흔히 푸시풀 앰프는 클래스AB 증폭을 한다. 푸시(push)와 풀(pull) 신호를 증폭하는 2개의 증폭 소자에 최소한의 바이어스 전압만 가한다는 얘기다. 그래야 클래스B 증폭의 고질병인 크로스오버 왜곡을 없애면서도 클래스A 증폭보다 효율을 높일 수 있기 때문이다. 이는 증폭 소자가 진공관이든 트랜지스터든 상관없는 얘기다. 

네거티브 피드백을 거는 앰프도 많다. 특히 트랜지스터 앰프의 경우 진공관 앰프에 비해 증폭의 선형성이 낮기 때문에 네거티브 피드백을 걸어야 비로소 예상 가능한 증폭이 이뤄진다. 한마디로 앰프의 주파수 응답 특성이 좋아지고 왜율은 낮아진다는 것. 입력 임피던스는 높이고 출력 임피던스는 낮추는 효과도 있다. 

이 같은 평균적인 오디오 제작 문법에 반기를 든 제작사가 있다. 1994년에 설립된 이탈리아의 진공관 앰프 메이커 마스터사운드(Mastersound)다. 푸시풀이든 싱글엔디드든 클래스A 증폭만을 한다는 것이 이 제작사의 첫 번째 시그니처다. 두 번째 시그니처는 네거티브 피드백은 전압 증폭단이든 출력단이든 어디에도 안 건다는 것이다. 

왜 이러는 걸까. 음질 때문이다. 클래스A 증폭은 열도 많이 나고 효율도 떨어지지만 증폭 소자에 충분한 바이어스 전압을 가함으로써 입력신호를 클리핑 없이 증폭할 수 있다. 이는 증폭 소자가 싱글엔디드 구동을 하든, 푸시풀 구동을 하든 상관없는 얘기다. 네거티브 피드백 역시 수많은 장점에도 불구하고 인위적인 되먹임 동작이라는 점에서 자연스러운 음과는 거리가 멀다.

이번 시청기인 인티앰프 Gemini(제미니)도 마스터사운드의 이러한 제작 철칙이 고스란히 담겼다. 빔관 KT150을 채널당 2개씩 투입해 푸시풀로 50W를 내는 앰프인데 클래스A 증폭을 취했고, 빔관임에도 네거티브 피드백을 일절 걸지 않았다. 그런데도 12Hz~38kHz라는 밴드위쓰를 달성했다. KT150을 푸시풀로 구동하면서 클래스A 증폭을 하는 앰프는 개인적으로 처음 접했다. 

마스터사운드와 클래스A 증폭

마스터사운드는 엔지니어 세자르 사나비오(Cesare Sanavio)가 1994년 이탈리아 비첸차(Vicenza)에 설립했다. 세자르 사나비오는 1950년대부터 미국계 회사에서 진공관 앰프의 출력 트랜스 전문가로 이름을 떨쳤고, 브라질과 칠레, 파라과이의 교회나 대형 숍의 음향 시스템을 전문으로 다뤘다. 그러고는 이탈리아로 돌아와 그의 아들 루치아노 사나비오(Luciano Sanavio)와 함께 세운 회사가 마스터사운드다.

그는 처음부터 클래스A 앰프를 선택했다. 5극관 EL34를 투입한 데뷔작 이름이 2-11-A였던 것도 EL34를 채널당 1개씩 투입, 클래스A로 증폭해 스테레오로 11W를 출력했기 때문이었다. 데뷔작을 계승한 현행 모델 DueUndici 역시 EL34를 채널당 1개씩 투입, 클래스A 증폭으로 11W를 낸다(이탈리아어로 Due는 2, Undici는 11을 뜻한다).

데뷔작 이후 출시된 수많은 마스터사운드 인티앰프와 파워앰프 중에서 클래스A 증폭을 취하지 않은 앰프는 단 한 번도 없다. 다음은 필자가 출시연도가 밝혀진 마스터사운드 앰프들을 정리한 것인데, 싱글이든 푸시풀이든 모두 클래스A 증폭을 택한 점이 놀랍다.

