노정현(evaa@hitel.net) 2002-07-20 15:21:06
|
유니슨 리서치는 심플리 2와 심플리 4라는 인티앰프로 우리에게 친숙한 이태리의 진공관 앰프 전문 제작사이다. 유니슨 리서치의 제품들은 미려한 목재섀시로도 유명한데 최근 하이브리드형 유니코와 솔리드 스테이트형 유니코 i라는 2종류의 인티앰프를 새롭게 출시했다. 하이브리드 앰프야 이미 SR-1을 발표한 적이 있기 때문에 그다지 새로운 제품이 아니지만 끈질기게 진공관 앰프만을 생산했던 회사에서 뜬금없이(?) 솔리드 스테이트 방식의 앰프를 출시한 것은 좀 어리둥절할 일이다. 이번에 살펴볼 제품은 이 뜬금없는 2인조중 솔리드 스테이트 방식의 유니코 i이다.
|
[UNICO-i] |
<주요사양> |
|
사양 및 디자인
유니코 i 그리고 유니코는 외관부터 유니슨 리서치의 전통과는 완전히 단절되어 있다. 유니슨 리서치의 트레이드 마크처럼 되어 버린 미려한 나무마감의 섀시는 없어지고 단순한 디자인의 알루미늄 패널과 저렴해 보이는 철제섀시 안에 내용물이 담겨져 있다. 전면 패널의 로고를 보지 못했다면 유니슨 리서치의 제품이라고는 상상하기 어려울 것이다. 전통의 흔적은 목재 리모콘에서 발견되지만 앰프 본체와 전혀 어울리지 않는다. 동사의 역대 제품들이 선사해왔던 보는 즐거움은 일반적인 취향 기준에서 없어졌다고 보면 될 것이다.
본체 덮개는 일반적인 +형의 볼트로 접합되어 있기 때문에 뜯어보기 쉽게 되어 있지만 기계 들여다보는 일에 전혀 취미가 없는 필자는 집에 드라이버가 데굴데굴 굴러다님에도 뜯어볼 생각은 전혀 하지 않았다. 뜯어봐야 필자가 아는 부품이라고는 트랜스와 콘덴서 정도이므로 괜한 노동을 할 필요는 없다. 대신 상판에 발열구가 있어서 내부가 어느정도 보이는데 특이하게 가운데 방열판을 기준으로 좌측은 프리 앰프부 그리고 우측은 파워 앰프부로 완전히 구분되어진 것으로 보인다. 즉, 분리형 앰프가 전면 패널을 같이 붙들고 매달려 있는 형태이다. 공유하는 부분이라면 무겁고 커다란 토로이덜 타입의 트랜스 정도이고 이렇게 완전히 프리, 파워부가 분리 수납된 형태라면 프리부에 별도의 전원 레귤레이터를 채용하여 전원부 공유로 인한 간섭을 최대한 피하려는 시도를 했을 법하지만 실재 내용이 어떤지는 필자가 알 길이 없다. 필자가 얻은 기술적인 자료들은 국내 수입원 홈페이지에서 얻은 것이 전부인데 아무리 궁금한 독자라도 굳이 앞의 링크를 클릭할 필요는 없을 것이다. 몇 줄 안되는 설명을 필자가 아래 다 써먹었기 때문이다.
|
[유니코 - I 내부] |
유니코 i는 이미 하이파이넷에서 소개했던 SR-1 처럼 Padua 대학의 전자학부(Electronics Department)와 협력하여 개발된 제품이라고 한다. 출력단에 진공관 특성과 음질에 가장 가깝다고 여겨지는 최신의 MOS-FET을 완전 대칭으로 사용하고 대용량의 전원 트랜스는 고순도 리츠선을 사용해 유니슨 리서치에서 직접 생산한 것이라고 한다. 이 외에 고정밀도의 부품과 은막 패턴의 기판 그리고 순은 배선재를 사용했다고 한다. 참고로 이 제품은 일본에서 소비자가 16만엔 실 구매가격 12~3만엔 정도인데 여기까지 읽어보면 단가에 맞추다 보니 내부만 신경쓰고 겉모양에는 신경을 쓰지 못한 것이라는 짐작을 하게된다. 후면에는 WBT형 스피커 케이블 단자가 8개나 붙어 있는데 단자 간격도 꽤 넓고 단자 자체도 큼지막해서 말그대로 바이 와이어링이 매우 용이하게 되어 있다. 아무튼 고급 소재를 가지고 산학협조로 개발된 이 제품은 모든 소재가 뛰어난 성능을 발휘하는 회로 구성을 채택하여 높은 SN비, 저손실, 고신뢰성을 얻고 있다는 것이 제조사측의 주장이다.
