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> > > 앰 프 이 야 기 > > 게시물 번호 50 작 성 일 2002-02-05 조 회 2396 > 글 쓴 이 운영자 > > 케이블 이해하기 > > 케이블 이해하기 > > 케이블은 오디오 기기간을 연결하는 선재를 말합니다. 케이블에 의한 오디오의 > 음질변화는 분명한 사실이지만, 무엇 때문에 음질이 변하는 것인지는 정확하게 > 밝혀진게 없습니다. 예전에만 하더라도 고품위 케이블에 대한 정립이 되어 있지 > 않았으나, 무산소 동선인 OFC가 개발되면서 케이블의 발전이 비약적으로 이루어 > 졌습니다. 그러나 케이블은 시스템에 따른 상대성이 강해 무조건 고가의 제품이 > 최고의 소리를 내주지는 않습니다. 경우에 따라서는 몇 만원 대의 케이블이 수 > 십 만원의 제품보다 사용 시스템에는 좋을 수도 있습니다. 그러나 분명한 사실 > 은 케이블이 음질에 영향을 끼치며, 특히 고급 케이블을 사용한 경우는 업그레 > 이드 때 특별한 음질 향상을 꾀할 수 있다는 것입니다. 케이블의 음질 선재 자 > 체의 재질 및 물성에 의해서도 영향을 받지만, 피복의 재질, 선재의 배열 및 단 > 말 처리에 다른 인덕턴스, 정전용량, 표피효과뿐만 아니라 오디오간의 임피던스 > 에 의해서도 영향을 받습니다. 그러므로 케이블을 선택할 때 가격 선재의 재질 > 및 물리적 특성에 너무 연연하지 말고 자신의 시스템에 적합한지 검토하는 지혜 > 가 필요합니다. > > > > RCA 케이블의 구조와 특징 > > 케이블의 특성은 전기나 신호가 흐른다는 공통적인 목적을 갖고 있기 때문에 그 > 용도에 따라 특성 또한 크게 변함이 없지만 자동차에 사용되는 케이블의 경우는 > 그 고유의 특성을 고려하지 않을 수 없습니다. 방해요소가 많은 차량용은 중심 > 도체를 절연체로 싸고, 그 위에 편조 등의 실드 겸 외부도체를 감고 다시 그 위 > 에 바깥쪽의 절연체인 시스로 감싸는 이중구조를 가진 동축형이 대부분이며 실 > 드를 2중 또는 3중으로 해 노이즈의 차단효과를 높이는 것도 있습니다. > > 중심도체 스피커 케이블과 마찬가지로 OFC, PCOCC, HiOFC, 6N 등 거대결정화한 > 것과 고순도의 동이 많이 사용되고 있으며 이들 다른 성질의 도체를 조합시킨 > 하이브리드 도체를 채용하기도 합니다. > > 절연체 중심도체에 직접닪는 절연체는 전기적 특성이 좋은 발포 폴리에틸렌이 > 주로 사용되는데 그 이유로는 발포 소재를 사용함으로써 중심도체와 외부도체 > 사이의 정전용량을 억제해 주파수 특성을 안정시킴과 동시에 선을 가늘게 만드 > 는 것이 가능하기 때문입니다. 그러나 절연체는 중심도체가 벗어나지 않도록 고 > 정하고 진동을 억제하는 성능 또한 요구되는데 발포제를 사용할 경우에는 중심 > 도체의 홀드성이 떨어지고 진동에 약한 약점을 갖게 됩니다. 그래서 이 부분에 > 여러 가지 기술이나 노하우가 투입되고 있으며 오디오 테크니션사의 경우 '레오 > 스토마'절연체를 개발하여 제품화하고 있습니다. 