톤 조절 기초 ( 1 ) - 앰프 / 증폭 장치 기초 ( Tone Control Basic 01 - Amplifier Basic )

오늘 올리는 강좌는 43번째 강좌편으로 Tone Control Basic 01 - Amplifier ( 앰프 / 증폭장치 기초 ) 에 대한 내용입니다. ^^

톤 조절 기초 ( 1 ) - 앰프 / 증폭 장치 기초 ( Tone Control Basic 01 - Amplifier Basic )

음악 장비 / Plugin 을 다루는데 있어서 다양한 부분들을 이해하면 조금 더 좋은 Tone 을 얻을 수 있습니다. ^_^

오늘은 그 중에 Tone Control 의 첫번째 편으로 Amplifier Basic ( 앰프 / 증폭 장치 ) 에 대해서 간단히 소개해보았습니다. ^^

이후에 시간이 날때 계속해서 다른 부분들도 올릴테니 즐겁게 읽어주세요. ^_^

이 강좌 글은 제 블로그와 큐오넷 그리고 Let's FL 에 올리기 위해 제작된 것이기 때문에 다른 싸이트나 블로그 또는

카페에 퍼가는 것은 하지 않으셨으면 합니다. ( 제가 직접 다른 싸이트나 블로그에 올리겠으니 예의 지켜 주세요 ^_^ )

강좌에 사용된 영상은 설명의 이해를 돕기 위해 Youtube 의 영상을 링크했으며

일부 사용된 사진은 인터넷의 오픈된 사진을 사용했습니다. ^^ 혹 문제가 된다면 삭제하도록 하겠습니다.