|
[유니코 - i 후면] |
기능면에서 이 제품은 아주 단순한데 전면 좌측의 놉으로 소스를 선택하고(리모콘 지원 안됨) 중앙의 놉으로 볼륨을 조절하게 되어 있다. 플라스틱인지 나무인지 헷갈려서 직접 냄새를 맡아보고 나무임이 확인된 부속 리모콘으로 할 수 있는 일은 중앙의 놉을 멀리서 손 안대로 좌우로 돌리는 것 뿐이다. 이 목재 리모콘은 일반적인 적외선(IR) 방식이 아닌 라디오 주파수(RF) 방식으로 방향에 상관없이 타겟이 사정권 안에만 있으면 리모콘 조작이 가능하다. 따라서 본체 전면 패널에는 센서가 보이지 않는다. RF 방식이기 때문에 리모콘이 주머니 속에 들어 있어도 버튼만 누르면 조작이 된다는 편리함이 있지만 학습 리모콘 등에 학습 시킬 수 없다는 단점도 있다. 리모콘이 계속 많아지는 세상에서 하나라도 줄이는 것이 생활의 쾌적함이라고 여기는 필자같은 사람에게는 불만스러운 점이다.
|
[리모콘] |
참고로 특이하게 생겨서 우는 아기 달래는 용도로도 효과적으로 사용할 수 있으며 리뷰 기간 중 필자와 필자의 아기는 이 리모콘을 두고 치열한 신경전을 벌였다는 점을 덧 붙이고 싶다. 또 한가지 지적하고 싶은 점은 리뷰샘플만의 문제인지 모르겠는데(대개의 경우 리뷰 샘플들은 안전인증을 거치고 반납된 제품을 받게 되므로 문제가 있는 제품들도 간혹 만나게 된다) 리모콘을 조작할 경우 버튼을 누르는 순간 “틱” 하는 잡음을 들을 수 있었다. 초반에는 눈치채지 못하고 나중에 발견한 사항인데 볼륨을 수동으로 조작할 경우 잡음이 없는 것으로 보아 RF 방식이기 때문에 조작순간 순간적인 노이즈가 발생하는 것이 아닌가 짐작해 보았다. 버튼이 처음 눌러지는 순간에만 스피커를 통해 조그맣게 순간적인 잡음이 들리므로 특별하게 불편할 일은 없지만 지적할 만한 사항이라고 보여진다.
전원 스위치가 후면 전원소켓 상단에 있는 것으로 보아 계속 전원을 켜 둘 것을 권장하는 것 같다. 실재 이 앰프는 발열량이 거의 없다고 해도 무방할 정도이다. 트랜스의 소음은 사용자의 환경에 따라 천차만별이지만 필자의 집에서는 매우 조용했다. 유니코 i의 리뷰중 같이 들어봤던 제품은 아캄 A 85, 크릭 5350SE 그리고 크렐 300iL 등이었는데 아캄과 유니코 i가 제일 조용했고 크릭이 가장 소음이 심했다. 또 앰프의 전원을 켜고 끌 때 스피커를 통해 기분나쁜 퍽 소리 등도 들리지 않기 때문에 쾌적함에 있어서는 매우 만족스러웠다.
설치 및 길들이기
설치시 특별하게 유의할 점은 없어보인다. 발열량이 적어서 본체 위에 다른 제품을 얹어놓고 사용해도 별 문제 없어 보였고 또 특별한 기능이 없기 때문에 일반적인 설치시 유의사항만 준수하면 특별한 문제를 일으킬 만한 소지가 없는 제품이다. 길들이기는 필자가 받은 리뷰 제품의 경우 2~3일 정도 이후부터는 사용시간에 따른 특별한 음질 변화를 느끼지 못했다. 초반 2~3일간 실재 사용시간을 따지면 8시간정도이므로 길들이기에 특별히 긴 시간이 소요되지는 않는 것 같다. 처음 전원을 넣자마자 들어보면 전체적으로 딱딱하고 부자연스럽게 들리는데 시간이 지나면서 자연스러워졌다. 또 길이 충분히 든 후에도 저원을 오랫동안 꺼두었다가 다시 들어보면 건조하게 딱딱하게 들렸으므로 가급적이면 전원을 끄지 않는 편이 음질상 유리할 것으로 보인다.
