고, 독특한 특징에 따라서 다른 이름을 붙이기도 하지만 기본적으로는 모든 앰프의 기본 회로는 네가티브 피드백 회로를 거칩니다.

3. 가청 주파수 대역 제한

앰프들은 모든 신호에 대한 증폭 특성이 있습니다. 그중에서 직류전압에서도 증폭하는 특성이 있는데, 이 바람직하지 않은 직류전압이 스피커로 출력되면 저역 스피커의 코일이 타버리는 해가 발생하기도 합니다. 다른 부분에서 살펴보면 직류를 증폭하는 것도 광대역의 주파수를 재생하는 효율을 가지지만 가청 주파수 대역의 제한이라는 점에서 보호회로에서 차단되는 회로가 부가되기도 합니다. 보호회로의 장착은 스피커에 출력되는 직류를 방어하는 효과를 가지기도 하지만 이 회로를 장착함으로써 앰프의 음질 경로의 연장이 요구됨으로 음질이 감쇄하게 됩니다. 그러므로 보호회로는 필요악이 될 수가 있는 앰프의 회로 한가지입니다.

이 직류의 제한은 곧, 가청 주파수 대역 제한이라는 말로 압축하게 되는데, 상세하게 설명하면 보호회로의 장착에 대한 설명이기도 합니다.  보호회로는 직류에 대한 증폭도를 갖지 않게 하며, 이 직류에 대한 증폭도를 1이라고 하면,네가티브 피드백 회로속에 포함된 컨덴서라는 부품이 제어 가능합니다. 그러나 이 컨덴서의 사용으로 인한 음에 대한 변형이 회로 부품 중 가장 높다는 점이 나타나게 됩니다.

그리하여, 이 직류에 대한 증폭도를 1이하로 낮출 수 있는 변형된 네가티브 패드백 회로를 전편에 설명한 파이오니아에서 개발하기도 하였으나, 온쿄사에서는 이 변형된 네가티브 피드백 회로를 Super Servo라는 명칭으로 응용하였습니다. 이 Super Servo라는 회로는 운용상의 에로사항은 조금 나타나지만, 아주 유효한 가청 주파수 대역 제한 효과와 앰프의 안정화와 음질상의 개선이라는 효과를 보았기 때문에 Servo형 네가티브 피드백이라는 다양한 형태의 회로로 보호회로의 일종으로 여러 회사에서 변형된 방법으로 사용하고 있습니다.

4. 고출력화

아나로그 플레이어를 넘어선 새로운 포맷으로의 발전으로 디지털 오디오 소스가 보급되면서 따라 광대역의 표준화된 주파수에 대한 광대한 다이나믹 레인지를 재현하게 되는 음악적인 성과를 얻게 되면서, 새롭고 적극적으로 디지털 음역에 대응할 수 있는 고출력 회로가 개발되고 있습니다. 그러나 고출력 회로 개발이라는 관점은 단순히 고출력에 대응하는 회로만을 이야기하는 것이 아니라는 것을 주안해야 합니다.

이러한 회로 개발은 고출력 동작시에는 고능률로 응답할 수 있는 부가적인 회로도 발전되어야 하며, 소출력 동적시에는 음질적인 부분까지 우선되어야 한다는 것입니다. 이는 고출력 회로의 2원화 과정이기도 합니다. 현재 고출력에 따른 고음질화가 요구되는 부분은 모든회사의 공통된 숙제이기도 합니다.그러나 이러한 내용을 모두 만족 시키는 앰프 전문 제조사는 극소수이며, 그회로의 독특한 기법은 공개하지 않습니다. 그러나 이러한 회로의 공통적인 구성은 대출력시용과 소출력시용으로 2종류의 직류전원 전압을 맞추면서, 출력단에 가해지는 신호의 가감의 자동적으로 검출하는 회로를 투입하여, 그에 따라 고저의 입력 전원부의 전압을 앰프 회로 스스로가 감지하여 자동적으로 전환하는 회로를 갖추는 방향으로 변환 되어가고 있습니다.

