턴테이블 인터선 용량이 MM카트리지의 소리에 미치는 영향의 실제 계산 예

물리적으로 실제로 일어나는 MM 카트리지의 소리의 변화를 계산해 올렸더니, 음악소리와 어떤 관계가 있느냐는 등등의 이상한 질문들이 많아서 여기 토론 장소를 옮깁니다.

주제 글을 올리신 분에게 부담을 주지마시고 여기에 오시기를 바랍니다.

그 글의 댓글을 그대로 옮겨 놓았습니다.

 

 

오디오에서 유일하게 음질이 전깃줄의 영향을 받는 곳이 MM카트리지를 단 턴에서 앰프까지의 선과 MC카트리지용 승압 트랜스와 앰프 사이의 전깃줄입니다.
원인은 MM카트리지내와 승압트랜스 내부의 인덕턴스가 워낙 커서, 뒷 단의 커패시턴스에 따라 주파수 특성이 크게 변하기 때문입니다.

V15VxMR은 내부 감은 코일의 인던턴스가 425mH이고 저항이 1k옴인 카트리지로, 권장 부하를 47k옴 250pF입니다.

간단히 SPICE로 부하 커패시터의 크기에 대한 음질에 영향을 주는 전기적인 특성을 검정해 봅니다. 기계적인 요인도 있어서, 이 전기적인 특성이 모든 것을 나타내지 않지만, 기계적인 특성에 영향을 주는 정도는 알 수 있습니다.

(SPICE로 계산한 전기적인 요소의 주파수 특성입니다)
100pF 부하에서 전기적인 특성은 거의 평탄하며, 10kHz부터 작은 량으로 감소 시작하여 20kHz에서 1.44dB정도 감소하고, -3dB주파수가 24kHz부근입니다.
150pF에서는 13kHz부근에서 아주 작은 피크(0.5dB정도)가 생기고, 20kHz에서 1.3dB 감소하며, -3dB지점이 24kHz부근이 됩니다.
250pF에서는 12kHz 부근에서 1.3dB정도 피크가 존재하고, 20kHz에서 1.5dB 감소하고, 3dB감소지점이 21.5kHz부근이 됩니다.
350pF에서는 11kHz 부근에서 3dB정도의 피크가 발생하고, 20kHz에서 -5dB감소하고, -3dB주파수는 18kHz정도입니다.
500pF에서는 10kHz 부근에서 4.3dB피크가 발생하고, 20 kHz에서 8.5dB정도 감소하고, -3dB주파수는 16kHz이하입니다.
750pF에서는 8kHz에서 5.6dB피크가 발생하고, 20kHz에서 12dB이상 감소하고, -3dB 주파수는 13kHz정도입니다.
참고로 사람의 인지 가능 수준은 10kHz 이상의 대역에서는 2dB 이상의 증가와 4dB이상의 감소입니다.

이 결과는 제조사에서 권장하는 부하 250pF보다는 150~200pF정도가 더 좋을 것 같군요.
350pF를 넘으면 사람이 감지할 수 있는 변화가 발생하기에, 350pF는 넘지 않는 것이 좋겠다는 생각입니다(고음 약청인 분에게는 좋은 특성입니다만).
500pF정도는 일반 성인의 청각 수준으로도 인지할 수 있는 수준으로 나빠집니다(사실상 LP신호에는 16kHz이상의 음악 신호는 거의 없기에, 강한 10kHz의 고음을 좋아하는 분에게는 좋을 수도 있겠군요).

정상적인 톤암에서 40pF 정도, 정상적인 앰프 입력에서 100pF의 용량을 가지고 있기에, 턴테이블의 연결선은 100pF이하(대부분의 턴에 달려있는 선 수준) 정도에서 카트리지의 음질을 유지할 수 있습니다.
일반 RCA선 2m짜리를 포노선으로 사용하면(대부분의 RCA선의 용량은 미터당 200~300pF 수준입니다) 최악의 경우인 750pF가 될 수 있으며, 이 경우는 고급 카트리지로 나올 수 있는 소리가 아닐 것입니다. 옛날 장전축 수준입니다.