시청은 필자의 집에서 아캄 23T CDP 및 필립스 DVD-962SA SACDP를 소스로 사용하고 스피커는 B&W 노틸러스 804와 매칭했다. 이외에 하이파이넷의 다른 필자들인 김종우님과 조춘원님께 제품을 보내고, 또 직접 가서 들어보면서 서로 의견을 교환 하였다.
음질
이 제품은 가격과 상관없이 몇가지 두드러진 장점을 가지고 있다.
먼저 가장 두드러진 특징은 매우 투명하고 디테일이 풍부하다는 점이다. 이 부분은 필자만의 생각이 아니고 다른 필자들이 모두 동의한 부분인데 절대적인 면에서 매우 세세한 부분까지 잘 드러내 준다. 보통 이 가격대의 제품들을 평가할 때 이정도 수준이면 가격을 고려할 때 만족스럽다 혹은 가격에 비해서 매우 훌륭한 수준이다 와 같은 표현을 자주 접하게 되는데 이 제품은 이것보다 더 자세하게 들려서 특별히 좋은 만한 점이 있을까라는 생각이 들 정도로 무엇인가 좀 더 들렸으면 좋겠다라는 느낌을 가지지 않게 만든다. 이 제품을 샀더니 무엇인가 덜 들려서 답답하다라는 인상을 받게 된다면 그 사람은 이전에 디테일이 엄청나게 뛰어난 제품을 사용했든지 아니면 연관된 시스템에 문제가 있는 경우일 것이다.
다음으로 반응이 매우 빠르다. 베이스 라인에서의 경쾌한 박자감이라든지 순간적으로 급하게 변하는 다이내믹스의 변화등을 매우 재빠르게 표현한다. 따라서 각 곡의 타이밍이나 페이스 등이 매우 빠르게 들리는데 이 부분도 절대적인 면에서 매우 우수하다고 말할 수 있다. 이 부분 역시 다른 필자들도 이견 없이 동의한 부분이다.
셋째, 디테일에 대한 부연 설명이 되겠지만 공간감의 표현이 무척 훌륭하다. 세팅이 제대로 되어 있는 시스템이라면 이 제품의 훌륭한 디테일과 균형이 잘 잡힌 밸런스로 인해 매우 넓고 시원하며 자연스러운 음장과 입체적인 공간감을 느끼는데 부족함이 없을 것이다.
위의 특별한 장점 외에 이 제품은 특별한 단점을 가지고 있지 않다는 것도 장점이다. 스펙상 최대출력이 8옴에서 100와트라고 되어 있는데 RMS 출력인 것 같지는 않고 또 더 낮은 부하에서 출력이 어떻게 변하는 지에 대한 정보도 없는데 출력 때문에 문제가 생길 소지는 없어 보인다. 테스트 했던 스피커들이 B&W의 제품들이고 또 엄청난 출력을 요구하는 제품들도 아니어서 이 제품이 어려운 부하를 구동하는데 특별한 재주가 있다고 말할 수 없지만 노틸러스 804에서나 시그너쳐 30에서나 출력이 더 높았으면 좋겠다라는 느낌은 전혀 받지 못했다. 대부분의 국내 오디오 매니어들이 시스템을 운용하는 공간이 7평을 넘는 경우가 드물다는 점을 고려할 때 특별함을 요구하는 스피커만 아니라면 출력 때문에 애먹을 일은 없어 보인다. 세 명의 필자들의 공통된 의견 중의 하나가 이 제품에서 특별히 지적할 만한 단점이 없다는 것이었다. 세 명 모두 음색이 조금 차갑다는 것을 아쉬운 점으로 꼽았는데 이 부분은 취향에 따라 선택할 부분이고 또 테스트 했던 스피커들이 따뜻한 음색을 지녔다고는 보기 힘든 제품들이기 때문에 어떤 스피커를 매칭하느냐에 따라 달라질 부분으로 보인다.
