내 MC 카트리지를 위한 값진 선물 - Consolidated Audio Monster Can

김편2023-01-31 16:29

MC 승압트랜스의 세계

어떻게 이런 일이 벌어졌을까. 화려한 수사 뒤에 비겁하게 그리고 무책임하게 숨지 말고 그 이유를 추적해 보자. 우선 포노앰프부터 살펴보자. 앰프인 만큼 증폭을 해야 하는데, MM 신호는 통상 40dB(100배), MC 신호는 통상 60dB(1000배) 증폭이 이뤄진다. 10배 차이가 나는 것은 MC 신호의 전압(통상 0.5mV)이 MM 신호(통상 5mV)의 10분의 1에 불과하기 때문이다. 어쨌든 이렇게 증폭된 5V 신호가 프리앰프에 들어간다.

그런데 MC 신호를 사전에 10배 증폭시켜주는 장치가 승압트랜스 혹은 헤드앰프다. 승압트랜스는 승압(step-up)이라는 말 그대로 전압을 올려주는 트랜스포머, 헤드앰프는 포노스테이지 앞단(head)에서 신호를 증폭시켜주는 앰프다. 올닉의 경우 상급 모델에는 승압트랜스 대신에 헤드앰프를 투입하고, 대부분의 솔리드 포노앰프에서는 이 역할을 OP앰프가 대신한다.

승압트랜스가 입력신호를 증폭할 수 있는 것은 권선비 덕분이다. 코어에 1차 코일을 10번 감고, 2차 코일을 100번 감으면 입력 전압이 딱 10배 증폭된다. 즉, 권선비 1 대 10은 10배(20dB) 증폭이다. 마찬가지로 권선비 1 대 20은 20배(26.02dB), 1 대 15는 15배(23.52dB)다. L-5500에도 승압트랜스가 채널별로 1개씩 있는데 4가지 권선비(1 대 40, 1 대 26, 1 대 20, 1 대 13) 중에서 하나를 고를 수 있다.

승압트랜스는 MM 포노단의 입력 임피던스를 획기적으로 낮춰주는 역할도 한다. MM 포노단의 입력 임피던스는 통상 47k옴인데, 앞단에 승압트랜스가 투입되면 이 임피던스가 대폭 낮아진다. MC 카트리지 입장에서는 부하(loading) 임피던스가 47k옴에서 20옴, 100옴, 200옴 수준으로 낮아지기 때문에 보다 제대로 된 임피던스 매칭이 이뤄지게 된다. 통상 뒷단의 입력(부하) 임피던스가 앞단의 출력 임피던스보다 5~20배 높으면 된다.

승압트랜스의 부하 임피던스는 간단한 공식으로 구해진다. 47k옴을 권선비의 제곱으로 나누면 된다. 물론 MM 포노단의 입력 임피던스가 47k옴일 때 얘기다. 예를 들어 권선비가 1 대 10(20dB)인 승압트랜스의 부하 임피던스는 470옴, 1 대 13(22.78dB)은 278.1옴, 1 대 20(26.02dB)은 117.5옴, 1 대 26(28.3dB)은 69.5옴, 1 대 40(32.04dB)은 29.4옴이다. 권선비가 높아질수록, 그러니까 출력전압이 높아질수록 부하 임피던스는 낮아진다.

따라서 내부 임피던스가 9옴인 올닉 로즈 MC 카트리지의 경우 H-5500 포노앰프의 승압트랜스 부하 임피던스는 45옴(5배)~180옴(20배)이 최적이다. 필자가 H-5500의 4가지 승압트랜스 부하 임피던스 중에서 117.5옴을 선택한 이유다. 그리고 이때 권선비는 1 대 20, 즉 0.4mV 출력이 8mV로 증폭이 되어 MM 진공관 증폭단으로 넘어가게 된다.

