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 휴대전화가 음질에 악영향을 미칠 수 있다?
글쓴이 : 관리자     등록일 : 2017.07.07 17:21:27     조회 : 2568

턴테이블 근처에 휴대전화를 놨더니 이럴수가!

휴대전화가 MC 카트리지에 미치는 영향

음악 산업과 기술이 발전하며 더 좋은 음질의 오디오를 찾는 이들이 꾸준히 늘고 있다. 자연스레 하이파이 오디오에 관심이 가는데, 아날로그 음색을 좋아하는 사람이라면 옛 향수를 떠올리며 혹은 분위기 있게 음악을 듣고자 턴테이블을 선택하기도 한다.

턴테이블에는 MM, MC 방식 두 가지 카트리지를 사용할 수 있다. 여기서 문제가 되는 것은 바로 MC(무빙 코일) 방식이다. 무빙 코일 방식 카트리지의 경우 포노 프리앰프부 회로의 게인이 높아야 하는데, 이러한 특성 때문에 휴대전화의 영향을 쉽게 받는다.

문제는 ‘접합’ 방식이다. 내부에 사용되는 다이오드가 두 개의 반도체 소자를 접합하는 방식으로 만들어지고 이것이 무선 주파수를 정류하기 때문이다. 구식 수신기에 사용되던 고양이 수염검파기*와 같은 원리인데, 신호 대 잡음비(SNR)를 좋게 하려면 역시 접합 방식으로 만들어진 트랜지스터를 필수로 사용할 수 밖에 없다.

*역자 주: 고양이수염 검파기(Cat's Whisker Detector) – 구식 수신기에서 발견할 수 있는 검파기. 수신기의 회로가 필요한 채널만을 검파기에 전달하면, 검파기는 이를 다시 사용자가 듣는 오디오 신호로 바꾼다. 초기에 사용된 검파기를 흔히 고양이수염검파기라 불렀다.

‘난 MC 카트리지를 쓰지만 휴대전화랑 무슨 상관인지 모르겠는데?’라는 생각이 든다면 근처에 휴대전화를 가져가 본적이 없거나 운이 좋다고 생각하자. 사실 대부분의 MC 카트리지 사용자들은 음질을 인질로 잡힌 무시무시한 환경에서 살고 있음에 틀림없다.

몇 제조사들은 ‘자사의 회로는 RF 간섭을 완벽하게 방지한다’고 말해왔다. 하지만 스마트폰 등의 휴대전화를 누구나 사용하는 세상에서 이제 그와 같은 주장은 넣어둬야겠다.

사실 예전에는 차폐에 조금만 신경을 쓰면 별 문제가 없었다. 휴대전화의 성능이 지금보다 좋지 않았거니와 휴대전화가 아예 없을 때도 있었기 때문이다. 따라서 일상생활에서 발생 가능한 위협은 택시의 무전 소통 따위였다. 이는 9인치의 메탈 튜브를 사용해 30MHz까지 차폐할 수 있었기 때문에 별 문제가 없었다. 하지만 요즘 휴대전화는 GSM(세계 무선통신 시스템) 방식을 사용하며 20배가 넘는 주파수를 내뿜는다. 따라서 싱글 엔디드 방식의 톤암 차폐는 전혀 효력이 없는 것이다. 게다가 내부의 와이어가 주파수를 잡는 안테나 역할까지 해 음질을 잃기 더욱 쉬운 환경이다.

또한, 제조사들이 하도 광고를 해대는 덕에 점점 더 낮은 출력의 MC 카트리지를 선호하는 추세이다. 하지만 정말로 MC 카트리지의 출력이 낮은 것이 좋을지는 의문이다. 출력이 낮다면 게인(전압 증폭)이 훨씬 많이 필요하며 고음역의 잡음이 발생할 수 있어 양극성 접합 트랜지스터(BJT)를 사용해 이를 낮은 수준으로 유지한다. 하지만 애써 잡음을 잡아놔도 GSM 방식의 휴대전화가 근처에 오면 무용지물이 된다. 휴대전화의 RFI(무선 주파수 간섭)가 즉시 정류되고 이는 불편한 노이즈가 되어 스피커를 통해 흘러나오기 때문이다.

