독일 아방가르드 어커스틱(Avantgarde Acoustic™)은 일반적인 다이내믹 라우드 스피커의
형식으로는 도저히 끌어낼 수 없는 혼 사운드만의 독특한 매력과 음악적 가치를 발굴하고,
개발함으로써 오직 혼형 라우드 스피커 시스템만을 디자인하고 제조, 생산하고 있다.
아방가르드 혼 사운드는 우리에게 어느 누구도 가보지 못한 예술적 차원의
또 다른 음악 세계를 활짝 열어 펼쳐주고 있는 셈이다.
따라서 아름다운 울림을 통해서 우아한 음악성을 들려주는
아방가르드(Avant-garde) 혼 사운드는 하나의 마법이라고도 할 수 있다.
아방가르드 사운드와 그 예술 혼의 마법에 담겨진 기술적 내용들을 들여다본다.

아방가르드 신세대 모델

혼 사운드의 메카로 자리 잡은 아방가르드 어커스틱의 기존 모델 라인은
크게 솔로(SOLO), 우노(UNO), 듀오(DUO) 그리고 트리오(TRIO)의 모델들로 라인 업 되어 왔다.
한편 최근 아방가르드 어커스틱은 새로운 G2 시리즈 모델 라인업을 소개하면서
기존 혼 스피커 모델 라인업 전체를 일신한 바 있다.
한층 개선된 하이엔드 혼 스피커 시스템의 본격 모델 라인으로서 도입된
아방가르드 혼 사운드의 신세대는 우노(UNO) G2, 듀오(DUO) G2, 트리오(TRIO) G2,
베이스 혼(Basshorn) G2로 구성된 모델 라인업이다.
보다 세련된 모습과 한층 개선된 음질로 혼 사운드의 마법을 더하고 있는 아방가르드의
신세대 라인 업 가운데 우노(Uno) G2 시스템을 중심으로 예술 혼의 구성과 해법을 확인한다.

우노(Uno) G2 시스템 리뷰

(1) 시스템 특성
10가지의 표준 색상 중에서 원하는 컬러를 선택할 수 있는 우노(Uno)는
2웨이 스페리컬 혼 시스템으로서 통합형 액티브 서브 우퍼 Sub 225를 포함하고 있다.
우노(Uno) 시스템은 자체 구동 방식의 서브 우퍼를 결합시키고 있는 하이브리드 시스템으로서
104dB/W/m에 달하는 고 능률 특성을 달성하고 있다.
따라서 그 어떤 앰프로 구동해도 손쉽게 본래의 성능을 발휘하여, 고 음질 재생이 가능하도록 설계되었다.
고 출력을 요구하는 초 저역 성분은 액티브 서브 우퍼 Sub 225의 내장 앰프가 구동해낸다.
결국 우노(Uno) 시스템은 저 출력의 진공관 앰프로 구동하는 경우에도
강력하고 다이내믹한 사운드를 3차원의 음상 공간에 충분히 펼쳐낼 수 있다.

(2) 시스템 외부 골격 구성
미드레인지 혼은 뒷부분에 다이 캐스트 알루미늄 재질의 백 커버가 있는 원형 하우징 실린더에 장착된다.
트위터 혼은 서브 우퍼 인클로저 상부의 봉인된 격실에 배치된다.
스피커 시스템 전체는 다이 캐스트 알루미늄 재질 베이스 프레임에 설치된다.
베이스 프레임의 스파이크 어셈블리는
단단한 55mm 직경의 스파이크와 커다란 조절용 핸들로 구성되어 있다.
시스템 전체의 설치 형식은, 신형 디자인의 골이 파인 헤드 스크류형 알루미늄 스페이서로
프레임 레일과 미드레인지 하우징 실린더 및 서브 우퍼 등을 연결하는 방식이다.



(3) H1 트위터 혼 드라이버
H1 트위터 혼 드라이버는 고음역 재생용 트위터로 1.5kHz 이상의 광대역 고 주파수 음역을 재생해낸다.
전설적인 트리오(Trio) 시스템의 H3트위터와 동일한 설계 구조 및 원리를 기반으로 개발된
H1 트위터 혼 드라이버는 극저의 디스토션과 탁월한 과도 특성을 보유하고 있다.
H1 트위터 혼 드라이버의 대형 마그넷 자성체는 중량이 3kg(6.5파운드)에 달하며,
출력 음압 레벨이 104dB(1Watt/1m)에 이른다.
H1 트위터 혼 드라이버의 공칭 임피던스는 16옴(ohm)이다.