또한 절연체는 재질에 따라서 > 온도가 높아지면 도체에 유해한 가스를 발생시킵니다. PVC등의 염화비닐 소재는 > 그 가스에 의해 도체 표면을 검게 산화시키는 경우가 많아 고온부로 끌고 다니 > 는 것은 안좋으며, 레오스토마의 경우 가스량이 적어 괜찮지만 그것과 닮은 에 > 라스토마계의 소재를 사용한 경우는 도체 표면뿐만 아니라 내부까지 침식하는 > 가스를 내는 성질이 있다는 것을 알아야 합니다. 단순히 절연체라는 이름에서 > 전기를 통하지 않게 하는 물질이면 아무거나 괜찮다고 생각하는 것은 잘못된 생 > 각입니다. > > 실드 > 실드는 동선의 편조 선과 알루미늄 또는 동박에 의한 더블 실드가 대부분 > 이며 안쪽에 전도성 PCV(폴리염화 비닐)를 감은 3중 실드는 외부로부터의 노이 > 즈와 진동 등에서 발생하는 정전 노이즈에 대응합니다. > > 시스(피막재) 가장 바깥쪽의 시스도 단순히 피복이라고 생각하기 쉬우나 이것 > 도 재생음에 영향을 미칩니다. 특히 도체에 전류가 흐르면 그 주위에 자기장이 > 생기고 그에 따라 전류의 통과를 방해하려고 하는 와전류가 생기는데 이를 해소 > 하여 외래 노이즈의 영향도 차단하는 역할을 합니다. 이와 같은 경우 특수한 티 > 탄 분말을 시스에 혼합하여 사용하는데 이렇게 하면 반도체 효과를 가져와 와전 > 류를 해소하고 외래 노이즈의 영향도 배제할 수 있습니다. 또한 티탄은 열에도 > 강하기 때문에 내열성 향상에도 도움이 됩니다. > > 유연성 얇고 유연성이 풍부한 것은 자동차용 케이블의 중요한 조건입니다. 무 > 조건 굵은 케이블일수록 좋다고 할 수 있겠지만 장착의 편리함도 요구되기 때문 > 입니다. 심선의 경우 도어의 개폐를 비롯해 여러 가지 어려운 조건이 있는 좁은 > 장소에서의 장착이 필요한 카오디오용에서는 굵기가 가는 심선을 여러 가닥 합 > 친 구조로 되어있습니다. 또한 자동차용은 함부로 두껍게 하거나 폭을 넓혀서는 > 안 됩니다. 왜냐하면 왕복 2선간의 거리는 신호의 감쇄량을 좌우하는 요소의 하 > 나인 정전용량과 밀접한 관계가 있어 거리를 고려해야 하고 절연체도 내열성을 > 높이면 단단해지기 때문에 유연성을 잃지 않는 두께로 사용하지 않으면 안 됩니 > 다. 그래서 어느 정도의 두터운 전도체를 사용해 충분한 전류공급 능력을 확보 > 하면서 케이블의 구조와 심선의 소재등이 음에 미치는 영향과 장착의 용이성 및 > 가격까지 고려해 설계되고 있습니다. > > 내열성 홈용과의 차이점 중의 하나가 내열성입니다. 홈용의 케이블은 주택의 > 실내라고 하는 환경이기 때문에 50도 이하에서 사용하는 것을 전제로 설계되는 > 데 반해 자동차용은 그보다는 아주 높은 80도이상까지 올라가는 온도특성을 확 > 보해 제조하지 않으면 안됩니다. 왜냐하면 파워케이블의 경우 엔진룸을 통과해 > 야만 하기 때문이고 마찬가지로 스피커 케이블의 경우도 급격한 각도로 꺽임, > 찌그러질 것 같은 눌림과 같은 것 이외에 열과 물에 의한 변형등을 고려해야 하 > 기 때문입니다. 그래서 굳이 자동차의 환경을 생각해서 설계된 좋은 케이블을 > 사용하는 것입니다. > > > > > 선재의 종류 > > 동은 전도율이 높고 저렴하여 전도체로 가장 많이 사용됩니다. > > > 터프 피치동(TPC:Tough Pitch Copper) : 일반 동선을 말하며 작성을 위해 산 > 소를 불어 넣어 동을 녹인 다음 급격하게 냉각시켜 제조하는 방식으로 대량생산 > 에 적합한 공정입니다. 