최근 트랜스포머에 대한 미신, 헛소리들이 너무 많아서 부득이하게 이 글을 쓰게 되었습니다.

• 입력 임피던스 매칭: 입력 트랜스포머들은 마이크와 프리앰프의 입력 임피던스를 매칭하고, 밸런스로 입력된 신호를 내부 회로가 처리하는 언밸런스 신호로 전환하는데 쓰입니다.
• 밸런스 신호 전환: 출력 트랜스포머들은 내부에서 언밸런스로 처리한 신호를 밸런스 신호로 변환 출력하는데 사용됩니다.
• 신호 감압: 출력 트랜스포머들은 신호대 잡음비의 극대화를 위해 내부에서 고전압으로 처리된 신호를 다시 우리가 사용하는 신호 레벨로 규모를 감압하는데 사용됩니다.

마이크 프리앰프는 마이크에서 나오는 매우 작은 신호(마이크 레벨)를 라인 레벨까지 증폭하는 장치로, 신호대 잡음비(S/N비)가 매우 중요한 요소입니다. 과거에는 디스크리트(Discrete) 회로나 진공관 방식 프리앰프에서 높은 신호대 잡음비를 얻기 위해 고전압 증폭 후 감압 트랜스포머를 사용해 신호를 줄여 출력하는 방식을 썼습니다. 이 감압 트랜스포머는 출력 신호를 밸런스 신호로 바꾸는 데도 효과적이어서, 많은 제조사들이 채택했습니다.

트랜스포머의 장점

• 외부 노이즈(특히 험 노이즈) 차단 효과
• 완전한 밸런스 신호 제공
• 마이크의 임피던스와 프리앰프의 임피던스를 이상적으로 매칭

트랜스포머의 단점

• 신호의 착색(컬러)과 왜곡 발생
• 저역과 고역 주파수 대역폭 제한
• 고품질 트랜스포머의 높은 가격

이러한 이유로, 고급 프리앰프 제조사(GML, Millennia, SPL 등)는 출력 트랜스포머 대신 액티브 버퍼 회로를 사용해 감압 및 밸런스 전환을 구현하기도 합니다.

최근에는 IC(집적회로)나 SMD(표면실장 트랜지스터) 기술의 발전으로, 신호대 잡음비 등의 여러 특성이 훨씬 개선되어 과거처럼 고전압 증폭 후 감압 트랜스포머를 사용할 필요가 줄었습니다. 높은 입력 임피던스를 가진 IC나 입력 버퍼 회로의 등장으로 입력 트랜스포머도 점차 사라지고 있습니다. 다만, 기존 디스크리트 방식에 비해 IC나 SMD는 원래부터 미세전압 회로이기 때문에 최대 입력 레벨이 6dBu 밖에 안되는 등, 제한적이었으나, 최신 IC는 최대 24dBu까지도 입력을 받을 수 있게 되면서 점차 개선되고 있습니다. 24dBu까지 가능한 IC 회로는 사실상 기존의 24dBu 까지 가능했던 디스크리트 방식의 마이크 프리앰프 회로의 성능을 모든 면에서 뛰어넘습니다.

예전의 디스크리트 회로들의 마이크 프리앰프의 EIN 과 왜곡율, 현재 나오는 트랜스포머리스 IC 방식들의 EIN와 왜곡율을 객관적으로 비교해보면 답이 나옵니다.

컨덴서 마이크의 캡슐에서 발생하는 신호는 고 임피던스이면서 전류량이 극히 적어, 직접 증폭에 사용할 수 없습니다. 이 때문에 임피던스 컨버터 회로(진공관, FET 등)가 필요하며, 증폭 후 감압 트랜스포머로 신호를 줄여 등가의 전류량으로 바꿔줍니다. 이 트랜스포머는 동시에 신호를 밸런스 출력으로 전환하는 역할도 합니다.

마이크 프리앰프와 마찬가지로, 트랜스포머는 왜곡과 착색을 유발하고, 고급 트랜스포머는 매우 비쌉니다. SMD나 IC 기반의 임피던스 컨버터 회로가 개발되면서 감압 트랜스포머 없이도 충분한 신호대 잡음비와 출력 임피던스 전환이 가능해졌습니다. 다만, 밸런스 출력을 위해서는 여전히 회로적 대안이 필요합니다.

• Electronically Balanced 회로¹⁾: 저가형 마이크에서 사용하는 밸런스 전환회로, 저역 손실이 큼, 사실상 완벽한 밸런스 출력은 아님.
• Active Buffer 회로: 고가형 마이크에서 사용, 저역 손실 없이 완전한 밸런스 신호 전환 가능, 전원이 필요함

많은 트랜스포머리스 마이크들이 사실 Electronically Balanced 회로를 채택하는 경우가 많아 저역손실에 있어서 많은 유저들이 트랜스포머리스 마이크를 기피하는 것은 사실입니다.(Neumann TLM102, TLM103)

Active Buffer 회로를 사용한 트랜스포머리스 마이크의 경우에는 팬텀파워 전력만으로는 충분한 작동이 안될수도 있습니다. 팬텀파워는 캡슐에 공급되는 전력으로 사용되는 것만을 전제하여 설계된 방식이기 때문에, 추가적인 전력이 필요한 액티브 버퍼회로에 쓸 여분의 전력이 없을 가능성이 높습니다. 그래서, 이 방식은 따로 전원 공급장치가 있는 방식²⁾에서만 사용되는 경우가 많고, 만약 그렇지 않은 경우에 사용된 마이크라 하더라도 팬텀파워의 전류 공급량³⁾에 음질의 영향을 받기도 하기 때문에, 특정 마이크 제조사들은 따로 팬텀파워 서플라이 유닛을 따로 공급하기도 합니다.(Neumann TLM170 등)

이러한 점을 잘 알고 선택해야 합니다.

트랜스포머리스 컨덴서 마이크 액티브 버퍼회로 구성 케이스는 대표적으로 아래와 같은 것들이 있습니다.

• 진공관 마이크라 전용 파워서플라이 구성하여 액티브 버퍼도 충분한 전력 구동, Neumann TLM49,Rode K2 등
• 전용 팬텀파워 서플라이를 사용 권장, Neumann TLM170
• 캡슐의 사이즈등을 조정하여 캡슐에서 소모하는 팬텀 전력량을 줄이고 남은 전력으로 액티브 버퍼 출력 회로 구동, Audio Technica, Shure 등

• 트랜스포머는 마이크 프리앰프와 마이크 회로에서 임피던스 매칭, 노이즈 차단, 밸런스 신호 전환에 유리하지만, 신호 착색과 대역폭 제한, 높은 비용이 단점입니다.
• 기술 발전으로 트랜스포머를 대체하는 다양한 회로(액티브 버퍼, Electronically Balanced 등)가 등장했으며, 현대 프리앰프와 마이크에서는 트랜스포머 사용이 점차 줄고 있습니다.
• 트랜스포머는 마법의 조미료가 아닙니다. 트랜스포머는 기존 회로설계에서는 어쩔수 없이 사용해야 했던 부품에 불과하고, 현재의 회로기술의 발전으로 인하여 이제는 제거할 수 있으면 제거하는게 좋은 부품입니다.
• 필자의 개인적인 견해는 트랜스포머를 아직 완벽히 제거하는 것에 성공하지 못한 기술을 가진 제조사들이 계속 기존 제품을 팔기위해 마켓팅을 통해 트랜스포머에 대한 환상을 심는다는 생각이 들때도 있습니다.