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음향:signal_processor:preamp:preamp_topology [2025/02/14] – [Tube] 정승환음향:signal_processor:preamp:preamp_topology [2025/04/04] (현재) – [Discrete Op-Amp] 정승환
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 프리앰프 **토폴로지**는 마이크 프리앰프 회로를 구성하는 방식이나 구조를 의미하며, 프리앰프의 설계 방식에 따라 **증폭 성능**, **노이즈**, **음질** 등의 특성이 달라집니다. 프리앰프 **토폴로지**는 마이크 프리앰프 회로를 구성하는 방식이나 구조를 의미하며, 프리앰프의 설계 방식에 따라 **증폭 성능**, **노이즈**, **음질** 등의 특성이 달라집니다.
  
-프리앰프는 파워 앰프처럼 전기적 효율이 중요한 앰프 파트가 아니며, 소리의 품질이 중요시되는 앰프 파트입니다. 프리앰프의 역할은 마이크 레벨이나 인스트루먼트 레벨과 같은 초기의 작은 신호를 **라인 레벨** 신호 크기까지 증폭하는 것입니다. 이 때문에 거의 대부분의 프리앰프는 **Class-A** 방식으로 설계됩니다. Class-A 방식은 전력을 가장 많이 소모하지만, 품질이 가장 좋은 증폭 방식입니다.((차동 입력 증폭이나 차동 출력을 Class-AB로 오해하는 경우가 많습니다. 차동 입출력과 Class는 관계가 없습니다.))+프리앰프는 파워 앰프처럼 전기적 효율이 중요한 앰프 파트가 아니며, 소리의 품질이 중요시되는 앰프 파트입니다. 프리앰프의 역할은 마이크 레벨이나 인스트루먼트 레벨과 같은 초기의 작은 신호를 **라인 레벨** 신호 크기까지 증폭하는 것입니다. 이 때문에 거의 대부분의 프리앰프는 **Class-A**나 Class-AB 방식으로 설계됩니다. Class-A 방식은 전력을 가장 많이 소모하지만, 품질이 가장 좋은 증폭 방식입니다. 가끔, Op-Amp의 차동 입력 증폭, 오디오의 밸런스 신호 전송 등을 Class-AB로 오해하는 경우가 많습니다. 차동 입출력, 밸런스 신호전송은 Class-AB와는 관계가 없습니다.
  
 마이크 레벨 신호를 라인 레벨까지 증폭하는 장치를 **마이크 프리앰프**라고 하며, 인스트루먼트 레벨 신호를 라인 레벨로 증폭하는 장치는 **인스트루먼트 프리앰프**라고 합니다.((악기용 프리앰프는 보통 기타 앰프나 베이스 기타 앰프에 내장되어 있습니다.)) 마이크 레벨 신호를 라인 레벨까지 증폭하는 장치를 **마이크 프리앰프**라고 하며, 인스트루먼트 레벨 신호를 라인 레벨로 증폭하는 장치는 **인스트루먼트 프리앰프**라고 합니다.((악기용 프리앰프는 보통 기타 앰프나 베이스 기타 앰프에 내장되어 있습니다.))
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 {{ :음향:signal_processor:preamp:20241207-164150.png }} {{ :음향:signal_processor:preamp:20241207-164150.png }}
  
-진공관은 입력 임피던스가 커서, 작은 입력신호도 대역폭의 영향을 거의 받지 않고 감도를 높게 유지할 수 있습니다. 보통 진공관 회로는 마이크의 밸런스 출력을 받는 차동 증폭 회로를 구성할 수 있고 입력 임피던스가 높기 때문에 입력 트랜스포머가 필요 없을 수도 있습니다. 입력 트랜스포머가 마이크 출력의 밸런스 신호를 다시 신호처리를 위한 언밸런스 신호 전환을 위한 경우에도 임피던스 컨버터(전압 강하)로는 사용되지 않는 경우가 많습니다.+진공관은 입력 임피던스가 커서, 작은 입력신호도 대역폭의 영향을 거의 받지 않고 감도를 높게 유지할 수 있습니다. 보통 진공관 회로는 마이크의 밸런스 출력을 받는 차동 증폭 회로를 구성할 수 있고 입력 임피던스가 높기 때문에 입력 트랜스포머가 필요 없을 수도 있습니다. 입력 트랜스포머가 마이크 출력의 밸런스 신호를 다시 신호처리를 위한 언밸런스 신호 전환을 위한 경우에도 전압 강하로는 사용되지 않는 경우가 많습니다.((오히려 신호 전압을 높히는 용도로 사용되는 경우도 있을 수 있습니다.))
  
