본문 바로가기
Audio

[hifimuse자료실] 2A3 : 하이파이의 어머니

by onekey 2025. 1. 2.

https://cafe.naver.com/hifikorea/167478

 

[hifimuse자료실] 2A3 : 하이파이의 어머니

대한민국 모임의 시작, 네이버 카페

cafe.naver.com

 

 

2A3 : 하이파이의 어머니

By Eric Barbour, 1999

 

1930년대 라디오 엔지니어들은 300V 전원을 사용하는 기존 3극관으로 얻을 수 있는 것보다 더 많은 전력 출력을 갖춘 오디오 증폭기를 만들고 싶었습니다. 이 전압 제한은 대략적으로 사용 가능한 라디오 세트용 전원트랜스와 전해 콘덴서의 가격에 따라 설정되었습니다. 이미 인기 있는 45형 진공관은 이 구성에 비해 너무 작았으며 스피커 내부에서 깨끗한 10와트 출력을 생성하려면 4~6개의 45 진공관이 필요했습니다. 그리고 타입 50 진공관은 출력 트랜스포머에 더 높은 전압 공급과 더 높은 1차 임피던스가 필요했습니다. 이는 더 많은 비용을 의미합니다. 타입 10 진공관은 가격은 적당하지만 매우 높은 플레이트 부하 임피던스가 필요하기 때문에 훨씬 더 나빴습니다. 다른 3극관은 너무 작거나 너무 커서 전력을 많이 소모했습니다.

10와트는 당시 개방형 배플 스피커를 사용하는 대형 "디럭스" 콘솔 라디오의 최소 요구 사항으로 간주되었습니다. 5극관을 사용할 수 있었지만 엔지니어가 원하는 것보다 더 많은 왜율이 발생되었습니다. 왜율을 줄이기 위해 피드백을 사용하는 것은 1935년 이전에는 사실상 알려지지 않았습니다. 따라서 모든 요구 사항은 다시 경제적 문제로 돌아왔습니다.

그 시대의 모든 필라멘트 3극관은 동일한 필라멘트 지지 방법으로 제작되었습니다. 하단 끝은 전기 리드인에 용접되었습니다. 위쪽 접힌 부분은 작은 와이어 후크로 지지되었습니다. 후크에 사용되는 와이어를 신중하게 선택하고 양극 어셈블리를 유리관에 삽입하기 전에 조립자가 신중하게 조정함으로써 필라멘트가 튜브의 그리드를 파손하거나 건드리지 않고 많은 가열-냉각 주기를 통해 팽창 및 수축할 수 있었습니다. 이것은 과학이라기보다 예술에 가까웠고, 필라멘트 내부의 니켈-철-텅스텐 와이어가 부서지기 쉽기 때문에 문제가 더욱 악화되었습니다. 이러한 미세한 와이어는 종종 연속적인 단결정으로 만들어지며, 결정 분할을 따라 파손되는 경향이 있습니다.

이름이 알려지지 않은 웨스팅하우스 엔지니어가 대형 송신 3극관에 사용하기 위해 1920년대 중반에 "하프" 필라멘트 구조를 고안한 것으로 생각됩니다. 필라멘트의 여러 접힌 부분이 뻣뻣하고 노치가 있는 와이어 위로 지나갔습니다. 그런 다음 한 쌍의 작은 코일 스프링에 의해 운모 상단에 매달려 있었습니다. 이는 설치가 더 쉬웠고 튜브 조립자의 기술이 덜 필요했으며 전자 방출이 더 균일했습니다.

당시의 많은 엔지니어들은 Class B 푸시풀 출력단을 매우 좋아했으며, 특히 RCA의 L. E. Banon이 가장 유명했습니다. 이 지지자들은 2B6 및 19와 같은 Class-B용 튜브의 사용을 옹호했습니다. 그러나 그들은 당시의 일반적인 엔지니어링 관행에 일시적인 영향만 미쳤습니다. 대부분의 라디오 세트 설계자는 효율성이 요구되는 응용 분야에 5극관(41, 47) 또는 4극관(48)을 사용하고 최상위 모델에는 45 또는 50을 사용했습니다.

RCA는 45와 동일한 전압에서 작동하면서도 약 2배의 전력을 제공하는 3극관을 출시하기로 결정했습니다. 그리하여 2A3(개발 번호 A181C, 1933년 1월 10일 소개)이 탄생했습니다. "하이파이" 사운드 증폭이라는 새로운 기능을 위한 저가형 진공관으로 제작되었음에도 불구하고 원래의 2A3은 24개의 짧은 세그먼트가 병렬로 구성된 매우 복잡한 하프 필라멘트를 가지고 있었습니다.