이방식은 금속이나 유황 그리고 산소 산화물인 이산화 > 동이 첨가되었으며, 산소 함유량이 3000~4000PPM, 순도는 99.9% 3N 동입니다. > 그러나 특수 용도의 순도 99.99%인 4N의 일반 동선도 생산되고 있습니다. > > > 무산소동(OFC:Oxygen Free Copper) : 고순도 동선 개발의 시발점이 된 선재이며 > 불순물 중 주로 산소의 양을 적게 한 것으로 스피커 케이블에 한하지 않고 오디 > 오에는 광범위하게 사용되고 있습니다. 음질 경향은 탁한 음이 제거되고 음의 > 순도가 높아져 명료도가 향상됩니다. 동을 녹여 냉각시킬 때 산소를 불어넣는 > 기존의 TPC 방식이 아니라 산소에 의해 발생되는 이산화동이라는 동 불순물을 > 제거하기 위해 산소 함유량을 10PPM이하, 기타 불순물도 99.99%까지 줄인 4N 제 > 품입니다. 전도율은 TPC보다는 0.5~2%정도 높으며 가격도 그다지 높지 않고 가 > 격 대 성능비가 좋기 때문에 오디오 케이블 전도체의 표준으로 되어 있습니다. > 또한 OFC는 강도면에서도 우수하기 때문에 자동차의 라디에이터, TV의 피터선, > 케이블의 단말처리로 사용되는 압착단자로도 사용됩니다. OFC의 순도를 더욱 높 > 인 것이 6N, 7N, 8N 등의 이른바 고순도 동입니다. 6N의 순도는 99.999999%(9가 > 6개)를 나타내는데 이처럼 고순도가 되면 이미 측정기의 순도를 초월하고 산소 > 와 수소등의 가스 불순물을 얼마나 추출하는가로 순도를 결정합니다. 이외에 하 > 이클래스 OFC라고 하는 소재도 있으며 이것은 구조상 이유 때문에 전자의 흐름 > 이 부드럽게 되고 신호전달력도 향상됩니다. 개량형 OFC라고도 합니다. > > > 거대 선형 무산소 동선(LC-OFC:Linear Crystal Oxygen Free Copper) : 금속 결 > 정의 경계면에 음질을 왜곡하는 어떤 무엇이 있을 것이라는 이론에 근거하여 개 > 발된 동선입니다. 한쪽으로만 흐르는 전도체의 성능 향상을 위한 방법으로 순도 > 보다는 동의 결정을 크게 하여 전기의 흐름을 나쁘게 하는 결정의 벽(결정 입 > 계)을 적게 한 동선입니다. OFC를 아르곤 가스 중에 약 900도의 고온상태에서 > 열처리, 결정을 크게 성장시켜 이것을 전선으로 가공합니다. 동은 녹은 상태에 > 서 급냉시키면 미세한 결정 구조를 가지는데 결정이 많으면 신호 전달에 장애가 > 된다는 이론에 근거하여 OFC 동선의 결정 구조를 크게 하기 위해 동을 서서히 > 냉각시켜 결정을 크게 한 다음 결정 구조를 강제적으로 선형으로 길게 늘린 것 > 입니다. 이 방식은 결정 구조를 선형으로 늘리는 과정에서 기계적인 스트레스가 > 발생되고, 가공시 열이 발생하기 때문에 결정 구조에 영향을 주므로 음질 열화 > 의 원인이 되기도 합니다. 1m마다의 결정수는 대략 20개, OFC의 경우는 5만개, > TPC의 경우는 15만개이므로 극적으로 결정수가 적어짐을 알 수 있습니다. > > > 단방향 무산소 동선(PCOCC:Pure Crystal Ohno Continuous Casting) : PCOCC는 > LC-OFC가 결정체를 강제적으로 늘리는 과정에서 동선에 열과 물리적 스트레스가 > 발생되어 음질에 악 영향을 준다는 이론에 근거하여 개발되었고, LC-OFC에 비해 > 서서히 냉각시킴으로서 선재를 하나의 결정체로 만든 것입니다. 