Monster Can MC 승압트랜스 팩트 체크

올닉(Allnic) H-5500 진공관 포노앰프와 콘솔리데이티드 오디오(Consolidated Audio) 몬스터 캔(Monster Can) MC 승압트랜스

자, 이제 시청기인 콘솔리데이티드의 몬스터 캔 MC 승압트랜스로 넘어가자. H-5500의 승압트랜스를 이제 이 몬스터 캔이 대체한다는 얘기다. 따라서 몬스터 캔 승압트랜스에서 넘어온 신호는 MC 입력단자가 아니라 MM 입력단자로 들어와야 한다. 맞다. 올닉의 승압트랜스를 바이패스하는 것이다.

콘솔리데이티드 오디오(Consolidated Audio) 몬스터 캔(Monster Can) 바닥면

이 크고(직경 12cm, 높이 15.24cm) 묵직한(2.72kg) 원통형 승압트랜스 바닥면을 보니 4가지 핵심 정보가 적혀 있다.

코어 : 나노 크리스탈린(Nanocrystalline)
와이어 : 은(Silver)
권선비 : 1 대 20
인덕턴스 : Low

먼저 권선비 1 대 20에서 알 수 있는 것은 이 승압트랜스를 거친 MC 신호는 20배(26.02dB) 증폭이 되고 부하 임피던스는 자동빵으로 117.5옴이 된다는 사실이다. 그런데 상판을 보면 입력 RCA 단자 1조와 출력 RCA 단자 1조 사이에 부하(load) RCA 단자가 1조 마련된 것을 알 수 있다. 결론부터 말하면 증폭률(게인)은 그대로 놔두고 부하 임피던스 117.5옴을 더 낮추고 싶을 때 사용하는 단자다. 이는 뒤에서 자세히 살펴볼 것이다.

콘솔리데이티드 오디오에는 1 대 20 권선비의 MC 승압트랜스만 있는 것이 아니다. 1 대 15 모델도 있고, 1 대 10 모델도 있다. 1 대 20 모델은 위에서 살펴본 것처럼 부하 임피던스가 3가지 모델 중에서 가장 낮고, 1 대 10 모델은 가장 높다. 제작사에는 그래서 이들 3개 모델을 각각 저 임피던스(Low Impedance), 중 임피던스(Medium Impedance), 고 임피던스(High Impedance) 모델로 부르고 어떤 카트리지가 상생이 좋은지 밝히고 있다.

저 임피던스(117.5옴) - 고 권선비(1:20) : 오토폰(Ortofon) SPU, 라이라(Lyra) 같은 0.3mV 미만의 저출력, 10옴 미만의 저임피던스 MC 카트리지용
중 임피던스(210옴) - 중 권선비(1:15) : 미야지마(Miyajima) 같은 6~20옴 사이의 대부분의 MC 카트리지용
고 임피던스(470옴) - 저 권선비(1:10) : 데논(Denon) DL 103, EMT, TDS 같은 0.3mV 이상의 중출력, 12~40옴의 고임피던스 MC 카트리지용

콘솔리데이티드 오디오 승압트랜스는 또한 코어 재질에 따라 2가지 모델로 나뉜다. 니켈 합금의 일종인 뮤메탈(Mu Metal)을 쓴 하이니켈(Hi-Nickel) 코어 모델과 이번 시청기인 나노 크리스탈린(Nanocrystalline) 코어 모델이다. 트랜스포머 코어는 그 성격상 쉽게 자성이 생기고 오랫동안 그 자성을 유지할수록 좋은데 뮤메탈이나 비정질(amorphous) 물질인 나노 크리스탈린 모두 이 특성(초투자율)이 좋다. 나노 크리스탈린의 경우 기존 페라이트 코어에 비해 10배 이상 성능이 뛰어난 것으로 알려졌다. 참고로 H-5500의 승압트랜스 코어는 역시 니켈 계열 합금인 퍼멀로이 코어다.