음반 몇장을 기준으로 좀 더 자세히 설명해 보면 먼저 그리 좋은 음질이라고 볼 수는 없지만 필자가 워낙 즐겨 들어서 리뷰할 때마다 단골로 등장하는 키스 재릿의 ‘Standards in Norway’(Keith Jarrett Trio : Standards in Norway/ECM)중 ‘Little Girl Blue" 초반부의 미세한 심벌의 트레몰로부터 기분좋게 들려주기 시작했고(실제로 소리의 크기와 상관없이 이 부분이 잘 안들리는 시스템도 많다) 베이스가 합류할 때 기분 좋게 풍성한 저역을 들을 수 있었으며, 특히 낭랑하게 울려 퍼지는 피아노의 음색 및 낮은 건반에서의 음정과 또 페달을 사용할 때 음색 변화등이 그동안 필자가 이 음반을 지겹게 들었다는 점을 고려하더라도 쉽고 편하게 들을 수 있었다.
비욘디와 유로파 갈란테가 연주한 비발디의 Il cimento dell"armonia e dell"inventione (Virgin Veritas)중 5번 협주곡(E flat “La Tempesta Di Mare"/RV 253)중 1악장을 들어보면 크고 작게 변하는 다이내믹스에 대한 반응이 매우 빨라서 비욘디류의 정신 사나운 연주를 즐겨 듣는 사용자에게는 매우 만족스러운 제품이 될 것으로 보였다. 특히 투명하고 섬세한 디테일 덕에 각 악기들의 움직임과 연주 변화도 힘들지 않게 구분할 수 있었는데 전체적으로 다소 차갑게 느껴지는 음색 외에 이런 파괴적인 원전연주에서 특별히 더 바랄만 한 점은 없어 보였다.
필자는 이 제품을 리뷰하면서 어느덧 자주 듣지 않게된 대편성의 관현악들을 자주 들어 보았는데 매우 만족스러운 재생 능력을 보여주었기 때문이었다. 필립스 962SA를 통해 번들 타이틀인 Ivan Fischer / Budapest Festival Orchestra (SACD Multi/Hybrid) 중 지고이네르 바이젠을 들어보면 넓고 시원하게 펼쳐지는 음장과 투티시 탄력있고 무게감 있게 내려가는 베이스 파트등 매우 만족스러운 재생이었다. 크렐 300iL 같은 앰프에서도 이렇게 시원하고 넓게 펼쳐지는 음장은 경험할 수 없어서 매우 신기했는데 쇼스타코비치를 듣던 스튜라우스를 듣던 악기들의 울림 및 잔향등이 매우 풍부하게 표현되면서도 밀집되어 있는 느낌이라든지 혼탁한 중역대 등은 찾아보기 힘들었다. 또한 필자의 스피커를 울리는데 아무런 부족함이 없어서 스트레스 받는 일 없이 커다란 다이내믹스도 잘 소화해 내었다. 아마 이보다 더 큰 시원함과 짜릿함을 맛보려면 공간을 넓혀서 스피커를 바꾸는 것이 더 빠른 길일 것 같다는 생각이 들었다.
이 제품을 리뷰하면서 필자는 평소에 잘 안듣던 여러 음반을 두루두루 재생해 보았는데 마이클 잭슨의 “history” 앨범 중 “come together"를 들어보면 풍부하고 탄력 있으면서도 무게감을 잃지 않는 베이스 라인이 이 곡의 쾌감을 잘 살려 주었으며 셀린 디온의 “the power of love"에서는 시원하게 뻗는 디온의 목소리와 중간 반전부에서의 힘있는 일렉트릭 기타의 리프 등이 곡의 분위기를 잘 살려 주었고 특히 인위적인 잔향을 많이 사용한 보컬 트랙을 통해 팝 음반 들이 얼마나 포스트 프로덕션에서 잔재주를 많이 피우는지 잘 확인할 수 있었다. 에릭 클랩튼의 “change the world"에서도 묵직하게 깔리는 일릭트릭 베이스를 노틸러스 804가 소화할 수 있는 한계 내에서 안정되게 잘 표현하였으며 김동율의 “다시 사랑한다 말할까"에서도 탄력있게 밀어주는 킥 드럼과 묵직함으로 일관하는 이 곡의 분위기를 잘 살려 주었다.