일본의 오디오 > 테크니카사가 처음으로 케이블의 상품화를 진척시킨 소재로 통상 동선을 만들 > 때는 용해시킨 동을 냉각하면서 주조하지만 PCOCC는 주조기를 덥혀 동을 종방향 > 으로 성정시키면서 주조하는 것입니다. 그 때문에 종래법의 동은 바깥쪽에서 내 > 부로 향해 응고해가기 때문에 중심 부근에 불순물과 가스가 깊고 넓게 축적되는 > 원인이 되기도 합니다. 결정입계도 많습니다. PCOCC는 바깥쪽부터 따뜻해지기 > 때문에 내부로부터 굳어져 신호의 전송방향을 옆으로 꺾는 것 같은 입계는 불가 > 능합니다. PCOCC의 1m마다의 결정수는 겨우 1~2개, 짧은 케이블로는 끝에서 끝 > 까지 1개의 결정이라고 하는 것도 있습니다. 하지만 주조시의 결정속도가 결정 > 되기 때문에 대량생산이 곤란하고 가격은 훨씬 비쌉니다. > > > 재열처리 동선 : 동일한 동이라는 도체의 결정 구조, 열처리 방법, 순도에 따라 > 물성이 크게 변합니다. 동은 순도가 높을수록 부드러운 물성을 갖게 되며 케이 > 블에서 강도는 전기적을 주목받는 요인은 아니지만 음질과 연관이 있습니다. 일 > 반적으로 단단한 동선은 딱딱한 소리가 나며 반대로 연성의 도체에서는 부드러 > 운 소리가 납니다. 강도가 높은 도체로는 LC-OFC, PCOCC가 대표적인데, 이들은 > 단결정 구조가 변화되는 것을 막기 위해 열처리 과정을 거치지 않습니다. 그러 > 나 열처리 과정을 거치지 않은 동선은 선재과정에서 발생되는 기계적 압박, 즉 > 스트레스를 받기 때문에 결정구조에 영향을 끼치게 됩니다. 이 때문에 기계적 > 스트레스를 줄이기 위해 행하는 약간의 열처리를 한 것이 뮤 도체이며 더욱 강 > 한 열처리를 행하는 것이 멜톤 도체입니다. 이것은 기존의 LC-OFC나 PCOCC와는 > 다른 구조의 재결정화가 이루어져 다른 도체가 된 것입니다. > > > 은선 (Silver) : 은은 동보다 우수한 전기적 특성을 지니고 있으며 특히 전기 > 저항이 적다는 것인데, 이것은 오디오 케이블에 있어 분명 유리한 점입니다. 특 > 히 은은 구리에 비해 산화된 상태에서 장점을 지닙니다. 즉 동은 산화가 쉬워 > 산화된 동은 반도체와 같은 피막을 형성하는데 반하여, 산화 은은 화학적으로 > 안정되어 있어 도체로서의 역할을 충분히 수행할 수 있다는 점입니다. 일반적으 > 로 은 도체는 정보량은 많지만 고음역이 강하고 독특한 광채를 발해 개성이 너 > 무 강하다는 이미지가 있으나 동선과 마찬가지로 계속적인 고순도화 열처리 기 > 법으로 많은 개선이 이루어지고 있습니다. 따라서 오디오 전용선으로 개발된 최 > 근의 은 코팅 OFC 선재는 일반통신용 은선과는 달리 정보량은 많으면서도 부드 > 러운 음을 내줍니다. > > > 알루미늄 선 : 알루미늄은 은과 마찬가지로 매우 개성이 강하 도체입니다. 알루 > 미늄은 동보다 전기저항이 다소 높으나, 고음역에서는 특유의 색깔로 매우 개성 > 있는 소리를 내줍니다. 