• 1994 2-11 A 인티앰프 : EL34 x 2. 11W ⇒ 클래스A, 싱글
• 1996 Monoblock 300B 모노블럭 파워앰프 : 300B x 4. 30W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2002 Monoblock 845 모노블럭 파워앰프 : 845 x 4. 50W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2002 Compact 300B 인티앰프 : 300B x 2. 15W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2005 Compact 845 인티앰프 : 845 x 2. 30W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2006 DueVenti 인티앰프 : EL34 x 4. 20W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2006 DueTrenta 인티앰프 : KT88 x 4. 30W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2008 300B S.E. 인티앰프 : 300B x 2. 12W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2008 Evo 300B 인티앰프 : 300B x 4. 24W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2009 Evolution 845 인티앰프 : 845 x 4. 55W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2010 Compact 300B (2세대) 인티앰프 : 300B x 2. 15W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2010 Compact 845 (2세대) 인티앰프 : 845 x 2. 30W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2010 Monoblock PF100 모노블럭 파워앰프 : 845 x 4. 117W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2010 Piccolo 인티앰프 : EL84 x 2. 4W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2010 Monoblock 300B (2세대) 모노블럭 파워앰프 : 300B x 4. 30W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2011 Monoblock 845 (2세대) 모노블럭 파워앰프 : 845 x 4. 50W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2013 DueUndici 인티앰프 : EL34 x 2. 11W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2013 DueVenti (2세대) 인티앰프 : EL34 x 4. 20W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2013 DueTrenta (2세대) 인티앰프 : KT88 x 4. 30W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2015 Evo 300B (2세대) 인티앰프 : 300B x 4. 24W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2015 Monoblock 300B Plus (3세대) 모노블럭 파워앰프 : 300B x 4. 30W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2015 Monoblock 845 Plus (3세대) 모노블럭 파워앰프 : 845 x 2. 50W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2017 BoX 인티앰프 : EL34 x 6. 35W  ⇒ 클래스A, 트리플 싱글
• 2018 Monoblock PF100 (2세대) 모노블럭 파워앰프 : 845 x 4. 120W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2019 DueUndici (2세대) 인티앰프 : EL34 x 2. 11W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2019 DueVenti (3세대) 인티앰프: EL34 x 4. 20W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2019 DueTrenta (3세대) 인티앰프 : KT120 x 4. 33W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2019 Monoblock 845 (4세대) 모노블럭 파워앰프 : 845 x 4. 50W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2019 Monoblock 300B (4세대) 모노블럭 파워앰프 : 300B x 4. 30W ⇒ 클래스A, 패럴렐 싱글
• 2020 Evolution 845 (2세대) 인티앰프 : 845 x 4. 55W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2020 Evo 300B (3세대) 인티앰프 : 300B x 4. 24W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2021 Gemini 인티앰프 : KT150 x 4. 50W ⇒ 클래스A, 푸시풀
• 2022 Compact 845 (3세대) 인티앰프 : 845 x 2. 30W ⇒ 클래스A, 싱글
• 2002 Compact 300B (3세대) 인티앰프 : 300B x 2. 15W ⇒ 클래스A, 싱글

위 연보에서 알 수 있듯이 마스터사운드 앰프는 동일 모델이 스펙은 대체적으로 유지한 채 세대를 거듭해오며 업그레이드되어 왔다. 그러면서 진공관 보호 가이드 디자인이 바뀌고, XLR 입력단자가 추가되는 경우가 많았다. DueTrenta 모델은 초창기에는 KT88을 썼으나 이후 KT120으로 출력관을 바꿨다. 

한편 현행 모델 DueVenti는 20W를 내는 인티앰프인데 이탈리아어로 Venti는 20을 뜻한다. 마찬가지로 DueTrenta는 30W를 내는 인티앰프인데 이탈리아어로 Trenta는 30을 뜻한다. 인티앰프 BoX의 경우 EL34를 채널당 3개씩 투입, 트리플 싱글로 35W를 낸다. 이들 모두 클래스A 앰프인 것은 물론이다.  

클래스와 구동

이쯤에서 ‘클래스’(Class)과 ‘구동'(Driving)을 되짚어 본다. 먼저 ‘클래스’는 증폭 소자, 예를 들어 바이폴라 트랜지스터라면 입력신호가 들어오는 베이스(base)에, 진공관이라면 그리드(Grid)에 바이어스 전압을 얼마나 주느냐와 관련된다. 