이 제품은 필자가 매우 좋아하는 아캄 A 85의 리뷰때와 마찬가지로 리뷰기간 동안 제품을 특별하게 테스트한다기 보다는 이 제품으로 여유시간에 항상 즐겁게 음악을 듣고 있다는 것을 깨닫게 되었는데 이 부분은 오디오 제품에서 필자가 가장 높은 가치를 부여하는 사항이다. 아마 이 제품을 들으면서 좀 아쉬운 부분이라면 위에서도 언급했 듯이 음색이 전반적으로 차갑다는 인상을 주는 것이다. 필자가 이 제품에서 발 견할 수 없었던 점은 중역대의 따뜻함이나 고역의 광채 그리고 촉촉함등 듣는 사람으로 하여금 음색의 매력을 느끼게 하는 부분이었는데 이 제품의 음색이 타이트하게 조여진 쪽이 아니라 적당하게 느슨한 편이기 때문에 듣기 매우 편하다는 점을 고려하면 사용자의 취향에 맡길 문제일 것 같다. 음색에 대해서 조금만 덧 붙이면 차갑다는 느낌은 있지만 자연스럽게 풀어져 있는 쪽이라서 불필요한 긴장감을 갖게 한다든지 오래 들어서 피곤해질 우려는 별로 없는 제품이다. 또 귀를 거슬리게 하는 거친 입자등도 발견할 수 없는 매끄럽고 깔끔한 음색을 들려주었다. 다만 시그너쳐 30과 매칭했을 때 다소 밝은 소리가 아닌가 하는 의심이 들었는데 음색이 망가질 정도는 아니었다. 따라서 너무 밝지 않은 스피커와 매칭하는 것이 좋아 보였다.
글을 맺으며
필자는 앞서 밝혔듯이 인티 앰프를 매우 선호하는데 비교적 저렴한 가격에 자신의 공간에 맞는 적절한 스피커와 같이 사용할 때 음악을 듣는 즐거움을 줄 수 있는 제품이 많고 또 여러면에서 효율적이기 때문이다. 이번에 리뷰하게 된 유니슨 리서치의 유니코 i는 이미 작년 하반기에 출시된 제품이지만 별다른 유명세도 없고 또 제조사 홈페이지에조차 등록되어 있지 않은 생소한 제품이다. 필자는 이 제품을 처음 접하면서 진공관 앰프 제조사에서 적당히 진공관 앰프 비슷한 소리를 내도록 보이싱한 그저 그런 TR 앰프 정도로 생각했었는데 막상 접하고 나서 필자의 선입견은 여지없이 깨졌다. 특히 이보다 훨씬 비싼 다른 제품들과 비교해 봐도 이 제품이 특별한 단점을 가지지 않고 또 몇가지 특별한 장점을 가지고 있다는 데서 더욱 놀라웠다. 크릭이나 아캄의 인티 앰프들과 비교해서 이제품이 갖고 있지 못한 것은 유명 오디오 잡지들이 부여하는 타이틀 뿐이었다. 디자인이나 기능면에서 특별한 점을 발견할 수 없는 제품이지만 매우 우수한 성능을 가진 제품이다. 취향에 따라 이 제품의 다소 차갑고 약간 건조한 듯한 음색이 아쉬울 수도 있겠는데 매끄럽고 유연하면서도 깔끔한 음색과 풍부한 디테일 그리고 시원하고 넓은 음장과 빠른 반응 등은 호소력을 가지는 부분이다.
가격이나 화려한 사양 혹은 멋진 디자인이 주는 선입관에서 벗어나면 성능이 좋은 오디오 제품들을 많이 만날 수 있다. 유니슨 리서치의 유니코 i도 그런 제품중 하나이다. 최근 들어 경쟁력이 막강해진 100만원 초반대의 인티앰프 목록에 꼭 올려놓고 청취해보기를 권한다.
