진공관 앰프에서 4옴 스피커를 위한 출력선을 찾아내다

한쪽 채널의 출력이 2-3와트에 불과한 소출력 진공관 앰프에게는 능률이 높은 스피커가 필수적이다. 스피커의 여러가지 사양 중에서 sensitivity라고 표기된 수치가 90 dB를 충분히 넘어야 한다는 뜻이다(94 dB 정도라면 금상첨화이겠으나 주변에 흔하지 않다). 이를 측정하는 방법은 다음과 같다. 스피커를 무향실에 설치하고 1 W(2.38 V, 주파수와 파형에 대한 기준까지는 잘 모르겠다)의 신호를 공급했을 때 스피커의 1미터 앞에서의 sound pressure level을 dB 단위로 측정한 것이다. 현대적인 트랜지스터 앰프는 87 dB 이하의 저능률 스피커를 연결해도 음악 감상에 전혀 문제가 없지만, 소출력 진공관 앰프는 그렇지가 않다. 문제는 이러한 고능률 스피커가 주변에 흔하지 않다는 것이다.

2년 반동안 PCL86 초삼결 앰프를 사용해 오면서 가장 곤란을 겪은 것이 바로 스피커 문제였다. 인켈의 89 dB 스탠딩형 스피커(90년대 초반에 생산된 AV 오디오용 제품이라서 덩치가 매우 크다)를 그동안 사용해 왔지만 어딘가 빈약한 소리가 늘 불만이었다. 동호회에서 구입한 풀레인지형 유닛(90 dB)으로 통을 만들어서 연결도 해 보았으나 임피던스가 4옴이라서 험도 약간 더 크게 들리고 어딘가 잘 맞지 않은 옷을 입은 것같은 느낌을 버릴 수 없었다. 앰프에는 8옴 스피커용 단자밖에는 나와있지 않다.

출력 트랜스에서는 분명이 3개의 선이 나온다. 이 중에 하나는 분명히 4옴 스피커를 위한 것일게다. 예전에 앰프의 바닥판을 열어 본 일이 있다. 그랬더니 출력 트랜스의 3개 선 중 하나는 스피커 (-) 단자에, 나머지 2개는 (+) 단자에 이어져 있는 것이 아니겠는가? 아니, 4옴과 8옴 출력선을 하나로 이어버렸단 말인가? 이게 말이 되나? 궁금증만을 수북하게 남긴 상태로 다시 뚜껑을 덮었다.

그 이후로 족히 1년은 지난 것 같다. 아무리 생각해도 출력 트랜스의 4옴과 8옴 단자를 전기적으로 이어버린다는 것은 말이 안된다. 어쩌면 전선을 정리하기 위해 단지 한 다발로 묶어놓은 것일지도 모른다는 생각이 들어서 어제 퇴근 후 다시 앰프의 속을 들여다보았다. 두 선을 묶은 케이블타이를 끊고 절연을 위해 감은 테이프를 풀러보니, 아... 그렇구나. 두 단자는 선 정리를 위해 그저 묶어만 놓은 것일 뿐, 4옴 출력선은 피복이 온전하게 남은 상태로 그 어느것과도 연결되지 않았다.

촬영 각도를 잘못 잡아서 마치 앰프가 찌그러진 것처럼 보인다. 실제로는 지극히 정상이다.

4옴 출력선에 단자 처리를 하려면 부품도 구입해야 하고 섀시에 구멍도 뚫어야 한다. 테스트를 하기 위해 선을 앰프 바깥쪽으로 꺼낸 뒤 피복을 벗기고 자작 4옴 스피커에 연결해 보았다. 4옴 스피커를 8옴 단자에 연결했을 때와 무엇이 다른가? 콕 찍어서 이야기하기는 어렵지만 약간 더 단단하고 정돈된 소리가 나는 느낌이다. 볼륨 놉의 회전에 대한 음량의 반응도 좀 더 좋아진 것 같다. 언젠가는 클립쉬의 입문 제품과 같은 고능률 스피커를 구입해야 하는 것 아닌가 하는 우려가 말끔히 사라진 순간이었다. 풀레인지형 4옴 스피커 유닛 중에는 소출력 진공관 앰프에 응용하기 적당한 고능률 제품이 많다. 그렇다면 앞으로도 비싼 기성 제품을 기웃거릴 것이 아니라 자작 스피커에서 가능성을 찾아보는 것이 현명할 것이다.

스피커의 임피던스 매칭이 이루어지지 않은 경우

트랜지스터 앰프의 스피커 단자에는 보통 임피던스 표기를 하지 않는다. 낮은 옴 수의 스피커를 연결하면 좀 더 큰 소리가 난다. 이는 앰프 내부에서 더 많은 전류를 소모하게 만드는 것이므로, 너무 큰 소리로 들으면 앰프에 무리가 간다. 하지만 진공관 앰프는 상황이 매우 다르다. 진공관 앰프의 출력 트랜스에는 4/8/(16)옴 단자가 별도로 마련되어 있다. 진공관 앰프에서는 4옴 스피커를 8옴 단자에 연결했다고 해서 소리가 확 커지고 앰프에서 열이 펄펄 나거나 하지는 않다. 다만 출력 트랜스와 스피커의 임피던스가 서로 같게 맞추었을 때 최대의 파워가 전달된다고 한다. 물론 임피던스가 맞지 않으면 재생되는 주파수 특성에 약간의 변화가 온다고 하지만 음악감상을 현저히 망치거나, 앰프를 못쓰게 되는 일은 벌어지지 않는다. 다만 작동 시에 스피커 단자를 개방하는 것은 좋지 않다는 말을 많이 보았다. 그러나 일반 가정용 진공관 앰프에서 스피커를 바꾸어 듣기 위해 잠깐 동안 개방 상태로 두는 것은 별 문제가 되지 않는다. 스피커 단자를 개방 상태로 두었을 때 문제가 되는 것은 무대용 기타 앰프 정도로 생각하면 될 것이다. 

스피커의 임피던스 매칭에는 너무 과도하게 신경쓰지 않아도 된다. 어차피 임피던스라는 것이 주파수에 따라 변하는 것이니까. 한계선을 넘어간 장비(예를 들어 2W + 2W 진공관 싱글 앰프에 85 dB 스피커)만 갖고 있는 것이 아니라면, 적당히 타협하면서 사는 것이 정신 건강에 도움이 될 것이다.