바이어스 전압은 클래스A 증폭의 경우, 예를 들어 1V와 -1V를 오르내리는 음악 신호(사인파)의 기준점을 1V 이상(예를 들어 2V)으로 들어올려주는 역할을 한다. 즉, 사인파의 최저점이 -1V가 아니라 1V가 되는 것(-1V + 2V = 1V). 덕분에 증폭 후 출력값에 - 영역이 없어지게 된다.

‘- 영역’이라는 것은 결국 전류가 흐르지 않는다는 것이기 때문에 귀로 들으면 그냥 클리핑 소리로 들린다. 클래스A는 출력값에 이 ‘- 영역’이 없기 때문에 왜곡이 적다. 클래스A는 이처럼 트랜지스터에 음악 신호가 들어오든 안 들어오든 상관없이 바이어스 전압을 충분히 가해준다는 뜻이다.

이에 비해 클래스B는 바이어스 전압을 주지 않는 대신, NPN과 PNP 2개의 트랜지스터를 동원해 + 신호는 NPN, - 신호는 PNP가 증폭하게 한 뒤 이를 합쳐주는 방식. 바이어스 전압을 안 걸고서도 클리핑이 일어나지 않는 것이다. 따라서 효율은 좋지만 두 트랜지스터가 임무 교대하는 과정에서 제대로 증폭을 못하는, 즉 제로 크로스오버 왜곡(zero crossover distortion)이 발생하게 된다.

이처럼 클래스B 증폭에서 NPN과 PNP가 증폭을 못하는 구간이 존재하는 것은 바이어스 전압이 없기 때문에 실리콘 트랜지스터가 작동할 수 있는 최소 전압(Vbe. 베이스와 에미터 사이의 전압) +/-0.7V조차도 공급해 주지 못하기 때문이다.

클래스B의 이 같은 제로 크로스오버 왜곡 문제를 줄이기 위해 최소한의 바이어스 전압, 통상 0.7V 이상(클래스A 바이어스 전압 미만)의 전압을 NPN, PNP 두 트랜지스터에 흘려주는 것이 클래스AB 증폭이다. 따라서 NPN 트랜지스터는 0.7V 이상 증가분만큼 - 신호도 일부 증폭할 수 있기 때문에 클래스B의 제로 크로스오버 왜곡을 효과적으로 줄일 수 있게 된다. 

이처럼 클래스AB는 클래스A의 저왜곡, 클래스B의 효율이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있어 대다수 파워앰프가 이 클래스AB 증폭 방식을 통해 출력값을 뽑아낸다.

이에 비해 ’구동’은 증폭 소자가 혼자서 일하느냐, 여럿이 일하느냐와 관련된다. 증폭 소자가 한 채널 출력을 혼자 아니면 병렬(parallel)로 연결된 여럿이 도맡아 하면 싱글엔디드(Single-ended), 2개 이상의 증폭 소자가 서로 근무시간을 달리해 일을 하면 푸시풀(Push-pull)이다. 한 채널당 2개씩 쌍을 이루면 병렬 푸시풀(패럴렐 푸시풀. 파라 푸시풀), 3개씩 쌍을 이루면 트리플 푸시풀, 4개씩 쌍을 이루면 쿼드 푸시풀로 불린다.

따라서 싱글엔디드 구동은 반드시 클래스A 증폭이어야 한다. 바이어스 전압이 모자란 상태에서 대신 일을 해줄 다른 트랜지스터나 진공관이 없기 때문. 이에 비해 푸시풀 구동은 대부분이 클래스AB이지만 클래스A 증폭인 경우도 있다. 

이는 통상 싱글 트랜지스터 구동시 리니어리티(linearity)가 떨어지는 문제를 해결하기 위해 트랜지스터를 푸시풀로 구동하되 바이어스 전압은 푸시 트랜지스터와 풀 트랜지스터 양쪽에 충분히 걸어 클래스A 증폭의 장점도 가져오겠다는 뜻이다.

Gemini 본격 탐구

Gemini 인티앰프는 출력관으로 빔관 KT150을 채널당 2개씩 투입, 푸시풀 구동해 클래스A 증폭으로 50W를 낸다. 하지만 이는 펜토드 모드(5결 접속)를 선택했을 때이고, 트라이오드 모드(3결 접속)를 선택하면 25W를 낸다. 결속 방식은 두 출력관 사이에 있는 토글 스위치로 하면 된다. 