시청기기
- CDP : Arcam FMJ CD 23T, Meridian 588
- SACDP/DVDP : Philips DVD-962SA
- Inte Amp : Arcam DiVA A-85, Creek 5350SE, Krell KAV-300iL, Unison research UNICO I
- Pre Amp : Hegel P2, Classe CP-35, Jeff Rowland Synergy II
- Power Amp : Hegel H2, Classe CA-101, Musical Fidelity A3cr, Goldmund SRM-2
- Speakers : B&W Nautilus 804, Signature 30
- Interconnects : Supra EFF-I PPX (unbalanced)
- Speaker cables : Gepco GCS-132 (bi-wiring)
- etc : 세신 EMC SEISE-2406 멀티탭
follow up
Unico i는 소개에서 밝혔듯이 이태리의 Padua 대학의 전자학부(Electronics Department)와 협력하여 개발된 제품입니다. 이 앰프에 대한 자료가 워낙 없어서 공동개발을 담당했던 Leopoldo Rossetto 교수에게 문의 메일을 보냈었는데 학기중이라 강의에 바빠서 자료를 뒤늦게 보내주었습니다. 잊지 않고 관련 자료를 보내준 담당 교수에게 감사드리며 다음 자료를 덧붙이니 참고하시기 바랍니다.
간략하게 주요부분만 정리하면 기본적인 디자인은 최초의 하이브리드 모델인 SR1에서 가져왔고 입력단을 특성이 좋은 버브라운제 OP 앰프로 구성하여 전단 솔리드 스테이트 방식으로 제작된 제품입니다. 비용절감을 위해 모든 회로는 한 장의 PCB에 집적되어 있으며 출력단자와 볼륨 및 셀렉터부로 구성된 별도의 기판으로 구성하여 배선을 최대한 줄였다고 합니다. 배선은 트랜스포머 및 볼륨 포텐셔미터를 연결하는 부분에만 사용되었다고 하네요. 제품 사양에 보면 내부 배선재는 모두 은선이라고 하는데 신호경로와는 상관 없는 부분에 투입된 은선이라 은선에 관한 속설이 통할 것 같지는 않습니다^^. 리뷰 제품을 받았을 때 단자배치 및 방열구를 통해서 들여다 본 내부를 보고 프리/파워부가 완전히 분리된 제품인 줄 알았는데 아래 설명을 보니 그게 아니네요. 역시 선무당은 사람잡기 쉽습니다.
아래 설명중 feedback과 THD에 대한 제조사의 주장이 나오는데 이부분은 하이파이넷 다른 게시판에서도 여러번 토론이 있었고 게시판 상에서 특별한 결론이 나온적도 없기 때문에 굳이 이 글을 보고 본 리뷰에서 토론등을 할 필요는 없어보입니다. 다만 이 제품도 요즘 유행하는 방식으로 THD 수치에 손해를 보더라도 NFB양을 줄이는 방식을 취하는데 NFB 값의 최종결정은 귀로 했다고 하니 여타 다른 앰프 제조사들과 다른 특이한 방식으로 제조된 제품은 아닌 것 같습니다. 참고로 NFB와 THD는 관계가 없다라는 주장과 대부부의 앰프 제작자들이 받아들이는 관계가 있다는 주장이 있는데 제 경험상 제조사들이 주장하는 NFB에 대한 설명과 실제 음질과는 별 상관관계가 없었습니다. 실제로 클라세나 브라이스턴 같은 음질 좋은 앰프를 만드는 회사들이 NFB의 양이 어떻고 저떻고 하는 것을 아직 보지는 못했으니까요. 또 최고의 순도를 보장하기 위해 글로벌 피드백을 아예 걸지 않았다고 주장하는 제품들이 다 좋은 소리를 들려주는 것도 아닙니다. 유니코 i는 제조사의 주장이 어떻든 간에 음질면에서 매우 장점이 많은 제품입니다.
이 제품은 발열량이 거의 없는데 설명을 보면 A급 작동을 한다고 되어 있습니다. 열이 폭주할 경우 동작이 멈추고 적정 온도로 되돌아 오면 다시 동작한다고 하는데요 제가 섀시만 만져봐서 열을 못느낀건지 모르겠습니다. 내부에 숨겨진 방열판을 직접 만져보면 뜨거울 지도 모르겠네요. 리뷰에서는 다른 기기를 위에 올려놓아도 별 문제 없을 것 같다고 했는데(실제로 리뷰기간동안은 그랬습니다) 그래도 가급적 통풍이 잘되도록 유지하는 것이 좋겠습니다.