(4) M1 미드레인지 혼 드라이버
혼 스피커 기술의 장점을 근거로 하이엔드 스피커 사운드를 완성해내기 위한 절대적 관건은
바로 혼 드라이버의 선택 문제이다.
대개의 경우 전체 스피커 시스템 특성에 있어서 고음역 재생 능력과 저 음역 베이스 응답 특성에
초점을 맞추는 시스템 튜닝이 일반적인 상용 방식이다.
그러나 아방가르드 어커스틱(Avantgarde Acoustic™)은 미드레인지 음역이야말로
전체 스피커 시스템 튜닝의 핵심이자 바탕이라고 확신하고 있다.
우노(Uno)를 위해 특별히 개발한 M1 미드레인지 혼 드라이버 SH 5002는
5인치(130mm) 미드레인지 드라이버로서
진폭 구간이 길고 선형적인 왕복 운동에 최적화되도록 설계되었다.
자기 회로 내 두 겹의 페라이트 자석 어셈블리를 통해서 강력한 자기장을 형성하므로
보이스 코일의 동작을 균일하게 제어할 수 있는 구조이다.
M1 미드레인지 혼 드라이버는 상당히 낮은 컷 오프 주파수 대역을 가지기 때문에
별도의 크로스오버를 부가하지 않고도 자연스럽게 서브 우퍼의 재생 대역에 연결될 수 있다.
돔 자체의 구조 디자인이 재생 음파의 음상이 쏠리지 않게 해주므로
미드레인지 혼 SH 5002가 재생하는 확장된 미드레인지 대역을 290Hz까지 낮추어 준다.
M1 미드레인지 혼 드라이버는 콘 벨루어 댐핑 효과를 이끌어내는 작은 극세사 입자로 코팅되어 있다.
따라서 이처럼 겹겹이 쌓인 작은 털 조직을 형성시키는 극세사 코팅 방식의 VDE 기술 적용에 따라서
콘 자체의 부분적인 공진 발생은 현저히 감소된다.
더불어 VDE 기술의 극세사 입자 코팅 방식은 고음역의 디스토션 발생 역시 효과적으로 흡수해낸다.
아방가르드 어커스틱(Avantgarde Acoustic™)의 특허 기술인 CDC 시스템은
3kHz에서의 롤-오프(Roll-Off)를 자연스럽게 제어해내기 때문에,
재생 신호 경로 상의 모든 패시브 크로스오버 부품들을 완전히 배제할 수 있게 해준다.
그 결과 M1 미드레인지 혼 드라이버는 순수하고 왜곡이 거의 없는 풀 레인지 대역 신호 전체를
구동 앰프로부터 직접 입력받을 수 있게 된다.
M1 미드레인지 혼 드라이버의 공칭 임피던스는 8옴(ohm)이며 감도는 104dB(1Watt/1m)이다.



(5) Sub 225 서브 우퍼 드라이버
우노(Uno)는 기본적으로 액티브 서브 우퍼 Sub 225와 함께 구성되는 시스템이다.
우노의 액티브 서브 우퍼 Sub 225는 강력한 10인치 드라이버 2개에 의해 구동되는 더블 우퍼 형식이다.
Sub 225 서브 우퍼에 장착된 10-ND500 드라이브 유닛은
매우 높은 능률(감도)과 넉넉한 파워 핸들링 용량을 확보하고 있으며,
대 진폭으로 확장된 진동판의 전후 진동 폭은 ±7mm에 달한다.
특히 언더 폴 마그넷 기술로 설계, 제작된 전용의 네오디뮴 자석은
에어 갭 내부의 자속(플럭스) 밀도를 최대로 강화하면서도 자기장의 에너지 누출은 최소화해준다.
매우 강한 BL 역률을 가지는 고밀도 네오디뮴 자석과 강성이지만
경량인 멤브레인은 극한적으로 높은 음압 레벨의 지속적인 구동에서도
복합 주파수 신호의 재생에 있어서 언제나 최고의 해상력을 유지할 수 있는 제어 능력이 뛰어나다.