마스터사운드 앰프 역사상 출력관을 이처럼 푸시풀 구동한 것은 Gemini가 처음인데, 이는 빔관 KT150의 내부 저항이 3k옴으로 높아 300B나 845처럼 싱글, 혹은 패럴렐 싱글로 쓰기가 힘들었기 때문으로 짐작된다. 빔관이나 EL34 같은 5극관은 내부 저항이 높기 때문에 푸시풀 구동하는 것이 보통이다. 빔관이나 5극관을 3결 접속하는 것도 내부 저항을 3극관 수준으로 낮추기 위해서다.

Gemini 앰프는 또한 마스터사운드 앰프답게 전압 증폭단이나 출력단 어디에도 네거티브 피드백을 일절 걸지 않았다. 그런데도 스펙상 밴드위쓰가 12Hz~38kHz(0dB)를 보인다. 바이어스는 내부 회로를 이용한 자동 바이어스(Automatic Bias) 방식을 채택했다.

외관부터 본다. 우선 눈길을 끄는 것은 앰프 상판에 붙은 활짝 핀 날개 모양의 진공관 보호 가이드인데, 이 디자인은 최근 마스터사운드 앰프들의 패밀리 룩을 책임지는 간판이다. 날개 바깥쪽에는 키가 큰 KT150이 좌우 2개씩, 안쪽에는 키가 작은 초단 및 위상반전관 ECC802가 역시 좌우 채널별로 2개씩 자리 잡고 있다.

전면은 왼쪽에 입력 선택 노브, 오른쪽은 볼륨 노브가 있고 섀시 양 사이드는 이탈리아 제품답게 나무로 아름답게 마감됐다. 후면은 왼쪽부터 XLR 입력단자 1조, RCA 프리아웃 1조, RCA 라인아웃 1조, RCA 포노입력 1조, RCA 라인입력 3조 구성. 프리아웃은 Gemini의 볼륨을 거치고, 라인아웃은 볼륨을 거치지 않고 외부 파워앰프로 나간다. 바인딩포스트는 4옴과 8옴 단자를 마련했다.

상판 뒤쪽에는 가운데에 전원 트랜스, 양옆에 좌우 채널 출력 트랜스가 자리 잡고 있는데, 출력 트랜스야말로 마스터사운드의 내공이 깃든 핵심 부품. 특히 Gemini 같은 푸시풀 앰프에서는 두 푸시와 풀 신호가 바로 이 출력 트랜지스터에서 만나기 때문에 중요도가 더 높다. 마스터사운드에서는 EI 코어에 코일을 일일이 손으로 감아 트랜스를 완성시킨 후 케이스에 넣어 레진으로 함침 시키고 있다.

앰프 크기는 46cm(W) x 27.5cm(H) x 41.5cm(D), 무게는 31kg을 보인다. 앙증맞은 사이즈의 목재 리모컨이 기본 제공된다. 

끝으로 진공관을 살펴본다. 전압 증폭이 이뤄지는 초단관과, 출력관 2개에 각각 푸시 신호와 풀 신호를 보내주는 위상반전관에 쌍3극관인 ECC802가 각각 1개씩 사용됐다(채널별). ECC802는 ECC82(12AU7)의 롱 플레이트 버전으로, 12AU7에 비해 보다 풍성한 소리를 내주며 딥 베이스부터 초고역까지 풀 사운드를 커버한다. 전압 증폭률(게인)은 17, 전류증폭률(gm)은 2.2mA/V, 내부저항은 7.7k옴으로 12AU7과 동일하다.

출력관 KT150은 gm이 12.6mA/V, 내부저항이 3k옴, 플레이트 손실이 70W를 보이는 빔관. 청감상 힘이 좋고 깨끗한 소리를 내 출력관으로 인기가 높다. 참고로 KT88은 내부저항이 12k옴으로 높고, 플레이트 손실은 42W에 그친다. 진공관의 내부저항이 높으면 저음이 잘 나오지 않고, 플레이트 손실이 낮으면 출력이 낮게 된다. EL34는 내부저항이 15k옴, 플레이트 손실이 25W를 보인다.  