 하지만 진공관 증폭의 특성상, 높은 신호가 들어오면 **새츄레이션**이 발생합니다. 새츄레이션은 진공관이 증폭할 수 있는 신호의 한계에 도달했을 때 발생하는 포화 현상으로, 진공관이 더 이상 전류를 전달하거나, 플레이트 전압에서 전자들이 이동할 수 없을 때 일어납니다. 이는 전자 수와 전압 한계와 관련이 있으며, 전류가 더 이상 증가하지 못해 신호가 왜곡되는 현상입니다. 결과적으로 **고조파 왜곡(THD)**이 증가하여 소리의 특성이 변하게 됩니다. 하지만 진공관 증폭의 특성상, 높은 신호가 들어오면 **새츄레이션**이 발생합니다. 새츄레이션은 진공관이 증폭할 수 있는 신호의 한계에 도달했을 때 발생하는 포화 현상으로, 진공관이 더 이상 전류를 전달하거나, 플레이트 전압에서 전자들이 이동할 수 없을 때 일어납니다. 이는 전자 수와 전압 한계와 관련이 있으며, 전류가 더 이상 증가하지 못해 신호가 왜곡되는 현상입니다. 결과적으로 **고조파 왜곡(THD)**이 증가하여 소리의 특성이 변하게 됩니다.
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 결론적으로, 진공관 방식은 높은 신호에서 **THD**가 증가하여 새츄레이션이 많아지고, 원음이 왜곡됩니다. 다만, 진공관 증폭 방식은 **GBW**에는 영향 받지 않습니다.((이러한 넓은 대역폭 때문에 전자렌지에서 높은 주파수로 음식을 가열하는 회로에 아직도 진공관을 사용한다.)) 결론적으로, 진공관 방식은 높은 신호에서 **THD**가 증가하여 새츄레이션이 많아지고, 원음이 왜곡됩니다. 다만, 진공관 증폭 방식은 **GBW**에는 영향 받지 않습니다.((이러한 넓은 대역폭 때문에 전자렌지에서 높은 주파수로 음식을 가열하는 회로에 아직도 진공관을 사용한다.))
  
-  * UA610: UTC O-1 인풋 트랜스포머 밸런스 구성, [[음향:electric_circuit:tube:12ax7|12AX7]]+12AY7 증폭 회로 구성, UTC PA5946 출력 트랜스포머 밸런스 구성+  * [[유저위키:믹싱_콘솔:ua_610|UA610]]: UTC O-1 인풋 트랜스포머 밸런스 구성, [[음향:electric_circuit:tube:12ax7|12AX7(Gain)]]+[[음향:electric_circuit:tube:12ay7|12AY7(Output Level)]] 증폭 회로 구성, UTC PA5946 출력 트랜스포머 밸런스 구성
  
-<WRAP centeralign box>{{:음향:electric_circuit:20220703-173002.png|Tube-tech MP-1A}}\\+<WRAP centeralign box>{{:음향:electric_circuit:20220703-173002.png|TUBE-TECH MP-1A}}\\
 Tube-tech MP1A</WRAP> Tube-tech MP1A</WRAP>
  
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 BJT 방식도 진공관 방식과 마찬가지로 출력 시 출력 트랜스포머를 거쳐 신호를 전달합니다. 이로 인해 트랜스포머에 의한 왜곡이 발생할 수 있습니다. ((Millennia와 같은 장비는 트랜스포머 대신 Active FET Buffer를 사용하여 밸런스 출력 회로를 구성하기 때문에, 트랜스포머에 의한 새츄레이션이 없고 매우 깨끗하고 투명한 음색을 제공합니다.)) BJT 방식도 진공관 방식과 마찬가지로 출력 시 출력 트랜스포머를 거쳐 신호를 전달합니다. 이로 인해 트랜스포머에 의한 왜곡이 발생할 수 있습니다. ((Millennia와 같은 장비는 트랜스포머 대신 Active FET Buffer를 사용하여 밸런스 출력 회로를 구성하기 때문에, 트랜스포머에 의한 새츄레이션이 없고 매우 깨끗하고 투명한 음색을 제공합니다.))
  