텅스텐 와이어는 터무니없을 정도로 세밀했고, 모든 세그먼트가 병렬로 배선되어 있었기 때문에 그럴 수밖에 없었습니다. 이는 튜브에 탁월한 방출 프로파일을 제공했습니다. 많은 작은 와이어가 방출 물질의 평평한 평면과 거의 정확하게 작동했습니다. 이 구조물을 건설하는 데 필요한 전문적인 기계 기술은 상당했습니다.

대공황 기간에만 미국에서 그러한 튜브를 만들 수 있었습니다. RCA 엔지니어들은 튜브가 도입되기 전인 1932년 후반에 이를 다시 20개 세그먼트로 축소하는 것이 너무 어려웠습니다. 더욱 아이러니하게도 2A3는 당시 잡지에서 거의 언급되지 않았으며, 2A5와 같은 5극관을 홍보하는데 더 많은 RCA 광고 비용이 지출되었습니다. 거의 모든 주요 튜브 유통업체와 제조업체가 싱글 플레이트 2A3을 판매했습니다. 이들 중 일부에는 GE, Sylvania, Tung-Sol, Arcturus, 심지어 National Union이 포함되었습니다.

불행히도 1936년 2월 RCA는 싱글 플레이트를 두 개의 작은 45형 삼극관이 병렬로 연결된 구조로 교체했습니다. 그들의 "W" 필라멘트 배열 45와 유사하며 노동력과 비용이 적게 듭니다. 2A3 애호가들은 이것이 한발 물러난 것이라며 싱글 플레이트가 뛰어난 왜율 특성을 가졌다고 주장합니다. 가능할수도 있었겠지만 두 가지 유형의 2A3에 대한 왜율 테스트에서는 이를 확인할 수 없었습니다. 새로운 더블 플레이트 튜브의 내부 커패시턴스가 더 높았다는 사실은 1935년 이후에 출판된 데이터 시트에 반영되지 않은 사실로 인해 도움이 되지 않았습니다.

1936년에 생산된 Raytheon의 "Four Pillar" 2A3H는 이상했습니다. 원래 버전에는 세 개의 작은 삼중 구조와 방열히터가 있었습니다. 필라멘트는 지정된 2.5암페어 대신 2.8암페어를 소비했습니다. 나중에 Raytheon은 보다 일반적인 더블 플레이트 구조로 전환했습니다. National Union도 2A3H를 만든 것으로 추정됩니다.

RCA 출시와 거의 동시에 Western Electric은 2A3와 매우 유사한 진공관인 275A를 출시했습니다. 이는 산업용 오디오 증폭기와 기타 몇 가지 WE 제품에서만 볼 수 있었습니다. 재미있는 모순처럼 보이는 상황에서 미군은 1948년 실바니아와 계약을 맺고 취약하기로 악명 높은 2A3의 견고한 버전을 생산했습니다. 이로 인해 5930형이라고도 알려진 2A3W가 탄생하게 되었습니다.

2A3는 1930년대 중반 대부분의 크고 값비싼 콘솔 라디오의 출력관으로 사용되었습니다. 1935년에 Stromberg-Carlson은 2A3 쿼드를 갖춘 거대한 호텔 로비 라디오를 제공했습니다. E. H. Scott은 1934년 Allwave 15, 1935년과 36년 Allwave 23을 시작으로 특히 2A3를 좋아했습니다. Scott의 괴물 같은 48-튜브 Quaranta(1935)는 푸시풀 바이앰프 회로에 12개의 2A3를 사용했습니다. (Scott Quaranta의 콘플릿 기사는 VTV #3을 참조하세요.) McMurdo Silver는 Masterpiece 11(1934)에서 2A3을 사용했지만 이후 모델에서는 Class B 작동을 선호했습니다. 2A3는 왜율을 줄이기 위해 네거티브 피드백을 사용하지 않았고 모든 대안이 더 나쁜 소리를 냈기 때문에 좋은 삶을 살았습니다.