시청

하이파이클럽 시청실에서 진행한 Gemini 인티앰프 시청에는 소스기기로 MBL N31, 스피커로 피에가 511을 동원했다. 인터케이블은 텔루륨Q의 Black Diamond XLR, 스피커케이블은 헤밍웨이의 Z-Core Beta를 투입했다. 음원은 룬으로 코부즈 스트리밍 음원을 들었다. 

지휘   Sir Charles Mackerras
피아노   Artur Pizarro
오케스트라   Scottish Chamber Orchestra
곡   Piano Concerto No.5 in E flat major, Op.73 ‘Emperor’ - 1. Allegro
앨범   Ludwig Van Beethoven: Piano Concertos 3, 4 & 5

지금이 KT150을 채널당 2개씩 푸시풀로 구동하는 상황인데(펜토드 모드), 평소에 알고 있는 KT150 소리와 다르다. 음이 곱고 차분한 것이 청감상 클래스A 앰프가 맞다. 그런데도 오케스트라 가세 시 느껴지는 다이내믹스는 튼실한 음의 골격은 역시 KT150 푸시풀 앰프다. 스피커 구동에 전혀 아쉬움이 없다. 큰 볼륨으로 넘어갈 때도 이상무. 

이번에는 트라이오드 모드로 들어봤다. 상대적으로 약간 의기소침해졌으나 피아노 소리가 상당히 부드럽고 나긋나긋하며 상냥해졌다. 그럼에도 파워와 호쾌함은 여전하다. 아쉬운 것이 있다면 펜토드 모드에 비해 무대가 뒤로 너무 물러섰다는 것. 최소한 이 곡에서는 펜토드 모드가 나은 것 같다. 이렇게 출력관 결속을 바꿀 수 있는 점이 5극관이나 빔관을 채택한 앰프의 재미다. 

아티스트   Olafur Arnalds, Alice Sara Ott
곡   Nocturne In C Sharp Minor, B.49
앨범   The Chopin Project

다시 펜토드 모드로 해서 들어보면, SN비나 해상력이 돋보이는 가운데, 바이올린이 또렷하게 잘 보인다. 이는 결국 인티앰프의 프런트 엔드를 책임지는 ECC802 진공관이 제 몫을 하고 있다는 증거다. 음에 힘이 배어있고 무대 앞이 투명한 것은 KT150의 몫, 고음이 예쁘고 맛깔스러운 것은 클래스A 증폭의 특권. 

확실히 진공관 앰프는 출력관 플레이트에 가해지는 전압이 높기 때문에 50W라도 에너지가 넘쳐난다. 시청실이 음으로 가득 찼다는 느낌. 덕분에 다채로운 바이올린의 표정을 제대로 감상할 수 있었다. 자신에게 들어온 정보를 거의 다 까발리는 것을 보면 확실히 출력 트랜스에서 병목이나 필터링이 덜한 앰프가 맞는 것 같다. 

아티스트   Anne-Sofie Von Otter
곡   Green Song
앨범   For The Stars

이번에도 펜토드 모드인데 첼로의 음이 기막히고, 오터의 입술 부딪히는 소리나 호흡, 홀톤과 잔향음이 모두 잘 들린다. 전압 증폭관으로서 ECC802는 이러한 디테일에서 12AU7에 앞선다.

이어 트라이오드 모드로 바꿔 들어보면, 훨씬 편안한 재생음이어서 오터의 감성이 더 잘 살아난다. 상대적으로 펜토드 모드에서는 오터의 목소리가 억셌다는 생각이 비로소 든다. 체감상 SN비도 더 좋아지고 무대 앞도 더욱 투명해졌다.

아티스트   Michael Jackson
곡   Who Is It
앨범   Dangerous

계속해서 트라이오드 모드인데, 지금이 진공관 앰프인가 싶을 만큼 빠르고 정확하고 똑 부러진 음이 난무한다. 확실히 KT150은 3결 접속에서도 다이내믹스와 투명함이 빛나는 출력관이다.

마스터사운드의 출력 트랜스가 일으키는 착색이나 협대역 느낌 체감상 없었다. 이어 펜토드 모드로 바꿔보면, 무대의 스케일과 파워가 남달라진다. 표정이 180도로 바뀌었다는 인상. 무대의 공간감이나 입체감에서는 분리형 앰프에 밀리지만, 스피커 지배력에서만 보면 대출력 솔리드 앰프를 듣는 것 같았다. 

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