콘솔리데이티드 오디오(Consolidated Audio) 몬스터 캔(Monster Can)의 2가지 종류의 케이스

코어에 감는 와이어(코일)도 종류가 많다. 시청기는 1차, 2차 코일 모두 4N(99.99%) 은선을 썼지만 이 밖에도 동선 모델이 있고, 1차에는 동선, 2차에는 은선, 이와는 반대로 1차에는 은선, 2차에는 동선을 감은 모델도 있다. 케이스도 2가지 종류가 있는데, 이번 시청기는 실버 아노다이징 알루미늄 캔이고 다른 모델로 블랙 아노다이징 알루미늄 캔이 마련됐다.

콘솔리데이티드 오디오(Consolidated Audio)의 설립자 미카엘 울브리히(Michael Ulbrich)

끝으로 제작사에 대해 살펴보면, 콘솔리데이티드 오디오는 전기전자 엔지니어 미카엘 울브리히(Michael Ulbrich) 씨가 2018년 1월 독일 베를린에 설립한 MC 승압트랜스 전문 제작사다. 독일 리페 운트 혹스터 응용과학대를 졸업한 후 1987~1999년 독일 물리기술연구원(PTB)에서 소프트웨어 개발자로 일했다. 이런 와중에도 라디오와 TV 기술자였던 아버지의 영향으로 어렸을 때부터 진공관 앰프와 트랜스포머를 제작해왔다고 한다.

심화학습. MC 승압트랜스의 부하 임피던스 더 낮추기

콘솔리데이티드 오디오(Consolidated Audio) 몬스터 캔(Monster Can) 상판

위에서 잠깐 언급한 것처럼 몬스터 캔 MC 승압트랜스 상판을 보면 접지단자, 입출력 단자 말고도 부하(load)라고 쓰인 단자 1조가 보인다. 게인은 26.02dB로 유지하되 부하 임피던스 117.5옴을 더 낮추고 싶을 때 사용하는 단자다. 비결은 두 +, - 단자 사이에 저항을 투입하면 되는 것인데, 이렇게 되면 해당 저항이 승압트랜스의 출력 +, - 단자와 MM 포노단의 입력 +, - 단자 사이에 병렬(parallel)로 연결된 상태가 된다.

콘솔리데이티드 오디오에서는 이를 레지스터 로딩(resistor loading)이라고 부르는데, 한마디로 새로 저항을 추가하되 기존 저항(47k옴)과 병렬(parallel)로 연결해 전체 저항값을 떨어뜨리는 원리다. 왜냐하면 저항의 병렬연결 시 전체 저항값(Req)은 (R1 x R2) / (R1 + R2)이어서 오히려 더 떨어지기 때문이다.

예를 들어 100k옴 저항을 몬스터 캔 승압트랜스와 47k옴 MM 포노단 사이에 병렬로 투입하면, 승압트랜스의 부하 임피던스를 구하는 공식에 투입되는 47k옴이 32k옴으로 낮아진다. 왜냐하면 (100k옴 x 47k옴) / (100k옴 + 47k옴) 결괏값이 31.972k옴이기 때문이다. 이렇게 되면 MC 카트리지 입장에서 권선비 1 대 20 승압트랜스의 부하 임피던스는 117.5옴에서 80옴(32k옴 / (20 x 20) = 80옴)으로 떨어지게 된다.

시청

콘솔리데이티드 오디오(Consolidated Audio) 몬스터 캔(Monster Can) MC 승압트랜스 매칭 시스템

필자의 시청실에서 이뤄진 몬스터 캔 MC 승압트랜스 시청에는 올닉의 로즈 MC 카트리지와 H-5500 진공관 포노앰프, 패스의 XP-12 프리앰프, 일렉트로콤파니에의 AW250-R 파워앰프, 드보어 피델리티의 오랑우탄 O/96을 동원했다. 턴테이블과 톤암은 쿠즈마의 Stabi S와 4Point9. 먼저 몬스터 캔을 투입해 들어본 후, 원래 올닉 포노앰프의 승압트랜스로 들어보고, 최종적으로 다시 몬스터 캔을 투입해 꼼꼼하게 비청했다.

