CMOY

이번에 소개하는 헤드폰 앰프는 CMOY이다. CMOY의 회로 자체는 상당히 기본적이며 교과서적인 회로이지만 헤드폰 앰프에 적당한 부품 용량을 정한 Chu Moy의 이름을 줄여 CMOY라고 부르고 있다.

CMOY의 회로도와 제작 코멘트, 사진을 확인하려면 다음 링크를 보라.

CMOY는 OP앰프를 사용해 전압 증폭을 하는 방식이다. 전원부는 OP앰프의 작동을 위해 가상접지를 사용한다.

CMOY에서 가장 중요한 부품은 OP앰프이다. OP앰프로 증폭을 전담해 OP앰프에 의해 소리가 달라지기 때문이다. 작동 전압을 맞춰줄 경우 많은 OP앰프가 호환될 수 있지만 간혹 발진을 일으키는 경우도 있어 주의가 필요하다. Chu Moy는 싱글OP앰프인 버브라운의 OPA134를 2개 사용했는데, 그 대신 싱글OP앰프 2개에 해당하는 듀얼OP앰프 1개를 사용해도 무방하다. 배터리로 작동시킨다면 작동 가능 전압이 중요한데, Chu Moy가 선택한 버브라운의 OPA134의 듀얼버전인 OPA2134 외에도 AD823, NJM4580, NJM4556, NE5532 등이 저전압에서도 작동한다. 전류소모량이 많은 OP앰프는 휴대용으로 적당하지 않으므로 작동 전압 외에 전류 소모량도 검토해야 한다. 간단히 정리하면 배터리를 이용해 휴대용으로 쓰고자 한다면 저전압에서 작동하고 전류소모가 적은 OP앰프가 적당하다. 그리고 비록 OP앰프는 아니지만 듀얼OP앰프와 핀호환이 되는 헤드폰앰프인 TDA1308도 작동 전압만 맞춰주면 CMOY에 사용할 수 있으며 저전력 구동이라는 조건에선 다른 OP앰프보다도 적합하다고 할 수 있다.

위에서 언급한 OP앰프에 대해 간단히 설명을 하면, OPA2134는 5V(+-2.5V)에서도 작동하며 오디오용으로 개발된 OP앰프로 가격이 흔하게 구할 수 있는 다른 OP앰프에 비해서 비싼편이다. AD823은 3V(+-1.5V)라는 아주 낮은 전압에서도 원할히 작동되고 전류소모도 크지 않아 좋지만 OPA2134와 마찬가지로 가격이 비싼 쪽에 속한다 . NJM4580은 4V(+-2V)에서도 작동되며 출력도 좋은 편이고 가격이 저렴하고 전반적으로 평이 좋아 개인적으로 애용하는 OP앰프이다. NJM4556은 4V(+-2V)에서도 작동되며 고출력이 장점인 OP앰프로, Grado사의 자기 회사 헤드폰용 헤드폰 앰프인 RA-1에 들어가는 OP앰프이기도 하다. NE5532는 6V(+-3V)에서도 사용이 가능하고 오디오 기기-주로 CDP 등에서 자주 쓰이는 OP앰프인데 헤드폰 앰프용으로는 그다지 평이 좋지 않다.

또한  저항과 캐패시터만을 사용해 가상접지를 구현하기 때문에 중점 전압이 확실히 잡혀있지 않다. 따라서 전원부에 사용하는 캐패시터의 용량을 크게하고, 저항값을 가급적 동일하게 맞춰 가상접지의 변동을 줄이는 것이 좋다.

CMOY보다 뛰어난 헤드폰 앰프는 많지만, CMOY는 회로가 간단한 만큼 많은 헤드폰 앰프 자작 도전자에게 좋은 교제 역할을 한다. 만약 전자회로에 대한 기초지식이 충분하지 않다면 이 CMOY부터 도전해볼 것을 권한다.