따라서 은 또는 구리와 혼합된 알루미늄 선재는 독특하 > 고 품격있는 음을 내주기도 합니다. > > > > > 동선의 재질에 따른 음질경향 > > OFC를 기준으로 하면 하이클래스 OFC는 보다 자연스럽고 매끄러운 사운드를 재 > 생하고, 순도를 높인 6N이나 7N등의 소재는 정보량이 증가해 미세한 부분까지 > 단숨에 음을 향상시키며, PCOCC는 고역이 늘어나고 저역이 들어나는 음을 만듭 > 니다. 이러한 각 소재가 가진 음질 경향을 살리기 위해 채용되는 것이 하이브리 > 드 도체 구조이며 도체 내에서 저역은 중심 부근을 흐르고 주파수가 높아짐에 > 따라 외주에 가까운 부분을 흐르는 성질(표피효과)을 이용 거기에 맞춰 중심에 > 는 저역용 전도체를 두고 주변에는 고역용 전도체를 배치라는 방식입니다. 예를 > 들면 중심 전도체에 PCOCC를 채용해 억제된 저역으로 바깥쪽 전도체에 하이클래 > 스 OFC를 씌워 부드러운 중고역을 브랜드해 밸런스 좋은 사운드를 추구합니다. > 소재의 사용법도 제조회사에 따라 다양한 형태로 나타납니다. > > > > > 동선의 꼬는 방법에 따른 음질경향 > > 단선 또는 꼬인선, 심선 굵기의 정도, 평행선 또는 동축선인가에 따라 음질이 > 많이 달라지게 됩니다. 그러나 선재 구조는 양면성이 있어 복잡할수록 진동에 > 약하며, 꼬인선은 단선에 비해 순발력이 있는 강력한 음을 내주지만 섬세함이 > 부족하고 음장감이 협소합니다. 이 같은 경향은 선재가 스트레스의 많고 적음에 > 따른 반발력의 차이에 의한 것입니다. 그리고 하나의 전도체는 여러 가닥의 선 > 을 꼬아서 가늘게 정리하고 깨끗이 처리한 후 절연체로 감싸게 됩니다. 중심선 > 의 꼬는 방향과 외주용의 꼬는 방향은 반대로 되어 있으며 이 두 개의 전도체를 > 어떻게 배선하는가도 음을 결정하는 중요한 요소입니다. 두 개의 전도체를 평행 > 으로 배열한 평행 2심의 플래트형, 이를 두 개 꼰 트위스트형, 네 개를 꼰 스타 > 카드형이 있습니다. 이중 가장 인기 있는 것이 플래트형으로 밝고 개방적인 음 > 색경향을 갖고 프론트의 메인 시스템에 적용됩니다. 초박형이므로 장착도 용이 > 합니다. 또한 전도체 사이의 거리는 고역성분의 전달능력을 좌우하는 정전용량 > ( pf로 표시하며 작을수록 고역이 증가합니다)과 밀접한 관계가 있고 케이블 제 > 작시에는 중요한 튜닝 항목입니다. 두 개의 전도체를 꼰 트위스트형은 단면이 > 부드러워지기 때문에 외부의 노이즈로부터 강한 특징을 나타내고 저역의 양감이 > 증가하는 특성 때문에 우퍼와 서브우퍼에 가장 적합합니다. 아울러 자동차용 스 > 피커는 임피던스가 낮기 때문에 케이블의 도체저항이 크고 작음에 따라 재생음 > 에 상당히 큰 영향을 미치므로 반드시 트위터용은 고역성분을 손실없이 전달가 > 능한 OFC이상의 고급 케이블을 선택해야 합니다. > > > > > Cable의 인덕턴스(Inductance)와 정전용량(Capacitance) > > 교류저항 : 선재에 교류신호를 흘리면 교류자계가 발생하여 이것이 교류에 대한 > 저항으로 작용합니다. 특히 주파수가 높아 질수록 저항은 커지는데 이것을 1m당 > 교류에 대한 저항치로 표시하며 인덕턴스(기호는 Z, 단위는 Ohm)라고 합니다. > 케이블의 경우에 피복 선재를 코일과 같이 원형으로 묶거나 피복 선재를 +, - > 로 분리시키면 인덕턴스가 증가합니다. 