5.구동력(댐핑팩터)의  향상

앰프가 스피커를 구동하는 능력을 댐핑팩터라고 합니다. 4옴의 입력저항을 가진 스피커는 임피던스 수치 4옴과는 순수한 저항이 아니고,  재생되는 앰프 출력 신호 주파수에 따라 더 낮아 질 수도 있고, 더 높아 질 수도 있습니다. 그러나 순수한 저항치에 가해지는 앰프의 출력 신호일 경우에는 전압 곱하기 전류를 셈할 수 있는데, 스피커는 수시로 입력되는 주파수별로 변화하는 앰프 출력신호에 따라 변화하는 저항치를 가지고 있기 때문에 이러한 전압 곱하기 전류라는 셈이 적용되지가 않습니다. 이로 보아 스피커에서 어떤 출력 전류 수치를 얻기 위해서는 전류 곱하기 전압에서 나오는 전력보다 더 높은 전력을 필요하게 됩니다.

이처럼 순저항치란 출력능력이 다른 앰프에 연결하는 방식인데, 이를 Reatance 부하라고 하며, 전력과 전압에 대한 단순 계산에서의 전류량을 넘어서 흐르게 되는 전류량을 피상전류라고 합니다. 여기서 앰프의 공식 출력은 4옴 순저항 부하상태에서 측정하기 때문에, 피상전류량은 스피커의 임피던스가 4옴보다 낮은 수치로 하강하였을 때 필요하게 되는 큰 전류에 대한 필요성이 중요성이 부각되지 않고 있다는 점입니다.

이리하여 스피커의 공칭입력이 같은 앰프라 해도, 이 스피커의 입력에 필요한 이상의 큰 출력을 처리할 수 있도록 출력 회로를 설계하여, 만들어진 앰프 쪽이 스피커를 구동하는 능력이 크다고 볼 수 있습니다. 이로 보아 스피커의 임피던스가 공칭 임피던스보다 떨어진다고 하여도 출력 전류가 자연스럽게 증가하여 앰프의 성능에서 한게치를 넘어서는 출력이 흐르게 되면, 회로 보호 차원에 의해서 보호회로가 동작하게 됩니다.

그래서 앰프의 한계에 상응하는 전류량 증가는 스피커의 공칭 임피던스 수치가 높아지면 앰프도 상응해서 구동능력이 높아지지만 이것은 본래 앰프의 능력은 아니라 저임피던스에 대응하는 전류공급 능력에 의해 앰프 회로의 성능은 평가 받습니다. 앰프의 구동능력 향상은 앞편에 기술한 고출력화에에서 열거한 2종류의 전원전압을 구분해 사용하는 회로에 의해서도 얻을 수가 있습니다.

이 내용은 같은 출력 전력을 1/4의 부하의 임피던스 스피커에 얻는 데 필요한 전원 전압은 4배의 높은 부하 임피던스와 비교하면 절반의 앰프 출력만 가지면 충분하기 때문에 이때는 저 전압을 동작 시키고, 그 몫에 따라 전류 공급 능력을 안전하게 향상시킨다고 하는 극히 기본적인 방법을 되살리고 있습니다.

6. 앰프 회로의 기술의 결론

이상 앰프의 회로 기술에 대한 이야기를  여기까지 서술하였습니다만, 여기까지 글을 쓰면서 마지막으로 앰프의 회로 기술에 대한 공통적인 성향은 요구되는 사운드를 얻기 위해서는 앰프의 입출력의 상황에 따라 앰프의 동작 조건을 보다 적절한 것으로 하는 앰프가 스스로 자동 제어하는 회로 형식으로 나아가고 있다는 것입니다.  이 자동 제어 회로 방식이라고 하는 것은 사용자가 조정하지 않고  앰프가 스스로 임피던스 변화를 받아 들여 자동으로 출력신호를 변화한다는 뜻이기도 합니다. 이러한 앰프는 원점에서 개발된 회로 기술이 앞으로도 병행해가면서 더욱 발전될 부분이 가득한 공통된 회로입니다.