나머지 세세한 부분들은 각 스테이지간의 게인 조절이나 모스펫을 사용한 이유등입니다. 관심있는 분들은 참고로 읽어보시기 바랍니다.
Design guidelines adopted for the Integrated Amplifier Unico I
The following document reports the main guidelines and describes the most important choices which have been adopted during the design of the solid state amplifier Unico I produced by Unison Research.
The circuit of Unico I is derived from the first hybrid amplifier produced by UR, the SR1, whose design includes many new ideas and unusual solutions. Starting from this product, several changes has been made in order to obtain a cheaper amplifier in a more classical body. Cost reduction results by adopting a single PCB design with a minimum number of flying connections (which also increases the amplifier reliability). Output power increase is obtained by adopting a greater supply voltage and a more efficient connection to the heatsink.
The topology of Unico I can be split into two main stages: a first input stage, adopting an operational amplifier, and a second solid state stage which employs bipolar transistors and power mosfet. This choice derives from the desire to maintain the excellent sonic performance of the solid state output stage of the SR1 in a new all-solid-state amplifier design. Thus we substituted the SR1 valve input stage with a properly designed operational amplifier stage.
As in other amplifiers of the Unico series, and particularly for the whole hybrid series, the gains of the above two stages are accurately selected during the design phase in order to maintain wide dynamic response and minimizing intermodulation distortion. However, the gains of the two stages are fine “tuned” to the actual value by means of several listening tests.
The adopted solution of two independent cascaded stages allows a reduced global feedback which improves the amplifier sonic performances. As in all the amplifiers produced by UR, Unico I employs a low global feedback factor and, even in this case, the final value has been tuned with many listening tests. The choice of a low feedback factor means that the measured performances of Unico I, like THD and noise, are a little bit higher if compared with many high-feedback amplifiers, but the sonic performance are much improved. In our design we always consider that our ear is not a TDH analyzer.
Some consideration on amplifier THD and Feedback
Speaking about the measure of TDH, we must consider that a given harmonic amplitude show the same THD value irrespective of the harmonic order, so it can result in much better sound an amplifier with an even greater THD if this latter is given by harmonics located very close to the fundamental. With negative feedback, the amplifier output voltage is feed-back to the input together its distortion terms. The signal from the output is then subtracted to the input signal thus reducing the signal to be amplified while the distortion terms remains of whole amplitude (with high feedback factor -or return gain- these additional input terms can affect the resulting amplifier input dynamic range). The distortion components are then amplified with the aim to cancel themselves on the output but, at the same time, the amplifier produces additional distortion of these distortion terms, which results in higher order harmonics. Thus the output voltage high frequency harmonic content increases.
It is quite easy to find systems where the high order harmonic content is increased and not reduced because of the presence of feedback. As an example, if a small square law is assumed for the amplifier gain curve, only a second harmonic term will results on the output. If feedback is employed, the second order harmonic is reported to the input thus generating a third order and fourth order harmonics, and so on. Thus components of any harmonic order result on the output, due to the feedback.
The generation of high order harmonic components highly affects the sonic performance of the amplifier for several reasons. Let us consider the high order harmonics generated by low frequency signal terms. Even if they can be considered very low in comparison with the signal, at low frequency, they can assume comparable amplitude with the high frequency components of the signal. In fact these latter are typically much lower in amplitude, in the music signal, than the low frequency components. The sound results confused. The right feedback factor should be able to reduce the amplifier harmonic amplitude while limiting the additional high frequency harmonic generation to suitably low level.
The input stage
For the input stage we choose the OPA604. An operational amplifier from Burr Brown which has very good sonic performances and is classified as “sound plus” in the Burr Brown product list. It adopts JFET input devices and includes some patented solution which allows very low harmonic and intermodulation distortion. Moreover it exhibits wide bandwidth and very high output current capability in comparison with other operational amplifier. This latter features allows a easy drive of the following power stage. Another feature of the input stage is to define the low frequency behavior of the amplifier. As many other amplifiers also Unico I adopts an output dc voltage servo loop in order to reduce any possible dc voltage on the output. The same circuit also defines the low frequency amplifierresponse by means of a single time constant circuit.