(6) 서브 우퍼 앰프
인티그레이티드 액티브 앰프인 PA 106은 RMS 250W 앰프 1개와 액티브 주파수 크로스오버 1개로 구성된다.
330VA 대 전류 토로이달 트랜스포머와 60.000μF의 필터 커패시터는
재생 음악 신호 변화에 따른 충분한 전기 에너지를 충방전할 수 있으며,
뛰어난 다이내믹 헤드 룸을 확보해준다.
PA 106 액티브 앰프는 드라이버 구동 관성을 극복하고 재생 특성을 완벽히 제어하기 위해서
아방가르드 순정의 적응형 작동 제어 회로를 내장하고 있다.
적응형 작동 제어 회로의 기능은 회로와 드라이버에서 유발되는 편향 신호들을
실시간으로 보정해주는 역할을 수행한다.
결과적으로 Sub 225는 18Hz의 저 주파수 대역에 이르기까지 놀랄 만큼 평탄한 주파수 응답 특성을
달성하고 있다.
또한 음악 신호가 너무 미약하기 때문에 베이스 드라이버의 관성을 극복하지 못하는,
아주 낮은 청취 레벨에서도 적응형 운동제어 회로는 충실하고 풍부한 베이스 응답을 위한 파워 출력을
매끄럽게 증가시켜 준다.
한편 액티브 크로스오버는 음향적으로 가혹한 환경 하에서도 많은 파라미터들을 조절해서
시스템을 매우 쉽고 빠르게 설치할 수 있도록 도와준다.
더불어 3포지션의 서브 소닉 스위치를 통해서 입력 감도와 크로스오버 주파수의 설정을 변경할 수도 있다.
또한 12V 트리거 신호로 Sub 225의 온/ 오프(on/off)를 원격으로 조작할 수 있다.
Sub 225는 인티 앰프, 파워 앰프 또는 리시버에 직접 연결하는 고출력 스피커 터미널 또는
XLR 터미널을 경유하여 구동될 수 있다.
신호의 테이크-오프(Take-off)는 높은 임피던스에서 뿐만 아니라,
밸런스 또는 트랜스포머 연결에서도 가능하다.
이것은 서브 우퍼 접지를 플로트(Float)해서 험 루프(Hum loof)를 피하고,
밸런스 또는 브릿지(Bridged) 앰프 디자인에 쉽게 연결할 수 있도록 해준다.
Sub 225의 고 강성 공진 방지 인클로저는 1.2인치(28mm) 두께의 MDF 재질로 제작되며,
중앙부에는 보강용 스태빌라이저를 채택하고 있다.



예술 혼의 구성과 해법

(1) 오메가(OMEGA) 기법
음질 개선을 위한 아방가르드 어커스틱(Avantgarde Acoustic™)의 오메가 기법은
패시브 크로스오버 설계의 단순화와 보이스 코일의 고 임피던스화를 목표로 한다.
6개의 부품으로 구성된 기존의 2웨이 방식 2차 패시브 크로스오버와는 달리,
듀오 그로소의 오메가 크로스오버는 트위터용 고음역 필터링에 다만 2개의 부품만을 사용하며,
미드레인지에는 필터링 부품 자체를 사용하지 않는다.
주파수 응답의 중복 영역이라 할 미드레인지 재생에서 크로스오버를 배제하는 것은 결코 쉽지 않다.
이는 아방가르드만의 분산 특성 제어를 통해서 드라이버와 혼의 구조를 정확히 설정함으로써
출력을 효과적으로 제어한 성과이다.

(2) CDC 작동 원리
혼 스피커의 하한 컷 오프 주파수는 혼의 크기에 의해 결정된다.
혼의 크기가 커질수록 응답 주파수는 낮아진다.
혼의 하한 컷 오프 주파수 대역 응답 특성은 18dB/octave에서 가파르게 저하한다.
그러므로 아방가르드 스피커는 자체적인 컷 오프 주파수 대역 한계까지만 작동되도록 설계되어 있어서
하이패스 필터를 필요로 하지 않는다.
보통 상한 주파수 응답 특성은 드라이버에 의해 결정되지만, 이 역시 음향적으로 혼에 의해 영향을 받는다.
따라서 아방가르드는 드라이버의 진동판과 혼의 목 사이에 작은 챔버를 설치한다.
드라이버는 음을 직접 방사하지 않고 작은 에어 챔버를 거쳐 혼 목의 개구부를 통해 방사하게 된다.
이 공기의 용적은 밴드 패스 필터와 같은 작용을 하기 때문에
자동으로 챔버의 공명 용적( 6dB/oct.에서) 이상의 주파수 대역을 걸러주게 된다.
이 주파수 범위 내에서 6dB의 자연스러운 롤 오프(Roll off) 주파수에
적합한 드라이버를 선택, 사용하면, 패시브 크로스오버 없이도 12dB의 주파수 응답의
음향 감쇄 효과를 얻을 수 있다.
결국 CDC 시스템은 미드레인지로 하여금 그 작동 대역 안에서만 작동하게 하고,
과도 점에 이르면 급격히 감쇄되도록 해준다.
따라서 그 어떤 로우패스 필터도 필요 없게 된다.
또한 매우 높은 저항치를 얻기 위해 오메가 드라이버의 보이스 코일은
매우 길고 가느다란 코일로 만들어 보이스 코일 포머에 4회까지 권선하는 구조이다.
이 경우 코일은 가늘고 끊어지기 쉬우며 보이스 코일의 갭이 비좁기 때문에 정교한 제작 기술이 필요다.