아티스트 Van Halen
곡 Jump
앨범 1984

이 앨범의 대표곡 ‘Jump’를 비롯해 A면 전부를 몬스터 캔으로 들어봤다. 첫인상은 평소보다 음이 단단하고 묵직하면서도 스텝이 경쾌하고 형체가 분명하다는 것. 속이 옹골차다는 인상도 받았다. 윤곽선이 선명해 부근에 노이즈나 보푸라기가 있다는 느낌이 전혀 없다. 파워 쪽으로 보면 몬스터 캔이 투입된 덕분에 오랑우탄 스피커 유닛을 전부 확실히 밀어주는 것 같다.

일단 스펙만 놓고 보면 몬스터 캔이나 H-5500 내부 승압트랜스나 권선비 1 대 20에 부하 임피던스 117.5옴으로 동일한 상황. 그런데도 이렇게 소리에서 차이가 나는 것은 코어와 코일의 차이, 권선의 차이, 진동 및 공진 컨트롤의 차이, 접지의 차이, 케이스의 차이에서 비롯됐다고 볼 수밖에 없다. 보다 큼지막한 트랜스를 씀으로써 코일에 기생하는 커패시턴스를 줄인 덕도 봤을 것이다. 어쨌든 몬스터 캔 투입 후 음들이 묵직하고 빽빽하며 촘촘하게 변했다.

몬스터 캔을 빼고 원래 H-5500으로만 들어보면 평소에 익숙한 음이라서 그런지 자연스럽고 편안한 음과 무대가 펼쳐진다. 음에 입혀진 코팅이 살짝 벗겨진 느낌도 있다. 하지만 무대가 약간 좁고 그 앞도 상대적으로 덜 투명한 것 같다. 뭔가 아주 큰 차이가 날 줄 알았는데 의외로 H-5500과 격차가 크지 않아 유저 입장에서는 다소 안도(?)했다.

하지만 이는 대단한 착각이었다. 다시 몬스터 캔을 투입하자 훨씬 풍성한 음들이 쏟아져 나온다. 에너지와 해상력의 급상승. 평소 안 들리던 소리가 더 많이 들리고 무대도 보다 크고 넓게 쓴다. 시청실 앞벽이 대폭 넓어진 느낌. 음악 자체가 활기차고 흥겨워졌다. 다음 곡에서도 이런 차이가 생길까, 서둘러 LP를 갈았다.

지휘 Fritz Reiner
오케스트라 Chicago Symphony Orchestra
곡 The Hut On Fowl’s Legs
앨범 Mussorgsky: Pictures At An Exhibition

이번에는 오케스트라 대편성곡이다. 몬스터 캔으로 들어보니 확실히 평소와 다르다. 필자의 귀에 와닿는 음의 촉감이 잘 씌어 뽀송뽀송하게 말린 천 기저귀 같다. 습하거나 눅눅한 기색이 전혀 없다. 싱그럽고 깨끗한 것이 한마디로 고급스러운 MC 카트리지의 음이다. 입자가 잘고 촘촘하다.

H-5500으로만 들어보면 조명이 밝아진 것처럼 무대가 환해지고 악기들도 더 세세히 보이는 것 같다. 팀파니의 연타에서 느껴지는 파워도 별 차이가 없다. 앞 곡에서도 그랬지만 몬스터 캔으로 듣다가 빼버리면 이상하리만큼 그 빈자리가 느껴지지 않는다. 퍼멀로이를 코어로 쓴 올닉의 승압트랜스가 그만큼 완성도가 높기 때문이 아닐까 싶다.

