왜곡

Distortion

신호 성분이 일부 과정을 거치면서 원래의 신호로 재현되지 않고 변형되는 현상.

IMD

Intermodulation Distortion

신호에서 두 개 이상의 주파수가 섞이게 되면 맥놀이 현상에 의해 원래 신호에 없는 새로운 주파수 성분이 생성된다.

측정방법

60Hz 와 7kHz 의 주파수를 각기 4:1 의 비율로 동시에 입력하여 발생하는 기생 주파수와 노이즈 플로어의 레벨(IMD+N)을 측정하여 7kHz의 레벨과 나머지 기생 주파수의 레벨의 비율을 측정하여 표기한다.¹⁾

세츄레이션

원래의 신호에 배음(harmonics) 성분이 더해져서, 소리가 왜곡²⁾ 되는 현상.

기본적으로 파형을 납작하게 만드는 과정은 홀수 배음 의 생성, 파형을 비대칭으로 만들고 트랜지언트를 과장하는 과정은 쩍수 배음이다. 그래서 홀수 배음은 Phat으로 이야기 하고 짝수 배음은 Edge로 이야기를 하는 경우가 많다.

Tube

진공관의 증폭 한도 때문에 파형이 일그러지면서 생겨나는 현상. 진공관이 수용할 수 있는 전자 갯수의 한계치로 인하여 전자가 포화(세츄레이션)되면 더 이상의 증폭이 힘들어진다. 이로 인하여 홀수 배음이 발생하게 된다.

Transformer

트랜스포머를 철로 만드는 경우가 많아 IRON 이라고도 한다 전압 강하를 목적으로 사용되는 출력 트랜스포머에 의한 세츄레이션,
권선비에 따라 유도기 전력을 발생시켜서 전압 강하를 하기 때문에, 반대로 출력 쪽 코일에서 생성된 자기장이 다시 입력 측 코일을 유도 발전 시켜서 생겨나는 역기전력 때문에, 2차 3차의 새로운 배음 성분이 생겨난다.

하지만 saturation curve를 보면 알겠지만 부드럽게 포화가 진행되지 않고 급격히 진행되는 부분이 있기때문에, 주의.

최근 이러한 트랜스포머의 세츄레이션의 성질을 이용하여 원래는 트랜스포머를 안넣어도 되는 프리앰프인데도, 권선비를 잘 조합한 특수 트랜스포머를 내장하여, 소리를 세츄레이션시키는 프리앰프들이 있다.

트랜스포머의 구리선을 감는 코어의 재질에 따라 Nickel, Iron, Steel³⁾ 등이 있으며, 자화되는 정도가 각기 다르기 때문에, 세츄레이션의 정도의 차이가 생긴다.

Tape

테이프 마그네틱 헤드의 영향을 받아 트랜스포머와 비슷한 Magnetic Hysterisis의 영향을 받는다 .

테이프 헤드는 위와 같이 생겼고, 녹음 시에는 헤드에 전달되는 전압과 전류에 따라, 산화철로 이루어진 테이프가 자화되고, 당연히 전압에 따라 자화되는 정도가 달라진다. 반대로 재생 시에는 자화된 테이프에 의해 헤드에서 역으로 전압과 전류가 발생되어 그것을 증폭하여 재생하게 된다.

여기서 일반적인 트랜스포머와 다른 점이 있는데 테이프는 AC 바이어스를 걸어서 녹음 및 재생을 함으로써 2배음의 발생을 억제하게 된다. 일반적으로 아래 그림처럼 바이어스가 없는 상태로 마그네틱 헤드를 통해 녹음, 및 재생하면 아래와 같이 원래의 파형이 그대로 녹음, 재생 되지 못한다. 많이 왜곡된 파형으로 재현되었음을 알 수 있다.

이러한 왜곡을 피하기 위하여, DC 바이어스를 이용하면, 그래프의 X축과 Y 축이 만나는 왜곡 지점을 피해서 왜곡이 없는 지점으로 파형의 녹음, 재생 지점을 이동 시킬 수 있다.

또한 DC 바이어스보다 더 나은 방식으로 AC 바이어스 방식을 사용하기도 한다.

따라서 테이프에서는 이 바이어스 값에 따라서 얼마나 파형이 왜곡되는 지에 대한 정도가 각기 다르다. 낮춤으로 인하여 2배음이 더 많은 세츄레이션이 발생할 수도 있고, 높힘으로 인하여 3배음이 더 많은 세츄레이션이 발생할 수도 있다.

컴프레서와의 차이는, 컴프레서는 센서로 소리의 크기를 감지해서 attack 과 release 에 걸리는 시간이 있는 반면, 테이프의 경우는 테이프의 양쪽 끝단에 가까워질수록 점점 ratio 가 증가하는 attack과 release가 없는 컴프레션이라는 점이 큰 차이 이다. (어떻게 보면 vari-mu와도 유사하게 동작한다고 볼 수 있지만, vari-mu도 본래는 컴프레서인지라, attack 와 release 가 있다.)