-  * Neve 1073: 10468 인풋 트랜스포머 밸런스 입력 구성((라인 인풋 트랜스포머: 31267)), 6 BJT 트랜지스터 증폭회로, LO1166 출력 트랜스포머 밸런스 출력 구성+  * [[유저위키:아웃보드:preamp:neve1073|Neve 1073]]: [[음향:electric_circuit:transformer:li10468|10468]] 인풋 트랜스포머 밸런스 입력 구성((라인 인풋 트랜스포머: 31267)), 6 BJT 트랜지스터 증폭회로, [[음향:electric_circuit:transformer:lo1166|LO1166]] 출력 트랜스포머 밸런스 출력 구성
  
 {{ :음향:electric_circuit:20220703-173345.png |Neve BCM10}} {{ :음향:electric_circuit:20220703-173345.png |Neve BCM10}}
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-=====Discrete Op-Amp=====+=====디스크리트 Op-Amp=====
  
 <WRAP right column 25%>{{:음향:electric_circuit:20230811-005640.png}}</WRAP> <WRAP right column 25%>{{:음향:electric_circuit:20230811-005640.png}}</WRAP>
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 {{ :음향:signal_processor:preamp:20241207-165645.png }} {{ :음향:signal_processor:preamp:20241207-165645.png }}
  
-Discrete Op-Amp는 **BJT 트랜지스터 프리앰프**와 **Op-Amp(IC) 프리앰프** 사이의 과도기적 성격을 지닌 회로입니다. 신호 경로에 해당하는 회로 부분을 개별적인 Discrete Op-Amp로 통합하여, **생산성과 수리 및 정비의 용이성**을 제공합니다.+디스크리트 Op-Amp는 **BJT 트랜지스터 프리앰프**와 **Op-Amp(IC) 프리앰프** 사이의 과도기적 성격을 지닌 회로입니다. 신호 경로에 해당하는 회로 부분을 개별적인 디스크리트 Op-Amp로 통합하여, **생산성과 수리 및 정비의 용이성**을 제공합니다.
  
-Op-Amp(IC)는 높은 입력 레벨에 따라 대역폭이 줄어드는 GBW 현상의 영향을 크게 받습니다. 반면, Discrete Op-Amp는 집적회로(IC)가 아니기 때문에 전기적인 규모가 상대적으로 크고, 그로 인해 대역폭의 제한 영향을 덜 받습니다. Discrete Op-Amp는 개별 소자의 조합으로 구성되어 있어, 신호 처리 시 Op-Amp(IC)보다 더 넓은 대역폭과 안정성을 제공할 수 있습니다. **BJT 트랜지스터 방식과 거의 모든 특성이 동일합니다.**+Op-Amp(IC)는 높은 입력 레벨에 따라 대역폭이 줄어드는 GBW 현상의 영향을 크게 받습니다. 반면, 디스크리트 Op-Amp는 집적회로(IC)가 아니기 때문에 전기적인 규모가 상대적으로 크고, 그로 인해 대역폭의 제한 영향을 덜 받습니다. 디스크리트 Op-Amp는 개별 소자의 조합으로 구성되어 있어, 신호 처리 시 Op-Amp(IC)보다 더 넓은 대역폭과 안정성을 제공할 수 있습니다. **BJT 트랜지스터 방식과 거의 모든 특성이 동일합니다.**
  
-또한, Discrete Op-Amp는 회로 설계의 유연성을 높여 다양한 응용 분야에 적합하도록 조정할 수 있는 장점도 가지고 있습니다. **즉, 회로에서 고장률이 높은 신호 경로만 따로 Op-Amp라는 모듈형으로 제작하여 수리 및 정비성을 높힌 것에 의미가 있습니다.**+또한, 디스크리트 Op-Amp는 회로 설계의 유연성을 높여 다양한 응용 분야에 적합하도록 조정할 수 있는 장점도 가지고 있습니다. **즉, 회로에서 고장률이 높은 신호 경로만 따로 Op-Amp라는 모듈형으로 제작하여 수리 및 정비성을 높힌 것에 의미가 있습니다.**
  