하지만 다시 몬스터 캔을 투입하자 단번에 격차가 벌어진다. 오케스트라 악기들이 처음부터 수십 개 트랙으로 분리되어 쏟아진다. 그런데도 그 음들 하나하나가 정리 정돈이 잘 되어 있다. 보다 깨끗하고 힘이 붙은 소리다. 무대 앞은 ‘갑자기’라고 할 만큼 투명해졌다. 저음은 더 잘 들리고 고음은 상대적으로 덜 쏜다. 듬성듬성했던 음들이 무대를 꽉 채우게 된 점도 큰 수확이다.

아티스트 Chet Baker
곡 Alone Together
앨범 Chet

몬스터 캔으로 들어보면 편안하고 배경이 조용하다. SN비가 좋은 새벽녘 같다. 볼륨을 높이지 않아도 왠지 평소보다 음들이 더 많이 들리는 것 같다. 바로 이것이 제대로 된 아날로그 시스템으로 들었을 때 접할 수 있는 아날로그 사운드의 매력일 것이다.

몬스터 캔을 빼버리자 트럼펫 소리가 묽어진다. 대신 바리톤 색소폰의 저음은 더 많이, 더 술술 나온다. 다시 몬스터 캔을 투입하자 트럼펫의 소리가 성기지 않고 빽빽하고 단단해진다. 덕분에 음악에 더욱 집중하게 된다. 바리톤 색소폰은 저음을 살짝 자제한 느낌이지만 보다 고급스럽고 정제된 톤으로 변했다. SN비도 지금이 낫다.

아티스트 Eva Cassidy
곡 Cheek To Cheek
앨범 Live At Blues Alley

몬스터 캔을 투입하자 평소보다 맑고 강약 조절이 잘 이뤄진 음이 나온다. 에바 캐시디의 목소리에서는 먹먹한 기색이 전혀 없고, 그 앞에 자리 잡은 베이스 소리도 잘 들린다. 드럼은 선명하게 자기 존재를 잘도 부각시킨다.

몬스터 캔을 빼면 배경 노이가 살짝 올라오고 목소리가 약간 퍼진다. 상대적으로 색 번짐과 펑퍼짐한 구석이 생기지만 ‘지금도 괜찮은데?’라는 생각이 떠나질 않는다. 단품 포노앰프로서 H-5500의 전반적인 퍼포먼스는 역시 의심의 여지가 없다.

몬스터 캔을 다시 투입하면 음의 윤곽선이 보다 선명해지고 무대 배경이 아주 조용해진다. 에바 캐시디가 뱃힘으로 노래를 한다는 인상도 더 강해진다. 그러고 보니 목소리에서 윤기마저 감돌고, 살짝 스쳐간 관객의 환호도 귀신같이 포착해낸다.

총평

오디오는 참으로 민간인(?)이 보기에는 이해하기 힘든 세계다. 포노앰프보다 비싼 승압트랜스를 투입한 후 더 나아진 소리에 어쩔 줄 몰라하는 그러한 탐닉과 도락의 세계다. 남들이 이를 몰라주거나 폄하해도 상관없는 일도정진의 세계다.

이번에 들은 콘솔리데이티드 오디오의 몬스터 캔 MC 승압트랜스는 이러한 세계의 스냅샷과도 같았다. 시청실 분위기가 확 바뀌었을 만큼 변화된 소리에 필자 역시 크게 설레었다. 아날로그 재생에서 계륵과도 같은 승압트랜스이지만 남들은 모르는 소우주가 이 승압트랜스에도 있었다.

고백컨대 처음 접한 브랜드인 탓에 우려도 있었다. 하지만 직접 들어보니, 왜 스테레오파일이 2022년 추천 기기 목록에 몬스터 캔을 포노앰프 부문 A클래스에 집어넣었는지 자연스럽게 납득이 됐다. 올닉 로즈 MC 카트리지 입장에서는 새해맞이 선물과도 같은 상황. 아날로그 애호가들의 진지한 비교 청음을 권해드린다.

by 김편 오디오 칼럼니스트

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