그리고 피복 선재를 +, - 로 분리한 다 > 음 밧줄처럼 꼬면 인덕턴스는 작아집니다. 인덕턴스가 증가할 경우 고역의 감쇄 > 가 커져 음이 깨지므로 음의 순도는 떨어지고, 이 수치가 작으면 고역특성이 좋 > 고 투명감있는 신축적인 음이 됩니다. 그러나 이는 고주파 영역에서의 문제이 > 며, 일반 오디오 케이블의 경우에는 그 영향력이 미미합니다. > > > 직류저항 : 도체를 가진 직류에 대한 저항성분으로 도체저항으로 관여합니다. > 이것도 1m당 직류에 대한 저항치로 표시합니다(기호는 DCR, 단위는 Ohm). 이 수 > 치가 작으면 저역의 에너지 밀도가 향상, 저역의 양감이 풍부한 사운드가 되며, > 큰 경우에는 저역특성이 약화, 레인지 폭이 가늘어진 음이 됩니다. > > > 정전용량 : 중심과 외부도체의 사이에 발생하는 콘덴서 성분으로 1m당의 용량 > (기호는 C, 단위는 pF)입니다. +, - 의 선은 콘덴서로도 작용하는데 정전용량은 > 리본 피더선과 같이 대칭으로 +, - 를 분리시키면 작아지고 꼬면 최대로 됩니 > 다. 이 수치가 작으면 고역특성이 좋아져 높게 올라가도 맑게 울리는 음이 되며 > 반대로 수치가 크면 감쇄가 커져 고역이 잘 나오지 않아 부드럽지 않은 음이 됩 > 니다. 그러나 이 경우도 고주파 영역에서 심각한 영향을 끼치나 가청 대역에서 > 의 영향은 적습니다. 일반적으로 케이블을 꼬면 인덕턴스는 작아지나 정전용량 > 이 증가하여 대역이 협소해지고 혼탁해질 수도 있습니다. > > > > > Cable의 표피 효과 > > 고주파는 도체 표면으로 흐르고 내부로는 흐르지 않는 특성이 있습니다. 따라서 > 표피 효과를 살리기 위해서 서로 굵기가 다른 선재로 구성된 연선을 사용하거나 > 효과를 증가시키기 위해서 연선의 각 선재를 절연시키는 방법을 사용한 선을 리 > 츠선이라고 합니다. 리츠 이론 이란 신호가 표피를 타고 흐르므로 각 선재를 절 > 연시켜 신호를 통과시킨 후 최종단자에서 모으면 음의 대역이 확장되고 분리도 > 가 증가한다는 이론인데, 이는 고주파 영역과는 달리 음성싱호인 가청 대역에서 > 는 그 효과가 적은 편입니다. 리츠선은 제조 단가가 비싸고 커넥터 단말처리가 > 어렵다는 단점도 있습니다. > > > > > Cable의 피복과 음질 > > 케이블의 피복으로는 비닐, 테프론, 아크릴, 고무, 나무선 등 여러 가지 절연체 > 가 사용되고 있으며, 이것에 의해 음질이 영향을 받습니다. 교류가 흐를 경우 > 절연 피복에 의해 유전 손실이 일어나며 피복의 강도, 탄력, 부드러움에 의해서 > 도 음질이 변합니다. 일반적으로 케이블에 교류를 흘리면 미세하게 진동하는데, > 피복은 진동을 빠르게 흡수하는 부드러움 뿐 아니라 피복의 중량도 진동을 억제 > 하는 힘이 됩니다. 다라서 기계적인 에이징 즉 세게 두드리고 손으로 비빈 다음 > 사용하거나 수축 튜브로 강하게 밀착하는 것이 음질에 좋을 수도 있습니다. 이 > 처럼 케이블의 피복, 즉 절연체의 재질은 선재 못지 않게 많은 영향을 미칩니 > 다. 좋은 절연체의 사용은 음의 초점을 명확히 하고 산만하지 않게 합니다. > >
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