CMOY로 시작한 헤드폰 앰프 자작

무엇이든지 처음은 항상 그 의미가 남다르다. 나 역시 마찬가지로 처음 헤프폰 앰프 자작을 시작한 계기가 되었던 이 CMOY는 다른 앰프보다 깊은 인상으로 남아있다.

2002년 여름 헤드폰에 대해 관심을 갖고 알아보던 중 헤드폰 앰프에 대해 알게 되었다. 헤드폰을 제대로 구동시키자면 앰프가 필요한데, 기성품인 헤드폰 앰프는 상당히 비싸지만 자작한다면 저렴한 비용에 만들수 있다는 것을 말이다.
 
학과 선배와 같이 만들었는데 처음부터 비이공계열의 한계를 절실히 체감해야 했다. 세 번의 실패를 겪었는데, 처음의 두 개는 원인조차 파악할 수 없이 소리를 듣지 못하고 폐기해야 했다. 세 번째는 그나마 좀 나아졌는데 실패의 원인을 뒤늦게라도 알게 되었다. 보다 정확히 이야기하면 폐기하고 나서야 헤드폰 잭이 불량이었다는 것을 알게 되어, 결국 다 만들어놓고 소리를 듣지 못한 채 처리해버린 셈이었다. ㅠ_ㅠ;

CMOY를 처음 만들 때 하스(헤드폰 앰프 스테이션) 신정섭님의 CMOY 자료가 큰 도움이 되었는데 아마 그 분의 자료가 없었다면 헤드폰 앰프 자작을 시작할 엄두도 내지 못했을 것만 같다.


기본 배선은 신정섭님의 자료 그대로이고, 가지고 있는 부품의 크기에 맞춰서 배치만 약간 바꿔서 만들었다.
OP앰프로 TL072를 사용했고, 커플링 캐패시터는 폴리프로필렌(PP) 필름 캐패시터를 사용했다.

그때는 좌/우 균형이 괜찮은 소형 볼륨을 찾기 전이라 진명무선의 소형 볼륨을 사용했는데 좌/우 균형이 전반적으로 불량하다. 그런 볼륨의 좌/우 불균형과 페놀기판을 사용한 것, 드릴이나 다른 공구가 없어서 인두만으로 모든 구멍을 뚫어 마무리가 좋지 않은 점들이 좀 아쉽게 느껴진다.

어댑터 잭 옆에 있는 푸쉬 스위치는 배터리 구동시 연결 방식(직렬/병렬)을 선택하기 위한 것이다. AD823 같은 OP앰프는 저전압에서 잘 작동되지만 꽤 고가이기 때문에 TL072를 주로 사용했는데 그 TL072의 구동전압이 좀 높다는 점을 보완하려고 추가했다. 보통 때는 병렬로 사용하다가, 건전지를 오래 사용하면 전압이 떨어져서 앰프를 작동시키기 어려워지는데 그 때 직렬로 연결해서 구동시키는 아이디어였다. 하지만 실제로 사용할 때는 가볍게 쓰기 위해 배터리를 1개만 넣어서 가지고 다녔기 때문에 그렇게 자주 쓰지는 않았다.

이후  다른 새로운 앰프를 만들게 되면서 CMOY의 매력은 별로 느끼지 못하게 되었지만 여러 번의 실패를 극복하고 처음 완성한 CMOY와 헤드폰으로 음악을 들었을 때의 감동은 아직도 생생하다.


작은 선물 - Basic CMOY

CMOY로 자작을 시작한 뒤 다른 앰프에 열중하다 2004년 가을 참 오래간만에 다시 CMOY를 만들게 되었다. 친구의 이어폰-젠하이저 MX400 구입을 내가 워낙 부추겼던 터라 새 이어폰 구입을 축하하는 의미로 CMOY를 하나 만들어 선물해줄 생각이었다.

주 용도가 포터블이라 무게를 최대한 가볍게, 배터리를 오래 사용할 수 있게, 전압이 떨어진 배터리로도 큰무리없이 구동시킬 수 있게 만들어보려고 했다.