오늘도 기분 좋은 음악 한곡 듣고 시작할까요? ^_^

Amplifier Basic ( 앰프 / 증폭장치 기초 ) Amplifier / Amp ( 앰프 / 증폭 장치 ) 란 입력된 신호의 출력을 증폭해서 내보내는 장치를 지칭합니다. 일반적으로 우리가 다루는 Amp 는 전기 / 전류 신호를 증폭하기 때문에 대상이 되는 것은 전기 / 전류 신호입니다. Amplifier ( 앰프 ) 에 대한 알기 위해서 아래의 사항들에 대한 기본적인 이해가 필요합니다. ^_^ 1. 증폭의 목적과 대상이 무엇이냐에 따라서 통상적으로 2~5가지로 구분할 수 있습니다. Pre Amp Power Amp Integrated Amp Receiver Amp Guitar Amp 2. Amplifier / Amp ( 앰프 / 증폭 장치 ) 는 어떻게 만드느냐에 따라서 구분할 수 있습니다. Operation Mode ( 작동 방식 ) 에 따른 구분 Class A Class B Class AB Class D 그외... Active Component ( 능동 소자 / 증폭 소자 ) 에 따른 구분 OP Amp Tube Transistor Diode 전기 신호를 몇단계에 걸쳐서 증폭하느냐 / 어떤 방식으로 증폭하느냐 에 따른 구분 Single Stage Two Stage Three Stage ... Serial vs Parallel Driving Output 에 따른 구분 Single ended Double ended Push-Pull 3. 일반적인 Amplifier Spec 에 대한 이해 4. 그외 Amplifier / Amp ( 앰프 / 증폭 장치 ) 에 의해 발생할 수 있는 Distortion 첫번째로 증폭의 목적과 대상이 무엇이냐로 구분할 수 있는 Amplifier 종류부터 살펴보겠습니다. ^_^ 가장 기본적인 Amplifier 의 종류는 Pre Amp ( 프리 앰프 ) 와 Power Amp ( 파워 앰프 ) 2가지로 나눌 수 있습니다. 여기에 Pre Amp 와 Power Amp 를 조합하여 사용하는 것을 이해를 돕기 위해서 추가로 구분해 놓았습니다. ^_^ Pre Amp ( 프리 앰프 ) Pre Amp ( 프리 앰프 ) 란 들어온 Signal 을 Power Amp 또는 Effect 로 보내기 전에 ( Pre ) Reference Level ( 기준 레벨 ) 또는 원하는 Level 로 증폭해주는 장치를 지칭합니다. Power Amp 또는 Effect 로 보내기 전에 원하는 Level 로 증폭하는 것이 목적인 장비인지라 가능한 원래의 Signal 을 왜곡시키지 않고 증폭하는 것이 중요합니다. 또한 Pre Amp ( 프리 앰프 ) 는 Tone Control ( 톤 조절 ) 기능을 겸하는 경우가 많아서 EQ 를 수반하는 경우가 많고, 이런 기능을 가지고 있다고 해서 Control Amp ( 컨트롤 앰프 ) 라고 부르기도 합니다. Power Amp ( 파워 앰프 ) Power Amp ( 파워 앰프 ) 란 Pre Amp 또는 Effect 단에서 넘어온 Signal 을 크게 증폭시켜서 Speaker ( 스피커 ) 를 구동시키는 장비를 지칭합니다. 일반적으로 Pre Amp 에서 Power Amp 로 넘어온 Signal 은 5mV 이하가 대부분인데 이정도로는 Speaker 를 구동하기엔 부족해서 약한 전력의 신호를 높은 전압으로 전력 증폭을 하게 됩니다. 이 때 이 역할을 Power Amp 가 담당하게 됩니다. ( 많은 작업실과 Studio 에서 흔히 볼 수 있었던 Power Amp : Crown ) Speaker ( 스피커 ) 가 Power Amp ( 파워 앰프 ) 를 내장하고 있으면 Active Speaker 라고 부르고, 따로 Power Amp ( 파워 앰프 ) 를 필요로 하면 Passive Speaker 라고 지칭합니다. ^_^ Integrated Amp ( 인티 앰프 ) Integrated Amp 란 Pre Amp 와 Power Amp 를 합친 것을 지칭합니다. Receiver Amp ( 리시버 앰프 ) Integrated Amp ( 인티 앰프 ) 에 Radio 를 청취할 수 있는 튜너가 추가된 Amp 를 지칭합니다. Guitar Amp ( 기타 앰프 ) Guitar ( 기타 ) 또는 Bass Guitar ( 베이스 기타 ) 에서 나온 낮은 출력의 Signal 을 증폭해서 Guitar Cabinet ( 기타 캐비넷 / 기타 스피커 ) 로 Signal 을 출력하기 위한 장비입니다. Guitar Cabinet 과 Amp 가 일체형으로 되어 있는 경우가 있고, Guitar Amp 만 따로 되어 있는 경우도 있습니다. 따로 되어 있는 경우 이런 모델을 Guitar Amp Head ( 기타 앰프 헤드 ) 라고 일반적으로 지칭합니다. Guitar Amp Head ( 기타 앰프 헤드 ) 는 Pre Amp 와 Power Amp 가 합쳐져 있는 형태의 장비이고, 추가로 Tone Control ( 톤 조절 ) 파트와 Reverb 와 같은 Effect 를 포함하고 있는 경우도 많이 있습니다. 두번째로 Amplifier ( 앰프 / 증폭 장치 ) 를 만드는 방식에 따라서 다시 몇가지로 세분화 할 수 있습니다. ^_^ Operation Mode ( 작동 방식 ) 에 따른 구분 Amplifier ( 앰프 / 증폭 장치 ) 는 작동 방식에 따라서 A, B, AB, D Class 로 구분할 수 있습니다. 이 외에도 더 많은 작동 방식에 따른 구분들이 있지만 기본 방식인 4가지에 대해서만 다루어 보겠습니다. ^^ Class A Amplifier 는 들어온 Signal 을 그대로 Conduct ( 전도 ) 함으로 High Linearity ( 높은 선형성 ) 을 지니는 Amp 설계 방식입니다. 