(3) 실효 댐핑 펙터의 보존
혼 제조업체가 패시브 크로스오버를 단순화시키고 보이스 코일의 임피던스를 높이려는 목적은
다름 아닌 댐핑 팩터(Damping Factor) 때문이다.
댐핑 팩터는 앰프가 진동판의 움직임을 제어하는 능력을 나타내며, 나아가 음악 신호에 따라서
앰프가 보이스 코일에 작용하는 힘의 정도를 의미한다.
댐핑 팩터는 부하 임피던스(드라이버)를 앰프의 출력 임피던스로 나눈 값이므로
앰프의 출력 임피던스가 0.04옴(ohm)일 때 4(옴)ohm 스피커에 연결할 때의 댐핑 팩터는 100이다.
그러나 이는 이론적인 수치일 뿐이어서 실제로 신호가 보이스 코일에 도달하려면
스피커 케이블과 패시브 크로스오버 부품 등을 경유해야만 한다.
통상적인 W-저항치가 0.36옴(ohm)인 5m 길이의 스피커 케이블과
저항 값 0.6옴(ohm)의 크로스오버 코일을 사용했을 때, 실효 댐핑 팩터는 4로 급격히 감소하게 된다.
한편 듀오 오메가에 동일한 앰프와 케이블 규격이 연결되면,
실제 댐핑 팩터가 18이 되므로 제어 능력과 정확도는 4.5배나 향상될 수 있다.
예컨대 앰프의 제어 능력이 450% 증가함과 동시에 긴 스피커 케이블의 네거티브 효과를
80% 정도 줄여주는 것이다.
결과적으로 오메가 드라이버는 더욱 확실하고 왜곡이 적으며, 뛰어난 디테일의 응답 특성을 보이게 된다.

(4) 패시브 크로스오버의 유전 메모리 효과
오메가 미드레인지 드라이버가 크로스오버 없이 풀 레인지로 구동되기는 하지만,
오메가 트위터는 내열 성능을 위해 패시브 필터를 필요로 한다.
그러나 패시브 필터와 그 부품 수는 적을수록 좋다는 것이 아방가르드의 디자인 철학이다.
실상 모든 패시브 크로스오버의 능력 한계는 저역 필터링에 필요한 커패시터에 달려있다.
하나의 커패시터는 두 개의 플레이트 또는 컨덕터로 구성된다.
두 플레이트는 유전체 또는 절연재로 분리되어 있으며,
컨덕터들은 서로 직접 접촉되지 않기 때문에 신호는 전계 필드를 통해 전달된다.
음악 신호는 이 전계 필드에서 항상 양에서 음 또는 그 반대의 반파로 전환된다.
커패시터 내부에서 전계 방향이 영구적으로 바뀌는 유전 메모리 효과(dielectric memory effect)는
신호의 통과 경로가 영점에 근접할수록 심한 왜곡을 야기하며 전기장의 방향이 바뀔 때 최대치에 달한다.



(5) CPC 크로스오버의 커패시터 분극 회로
유전 메모리 효과로 인한 음악 신호의 왜곡 발생을 피하기 위해
아방가르드는 커패시터 분극 회로 방식을 사용한다.
일반적인 커패시터와는 달리 CPC 커패시터는 특수한 전기적 배치 방법으로
연결된 여러 개의 컨덕터 박막들을 가진다.
따라서 CPC 모듈은 입력된 음악 신호를 컨덕터 바이어스에 필요한 만큼의 높은 전압으로 변환해준다.
이때에 내부 컨덕터만 DC로 바이어스 되므로 CPC 모듈에서 다이오드 네트워크를 따라 흐르는 전압은
음악 신호 전압을 몇 배로 증폭시키며, 이 높은 직류는 내부의 컨덕터로 전달된다.
뿐만 아니라 매우 높은 임피던스를 가진 트랜스포머를 전기적으로 분리된 다이오드 회로를 통해
음악 신호에 대한 모든 백 래쉬를 방지해준다.
음악 신호가 입력된 직후 CPC 모듈은 커패시터의 바이어스를 위해 필요한 직류 전류를 생성하게 된다.
이 경우 다이오드 캐스케이드가 허용치보다 훨씬 높은 전류를 만들 수도 있기 때문에,
아방가르드는 커패시터의 과부하를 방지하기 위한 보호 회로를 포함시켰다.
CPC 바이어스 커패시터는 저 왜율 특성을 유지할 수 있기 때문에
신호 변화의 증가에도 정밀하게 대응할 수 있다.



                                                                                   [2011.12 Hifi-Choice 김종률님의 글에서 발취]