The power supply of the input stage is regulated with the cascade of a first shunt-type and a second series-type regulator both for the positive and negative rail. For the Unico I amplifier we also developed a new phono board.
The phono circuit adopts two operational amplifier in order to achieve the RIAA response. The low frequency behavior of the RIAA curve is obtained by active filtering while the high frequency response is obtained in passive mode. This ensures an optimum compromise among gain, curve tracking, and sonic performance. Moving jumper on the board allow to select MM or MC inputs, with associated standard input impedances, and to select an additional 10dB gain, if needed. On the board, moreover, it is also possible to add some passive components in case of a no-standard input impedance will be required. The phono stage adopts a +/-18V supply voltage in order to maintain high dynamics.
The power stage
The second stage of the amplifier is a solid state stage. It is composed by a symmetrical current mirror, made with bipolar transistors, which directly drives the output devices. These are Power Mosfet arranged in a complementary-symmetry connection. The current mirror stage performs a small amplification of the input stage output current which is in accordance with the above mentioned gain splitting between first and second stage.
The power stage is biased in a dynamic class A. From a mathematical point of view, the bias control circuit is designed to maintain constant the two Mosfet current’s “harmonic mean”. In practice, this means that the device bias is controlled in order to maintain the Mosfet current always grater than zero, thus avoiding their switch-off. Properly controlling the two currents also allows a much better performances in terms of gain linearity which in normal class AB operation changes abruptly when one device turns off. The resulting non-linearity (of course it always exists for wide changes in the device current) is very smooth and produces only low order harmonics.
An important feature of the amplifier is that both there is no needs of manual tuning of transistors bias or other points of the circuit. The driver circuit exhibits a symmetrical topology and operates in class A with high bias current. This choice firstly reduces the value of the associated impedances, thus enhancing the amplifier bandwidth. Secondly, it avoids any problem associated with the mosfet high frequency gate current requirements.
Moreover, the driver stage includes a resistor network which forms a balanced bridge connection. This circuit allows a complete decoupling between the signal path and the bias path because the two paths are connected on opposite diagonals of the bridge.
|
The low feedback factor together with the particular topology employed in the driver and power stages (which has been derived from very wide bandwidth video amplifiers) give a very stable amplifier in any operating condition. The Unico I does not employs any output stabilization network in parallel or even in series with its output (Zobel networks). The output devices drive the load only trough a low value resistor used by the bias circuitry. The Unico I can operate without any stability problem from no-load to full load or with capacitive load condition.
In case of load short circuit the output current is limited to safe values. This current limiter, which can be eliminated by four moving jumpers on the board, however allows fast current pulses of higher amplitude to be delivered to the load. Thus it is quite difficult to observe its intervention. Regarding the power supply of this stage we adopt a regulated power supply for the bias circuits while only rectified voltage for the driver and power stages. Driver and power stages, however, employs different transformer windings, rectifier, and capacitor banks. We adopted this solution because it shows reduced coupling between driver and power stages and allows higher driver supply voltage. Moreover, the unregulated supply voltage for the power stage, together a oversized transformer and a generous capacitor bank, allows maximum output voltage dynamics while maintain higher amplifier efficiency.
The power devices used in the Unico I are Power Mosfet. These devices exhibit very fast response, are very robust and are not affected by the secondary breakdown phenomena. This latter easily destroys power bipolar devices when a reactive load is connected to the amplifier output and, often, call for complex protection circuitry.
The main disadvantages reported for the Mosfet are in their higher driving voltage and lower gain when compared to bipolar transistors. But, as said above, in a low feedback design the lower gain could be an advantage if properly used. Moreover, regarding the higher driver voltage we adopt a driver voltage suitably higher than Mosfet supply voltage.
Other features
In case of overheating of the power stage heatsink the thermal protection zeroes the power mosfet bias and zeroes the amplifier output voltage. The amplifier wait, with the front panel led blinking, until the heatsink temperature fall below safe values then the amplifier star to work again. The Unico I has been designed with the goal of use a minimum number of connections. In fact all the amplifier circuit in included in a single board. Additional boards are used for the volume remote control, for the output connectors, for the input selector switch, and for the PHONO stage. The only flying connections is those coming from the power transformer and those for the volume potentiometer.