1935년에 RCA는 푸시풀 2A3을 갖춘 고품질 "홈 하이파이" 무선 포노 콘솔인 모델 D-22를 출시했습니다. 당시 초기 오디오 및 포노 "하이파이" 앰프 회로 중 다수는 Amertran, Jefterson, Stancor, Thordarson 및 UTC와 같은 트랜스 제조업체에서 개발되었습니다. 2A3를 사용하는 많은 전관 방송 및 소극장 앰프는 Auburn, PAM, Lafayette 및 RCA에서 제작되었습니다. Mills Novelry, Seeburg 및 Wurlitzer를 포함한 주크박스 제조업체는 1934년부터 1939년까지 2A3 기반 파워 앰프를 사용했습니다. Hammond 오르간은 1935년부터 1940년까지 튜닝 캐비닛에 2A3 쿼드를 사용했습니다.

1930년대 중반에 6볼트 진공관이 대중화되면서 6A3이 탄생했습니다. 내부적으로는 듀얼 섹션 2A3과 동일하지만 더 얇은 필라멘트를 사용하여 1A에서 6.3V로 작동할 수 있습니다. 1930년대 후반에는 6A3과 전기적으로 동일한 "글래스 옥탈" 버전인 6B4G가 출시되었습니다. 핀 연결은 음극이 필라멘트 공급 장치에 연결된 경우 6L6을 대체할 수 있도록 교묘하게 배열되었습니다. 규제된 전원 공급 장치 설계자들은 이러한 물리적 상호 교환 가능성을 언급했습니다.

싱글엔디드 모드에서 작동할 때 6A3 및 6B4G는 하이파이에 사용하기에는 너무 많은 필라멘트 험을 생성했습니다. 이는 전원 공급 장치 설계자에게는 문제가 되지 않지만 오디오 사용자를 위해 6B4G의 특수 버전인 6ASG가 개발되었습니다. 필라멘트 주위에 작은 음극 슬리브가 있습니다. 이 음극은 필라멘트의 중앙 탭에 연결되어 8번핀에 연결됩니다. 이 이상한 하이브리드는 잡음을 상당히 줄였지만 널리 사용되기에는 너무 모호하고 비용이 많이 들었습니다.

제2차 세계 대전 동안 2A3과 그 사촌인 6B4G는 일반 전원 공급 장치에서 가장 일반적인 패스 소자였습니다. 후자의 사실은 1945년 이후에도 이러한 "원시적" 3극관 생산을 계속 유지시켰습니다. 왜냐하면 미군은 목적에 맞는 장비를 교체하는 데 악명 높을 정도로 느리기 때문입니다.

2A3는 전후 하이파이 열풍으로 새로운 생명력을 얻었습니다. Brook 10 및 J2 앰프 시리즈는 2A3를 사용하는 가장 잘 알려진 하이파이 제품이었습니다. 1946년의 거대한 Capehart 400N은 4개의 2A3를 사용했습니다. 1940년대 후반부터 1950년대 중반까지 6B4G 또는 3극관 연결 6L6 유형에 의존한 하이파이 앰프는 거의 없었습니다. 엉클 샘은 1980년대까지 공식 군수 조달 목록에 2A3를 보관한 것으로 알려져 있습니다. 싱글 엔디드 3극관 하이파이 앰프에 대한 최근의 관심이 이 진공관을 부활시켰고 중국, 프라하의 KR Enterprise, 그리고 가장 최근에는 러시아의 Reflector(Sovtek 브랜드 이름)에서 계속 생산되고 있습니다.

일본에서는 1960년대에 싱글 엔디드(SE) 3극관 증폭기 분야가 시작되었습니다. 오늘날에도 일본 진공관 애호가들은 2A3를 사용하여 자신만의 앰프를 만들거나 키트 앰프를 조립합니다. 2A3의 초기 RCA 모노플레이트 버전은 감미롭고 음악적이며 섬세한 사운드 특성으로 존경을 받았습니다. SE 2A3 앰프는 잘 설계된 혼 스피커나 Lowther 기반 시스템과 함께 사용하면 특히 매력적인 사운드를 낼 수 있습니다.

미국산 2A3 SE 앰프에는 Fi "X"가 포함됩니다. Welborne Labs의 "Moondog"; Electronic Tonalities의 "Afterglow"; Moth Audio의 S2A3; Wright Sound의 WPA 3.5 Mono 및 기타 몇 가지. 많은 DIY 진공관 오디오 애호가들은 AudioNole, Bartolucci, Electra-Print, Magnequest, Tango 및 Tamura의 고품질 SE 변압기를 사용하여 자신만의 2A3 앰프를 제작했습니다. 따라서 1930년대 초반의 일부 RCA 브랜드 동료와는 달리 수요가 다소 적었지만 2A3는 21세기에도 살아남을 준비가 되어 있는 것으로 보입니다.

Vacuum Tube Valley Issue12 에서 발췌 및 번역