그렇다면 이러한 현상을 어떻게 해결할까?

첫째, 반전입력 앰프를 사용하면 신호 경로에 저항을 놓을 수 있다. 모든 저항의 구조는 약간의 유도성을 띄기 때문에 방사되는 에너지를 잡아주는데, 동시에 정전용량 때문에 고주파 간섭(RFI)을 일으키기도 한다. 하지만 저항과 커패시터를 나눔으로써 앰프의 입력단에 영향을 미치기 전에 휴대전화의 간섭 에너지를 방지할 수 있다.

둘째, 접합 트랜지스터(BJT) 대신 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용한다. FET의 경우, 바이어스 포인트*를 지나면 BJT보다 선형성이 몇 배는 높아 휴대전화의 간섭 신호를 정류할 확률이 훨씬 줄어든다.

 

*역자 주: 트랜지스터의 원활한 동작을 위해 베이스 단자에 미리 걸어두는 전기

이제 반전입력 OP 앰프 회로를 저울질하며 첫 번째와 두 번째 방법을 함께 사용해보자. OP 앰프가 사실상 ‘블랙홀’과 같은 상태가 되는 것을 볼 수 있다. 만약 신호와 RFI가 동일한 방식이라면 RFI가 크게 감쇄될 것인 반면 JFET의 선형성이 크게 증가한다. 휴대전화 간섭신호를 정류할 확률이 훨씬 줄어들 뿐만 아니라 증폭 또한 되지 않는다. 간섭신호가 앰프의 출력을 훨씬 넘어가버리기 때문이다.

그렇다면 이것이 완벽한 방법일까? 고역의 잡음은 또 다른 이야기이다.

모든 저항기는 노이즈의 원천이다. 화이트 노이즈를 생각해보자. 1000Ω의 저항기는 저소음 BJT OP 앰프보다 훨씬 더 많은 노이즈를 생성한다. 그리고 이는 몇 대의 앰프를 거치며 신호를 따라 증폭된다.

또 다른 문제는 접합형 FET(JFET) OP 앰프의 입력환산 노이즈*이다. 오디오 재생에 필요한 신호를 따라 함께 증폭하기 때문이다.

*역자 주: 기기의 출력 노이즈 레벨을 그 기기의 증폭도로 나눈 값. 수치가 적을수록 우수하다.

휴대전화 간섭을 방지하기 위해 이렇게 좋은 방법을 사용할 수 없음이 애석하지 않은가?

하지만 방법이 있다. 입력 저항을 최대 500Ω으로 줄이면 저항 노이즈가 초저노이즈 OP 앰프만큼 감소한다. 병렬 저항기로 교체할 수 있다면 거의 모든 MC 카트리지에 사용할 수 있다.

또한, 최신 초저노이즈 JFET OP 앰프를 사용하면 입력환산 노이즈가 저항 노이즈보다 약간 더 많아진다.

그렇다면 어떤 제품을 선택하는 것이 좋을까?


▲ 그람슬리의 액세션 포노 스테이지


그람슬리의 액세션(Accession) 포노 스테이지의 입력 회로는 GSM 방식의 휴대전화 간섭을 방지하는 기술을 갖추고 있다. 오직 액세션에서만 찾아볼 수 있는 기술이다.

MC 카트리지를 현명하게 선택하자. 최소 0.25mV의 출력을 갖춘 카트리지와 액세션 포노 스테이지를 함께 사용하면 즐거운 음악감상이 가능하다.


출처: https://www.hifisystemcomponents.com/
번역: Daeun





Graham Slee MM 포노앰프(Accession M)
판매 가격 1,541,000원
Graham Slee MC 포노앰프(Accession C)
판매 가격 1,970,000원




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