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이전에 만들었던 9V 배터리를 2개를 직렬/병렬로 선택해서 작동할 수 있게한 CMOY의 경우 실제로 사용할 때는 가볍게 쓰기 위해 배터리를 1개만 넣어서 가지고 다녔기 때문에 이번에는 배터리 고정 문제도 있고 해서 아예 한 개의 배터리만 쓰도록 만들었다.

1개의 배터리만 쓸 때는 배터리의 전압강하가 문제될 수 있는데, 이에 대응하고자 사용하는 OP앰프로 저전압에서 작동 가능한 NJM5532과 NJM4580을 후보로 택했다. 개인적인 취향에는 NJM5532가 부합했지만, NJM4580의 전력소모나 출력 그리고 저전압에서의 특성이 더 좋아 친구에게 건내줄 때는 NJM4580을 넣었다.

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포터블에서의 작동이 주가 되겠지만 어댑터(24V 정전압)와 같이 사용할 경우도 염두에 두어 어댑터 잭을 추가하고 캐패시터의 내압을 높게 잡았다.

LED의 밝기는 24볼트 어댑터를 기준으로 맞춰놓았는데, 이는 배터리 구동 시의 전력소모를 최소한으로 하기 위함이다.

사용 부품 중 볼륨은 단전원이기에 부품 배치를 간단하게 할 수 있는 스위치 볼륨으로, A커브가 청감상 좋기에 태봉전자의 스위치 볼륨(50KA)을 선별해서 사용했다. 대신 크기가 커서 기판에 눕혀 장착하느라 애좀 먹었다. 나머지 부품은 특별한 것 없이 전부 가지고 있던 평범한 부품으로 해결했다.

배선도는 하스 신정섭님의 실체배선도를 기초로 해서 가지고 있던 부품에 맞게 다시 그렸다. 배선도 작성 시 가급적 점퍼를 줄이고자 했는데, 노점퍼는 하다가 도저히 되지 않아 결국 포기했다. --;;

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배선 작업은 선물인 만큼 최대한 깔끔하게 하려고 했다. 다른 앰프 만들 때보다 더 공을 들였다.

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특별한 점은 하스의 신정섭님이 소개한 Class-A 동작 변환기를 내장한 것이다. 계속 적용하면 전력 소모가 커지기 때문에 필요할 때와 어댑터 구동 시 OP앰프 왼쪽의 푸쉬 스위치로 작동시킬 수 있게 했다. CMOY에 Class-A 동작 변환기를 쓴다고 해서 소리가 얼마나 좋게(?) 변하는지는 엄밀히 구분하기도 말하기도 어렵지만 심리적인 효과는 상당한 것 같았다. OP앰프도 좀 따뜻해지고 하니..ㅎㅎ

소리는 전과 달리 평범하게 들렸지만 색다름 감회에 잠기게 한다. 예전에 처음 CMOY를 만든다고 3대나 실패한 걸 생각하면 이렇게 한 번에 성공하니 좀 허무하기도 하고....예나 지금이나 별로 변한 것 없이 다른 사람들을 따라하기만 계속 해온 것 같은 느낌이 들어 자신을 되돌아 보게 된다.

아무튼 지금은 그냥 무엇인가를 만드는 재미에 의미를 두고 있고 거기에 만족하고 있다.^^


CMOY 관련 참고링크

HeadWize - Project: A Pocket Headphone Amplifier by Chu Moy
하스, 신정섭님의 "[초보자용 Cmoy 제작법 - 1/4] 실체 배선도 및 볼륨/잭 연결법"
하스, 신정섭님의 "[초보자용 Cmoy 제작법 - 2/4] 반제품 모습"
하스, 신정섭님의 "[초보자용 Cmoy 제작법 - 3/4] 완성품 모습"
하스, 신정섭님의 "[초보자용 Cmoy 제작법 - 4/4] FAQ - 흔히 겪는 문제와 해결"
하스, 신정섭님의 "[제작법] 튜닝용 CMOY (Universal CMOY)"

      DIY(오디오…)  |  2007. 3. 13. 16:25



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