-   * API312: 2622 인풋 트랜스포머 밸런스 입력 구성, API2520 Op-amp 증폭 구성, 2503 출력 트랜스포머 밸런스 출력 구성 +   * [[유저위키:아웃보드:preamp:api_312|API312]]: 2622 인풋 트랜스포머 밸런스 입력 구성, [[음향:electric_circuit:solid_state:op-amp:api2520|API2520]] Op-amp 증폭 구성, 2503 출력 트랜스포머 밸런스 출력 구성 
-   * Neve1081: 10468 인풋 트랜스포머 밸런스 입력 구성((라인 인풋 트랜스포머: 31267)), BA38 Op-amp 증폭 구성, LO2567 출력 트랜스포머 밸런스 출력 구성+   * [[유저위키:아웃보드:preamp:neve_1081|Neve1081]]: [[음향:electric_circuit:transformer:li10468|10468]] 인풋 트랜스포머 밸런스 입력 구성((라인 인풋 트랜스포머: 31267)), [[음향:electric_circuit:solid_state:op-amp:ba338|BA338]] Op-amp 증폭 구성, LO2567 출력 트랜스포머 밸런스 출력 구성
  
  
줄 151: 줄 151:
 **Op-Amp(IC)** 마이크 프리앰프의 경우 신호의 **DC 바이어스 전압**이 **BJT**나 진공관 방식에 비해 크지 않기 때문에 진공관이나 트랜지스터처럼 출력 트랜스포머는 필요 없습니다. 하지만 싱글형 **Op-Amp** 설계인 경우에는 밸런스 입력으로 들어온 신호를 언밸런스 신호로 변환해야 하므로 **입력 트랜스포머**를 사용하는 경우도 있습니다. **차동 입력 IC**를 사용하는 경우에는 입력 트랜스포머가 필요 없습니다. **Op-Amp(IC)** 마이크 프리앰프의 경우 신호의 **DC 바이어스 전압**이 **BJT**나 진공관 방식에 비해 크지 않기 때문에 진공관이나 트랜지스터처럼 출력 트랜스포머는 필요 없습니다. 하지만 싱글형 **Op-Amp** 설계인 경우에는 밸런스 입력으로 들어온 신호를 언밸런스 신호로 변환해야 하므로 **입력 트랜스포머**를 사용하는 경우도 있습니다. **차동 입력 IC**를 사용하는 경우에는 입력 트랜스포머가 필요 없습니다.
  
-  * SSL4000G Input Mic Preamp: LM394 트랜지스터로 차동 입력 구성, NE5534 싱글 입출력 Op-Amp((4개)), TL052 Op-Amp로 밸런스 출력 구성(DC 커플링 캐패시터 없음) +  * [[유저위키:믹싱_콘솔:ssl_4000g|SSL4000G]] Input Mic Preamp: LM394 트랜지스터로 차동 입력 구성, [[음향:electric_circuit:solid_state:op-amp:ne5534|NE5534]] 싱글 입출력 Op-Amp((4개)), TL052 Op-Amp로 밸런스 출력 구성(DC 커플링 캐패시터 없음) 
-  * Focusrite ISA: LL1538 인풋 트랜스포머로 밸런스 입력 구성, NE5534 싱글 입출력 Op-amp +  * [[유저위키:아웃보드:preamp:focusrite_isa110|Focusrite ISA]]: [[음향:electric_circuit:transformer:ll1538|LL1538]] 인풋 트랜스포머로 밸런스 입력 구성, [[음향:electric_circuit:solid_state:op-amp:ne5534|NE5534]] 싱글 입출력 Op-amp 
-  * Neve 88R: Belclaire 1:2 인풋 트랜스포머로 밸런스 입력 구성, NE5534 싱글 입출력 Op-amp +  * [[유저위키:아웃보드:preamp:neve_88rlb|Neve 88R]]: Belclaire 1:2 인풋 트랜스포머로 밸런스 입력 구성, [[음향:electric_circuit:solid_state:op-amp:ne5534|NE5534]] 싱글 입출력 Op-amp 
-  * Grace Design M108: THAT1583 차동 입출력 Op-amp+  * [[유저위키:아웃보드:preamp:grace_design_m108|Grace Design M108]]: [[음향:electric_circuit:solid_state:op-amp:that1583|THAT1583]] 차동 입출력 Op-amp
  
 <WRAP centeralign box>{{음향:hardware:outboard:preamp:pasted:20220113-042502.png|Focusrite ISA One}}\\ <WRAP centeralign box>{{음향:hardware:outboard:preamp:pasted:20220113-042502.png|Focusrite ISA One}}\\
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음향/signal_processor/preamp/preamp_topology.1739524072.txt.gz · 마지막으로 수정됨: 2025/02/14 저자 정승환