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윤세욱 칼럼(Who's Phillip Yoon?), 조용훈 칼럼, [PC-Fi 가이드]

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윤세욱 칼럼
2010.12.17 04:57

임피던스에 대하여-2

조회 수 2287 좋아요 112 댓글 0
박용호, 방형웅 두 분 학습지진아(^^)를 위해 팔자에 없는 수고를 아끼지 않은 철수, 영희는
출연을 마치고 엊그제 집으로 돌아갔습니다.
두 사람에게 오늘도 교보재 역할을 좀 해 줄 수 없겠냐고 부탁했더니
"학습 태도들이 형편없이 불량하다."고 입이 댓발이나 튀어 나왔더군요.^^
그래서 오늘은 필립 혼자 학문적 의미로서의 임피던스에 대해 조금 더 말씀드리겠습니다.

전선을 돌돌 만 것을 코일(coil)이라고 합니다.
근데 코일엔 특이한 성격이 있습니다.
전선이니 당연 전기가 잘 흐르리라는 저희의 일반적 관념을 벗어나
교류에 대해 저항으로 작용한다는 겁니다.
직류-건전지에서 나오는 전기 따위-는 전선이 감겨 있건 펼쳐져 있건 상관없이 잘 흐르는데
교류-가정용 전기나 음성 전류-는 전선을 감아 놓으면 잘 안 흐릅니다.
이 현상은 코일을 많이 감으면 감을수록 더욱 심해지고,
주파수에도 비례해서 높은 주파수가 될수록 더욱 심해집니다.
균형 감각이 없고 미운 짓만 골라서 하는 사람을 저희 고장 사투리로 “느자구”라고 하듯,
학자들은 이런 성질에도 이름을 붙였습니다.
그게 바로 임피던스라고 하는 겁니다.

임피던스는 전류의 흐름을 막는 성질이 있어서 저항의 성격을 갖고 있습니다만
같은 규격의 코일이라도 주파수에 따라 크기가 달라지므로 절대량이란 게 존재하지 않습니다.
공칭(公稱) 임피던스-대략 얼마 정도라고 가정하자-라는 용어가 나오게 되는 배경이 이것입니다.
정리하자면 코일과 교류에 의해 만들어지는 저항이 임피던스라고 생각하시면 큰 무리가 없겠습니다.

모든 발전기엔 코일이 필요합니다.
전축바늘-카트리지는 일종의 발전기입니다.
따라서 전축바늘 내부에도 코일이 들어 있습니다.
LP판의 음구(音溝)에 새겨진 진동을 바늘이 따라가면 진동 모습대로 바늘이 움직이고,
바늘 끝에 달린 코일이 전기를 만들어내는 겁니다.
물론 바늘 끝에 코일 대신 자석을 달고 자석 외부에 코일을 감아도 전기가 만들어지기도 하죠.
그래서 바늘에 코일이 달린 걸 MC-moving coil-라고 말하고
자석이 달린 것을 MM-moving magnet- 타입이라고 합니다.

바늘 무게는 가급적 가벼운 게 좋습니다.
무거우면 관성질량 때문에 음구의 모습 대로 진동하는 게 힘들거든요.
그래서 이런 특성을 위해서라면 MM이 유리합니다.
전축바늘은 시소처럼 생겼습니다.
바늘 팁이 달린 막대기를 컨틸레버(외팔보)라고 하는데,
컨틸레버 중간에 받침대가 있고,
내가 앉은 쪽이 다이아몬드 팁이라면 건너편에는 코일이나 자석이 붙어 있는 모양입니다.
카트리지에선 가급적 높은 전압이 나오는 게 좋습니다.
그래야 앰프의 증폭도가 낮더라도 소리가 깨끗하게 나니까요.
증폭을 크게 해야 한다면 잡음도 크게 증폭되어 신호 대 잡음 비율에서 불리해지거든요.
전압을 크게 하려면 자석이나 코일이 커야합니다.
큰 전압을 만들기 위해선 코일이 움직이는 것보다는 자석이 움직이는 게 더 낫습니다.
코일을 많이 감아주면 높은 전압을 만들 수 있지만 많이 감긴 코일은 당연 무거울 터이고
무거운 바늘은 음구를 추종하기 쉽지 않을 것이니까요.
그래서 움직이는 부분-바늘 끝엔 조그만 자석을 달고
움직이지 않는 부분-코일을 많이 감습니다.

코일을 많이 감으면 당연 교류저항-임피던스가 높아지겠지요.
MM 타입 카트리지의 임피던스가 높은 게 이것 때문으로서, 산업 표준은 47킬로옴 정도 됩니다.
시중의 대부분 포노 이퀄라이저 앰프(줄여서 포노 앰프)는 바로 이걸 기준으로 만들어져 있습니다.
영희의 팔꿈치(카트리지)의 강도(强度)와 벽의 강도(입력 임피던스)가 잘 어울려야
신호가 변질되지 않고 잘 전달되죠.
해서, 특별한 지정이 없는 한 포노 앰프의 입력 임피던스는 47킬로옴의 임피던스에 제일 잘 맞도록 만들어져 있다고 생각하시면 됩니다.

문제는 MC 카트리지입니다.
움직이는 부분은 가벼울수록 좋다고 말씀드렸습니다.
여자 분들은 키 큰 남자 좋아하지 마십쇼.
키 크면 덩치 크고,
덩치 크면 관성질량이 커서 여자 말에 잘 추종 안 합니다.

저요?
물론.......
험험.......

그래서 MC 카트리지는 코일을 많이 감을 수 없습니다.
MC 카트리지의 임피던스와 출력전압이 낮은 이유가 바로 그것-코일을 감는 횟수의 제약 때문입니다.
임피던스 낮기로 유명한 게 오토폰인데,
오토폰 SPU 따위는 직류 저항이 3옴 정도밖에 되지 않을 만큼 코일 길이가 짧고
출력전압도 일반 MM 카트리지의 1/20 정도인 0.2밀리볼트 밖에 되지 않습니다.
자석을 큰 것 쓰면 되지 않겠냐고 생각하실지 모르겠습니다만
큰 자석을 붙이더라도 자속을 좁은 곳에 집중시킬 수 없으므로 대안이 되질 않습니다.
물론 요즘은 네오디뮴 따위의 강자석이 나와서 출력은 좀 강해지긴 했습니다만 임피던스는 여전히 그대로입니다.

오늘은 여기까지 말씀 드립니다.


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