하지만 출력 소자에 항상 Bias 전류가 흐르고, High Gain ( 상대적으로 높은 전압 ) 이 필요해서 효율성이 떨어지고, 발열량이 상대적으로 많은 단점이 있습니다. Mic Pre-amp 에서 가장 쉽게 볼 수 있는 설계 방식이 Class A 설계 방식들입니다. ^_^ Class A Amplifier 의 낮은 효율성을 보완하기 위해서 Darlington Circuit 방식을 사용하거나, 출력부에 Transformer ( 트랜스포머 ) 를 결합한 방식의 Circuit 을 사용하기도 합니다. ^_^ AMS Neve 1073 은 대표적인 Class A Amp 설계에 Transformer 를 결합한 방식의 Pre Amp 이자 EQ 입니다. Focusrite ISA 220 도 Class A Amp 설계에 Transformer 를 결합한 방식의 Channel Strip 입니다. ^_^ Avalon VT-737SP 역시 Class A Amp 설계를 기반하고 있고, Active Component ( 증폭 소자 ) 를 Vacuum Tube ( 진공관 ) 을 사용하고 있습니다. Class B Amplifier 는 효율과 발열량에 초점을 두고 설계한 방식으로 들어온 Signal 을 두개의 반으로 나눠서 한쪽은 Positive Half 의 증폭만을 담당하고, 나머지 한쪽은 Negative Half 의 증폭만을 담당하는 방식으로 구성합니다. ( 이런 분할 방식을 Push-Pull 이라고 지칭합니다. ) Class B Amplifier 는 Class A 보다 높은 효율을 가지고 있지만, 상대적으로 구축 비용이 많이 들고, 가장 큰 단점으로 꼽히는 것이 Crossover Distortion ( 크로스 오버 왜곡 ) 이 발생할 가능성이 크다입니다. Crossover Distortion ( 크로스 오버 왜곡 ) 이 발생하면 소리의 변형이 심하게 발생하게 되기 때문에 Amplifier for Audio ( 오디오용 증폭 ) 으로는 그다지 많이 활용하지 않는 Amp 설계 방식입니다. Class AB Amplifier 는 Class A 와 Class B 의 장점을 모아서 만든 설계 방식입니다. 낮은 Bias 전압이 지속적으로 흐르도록 설계해서 Crossover Distortion 을 줄이고, 증폭은 Class B 의 효율을 가지도록 설계한 것입니다. ^_^ Class AB Amplifier 는 일반적으로 Power Amp 쪽에서 많이 채택하는 방식이지만, 일부 Pre Amp 도 Class AB Amplifier 를 사용하고 있습니다. ^_^ AMS Neve 1081 은 대표적인 Class AB Amp 설계를 사용한 방식의 Pre Amp 이자 EQ 입니다. Focal SM9 Speaker 는 Class AB Amp 를 사용해서 Sound 를 출력하는 방식입니다. ^_^ PreSonus Eris E5 / E8 도 Class AB Amp 를 사용해서 Sound 를 출력하는 방식입니다. ^_^ Class D Amplifier 는 Pulse-Width Modulation ( 펄스 대역 변조 ) 방식을 이용해서 들어온 Signal 을 Pulse Signal 상태에서 변환 / 증폭한 후 다시 Original Signal 형태로 복원시키는 방식의 Amp 입니다. ^_^ Class D Amplifier 는 높은 효율을 가지며, Linearity 도 뛰어나지만 반드시 Low Pass Filter 를 거쳐야 하는 구조로 인해 위상 변이가 발생할 수 있는 단점을 가지고 있습니다. 또한 Class D 는 Digital Amp 가 아닌 Analog Signal 과 Analog Triangle Signal 을 이용해서 PWM 신호를 생성하는 Hybrid 설계입니다. Class D Amplifier 는 일반적으로 Power Amp 설계에 많이 활용합니다. Dynaudio LYD 48 은 Class D Amp 를 사용해서 Sound 를 출력하는 방식의 Speaker 입니다. ^_^ Adam Audio 의 T5V / T7V 도 Class D Amp 를 사용하는 Speaker 입니다. Active Component ( 증폭 소자 / 능동 소자 ) 에 따른 구분 Amplifier ( 앰프 / 증폭 장치 ) 의 가장 중요한 파트 중 하나가 Active Component ( 증폭 소자 ) 입니다. Active Component ( 증폭 소자 / 능동 소자 ) 가 무엇이냐에 따라서 Linearity ( 선형성 ) / Harmonics Saturation / Gain Control Range ( 게인 조절 범위 ) 가 달라질 수 있기 때문입니다. OP Amp Tube Transistor Diode Amp 는 Active Component ( 증폭 소자 / 능동 소자 ) 를 어떻게 사용해서 증폭하느냐에 따라 구분하기도 합니다. Signal 을 몇 단계에 걸쳐서 증폭했느냐 또는 증폭 구간을 Stage ( Gain Stage ) 라고 합니다. ^_^ Gain Stage 를 연결하는 방식에 따라서 Cascade / Serial ( 직렬 ) 과 Parallel ( 병렬 ) 로 구분합니다. 위의 예제는 Dual Stage 구성에 하나의 Stage 는 Serial 로, 하나의 Stage 는 Parallel 입니다. ^_^ 일반적으로 직렬로 Stage 를 구성하는 것은 Gain 증폭이 목적인 것이고, 병렬로 Stage 를 구성하는 것은 Output Power 를 높이기 위함입니다. ^_^

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