Crown 파워 앰프의 직접 정전압 동작 이점

전력 회사들이 오디오 엔지니어링에 적용한 우수한 아이디어가 있습니다. 수 마일에 걸친 케이블을 통해 전력을 전송할 때, 고전압 및 저전류로 전력을 공급하여 저항성 전력 손실을 최소화합니다. 이를 위해 발전소에서 승압 변압기를 사용하고 각 고객 위치에서 강압 변압기를 사용합니다. 이는 전력 케이블의 I²R 발열로 인한 전력 손실을 줄입니다.

동일한 솔루션을 정전압 시스템(일반적으로 70볼트) 형태로 오디오 통신에 적용할 수 있습니다. 이러한 시스템은 단일 파워 앰프가 긴 케이블(50피트 이상)을 통해 많은 스피커를 구동할 때 자주 사용됩니다. 이러한 조건의 예로는 PA, 페이징 또는 저음압 배경 음악을 위한 분산 스피커 시스템이 있습니다.

정전압이란 무엇입니까? "정전압"이라는 용어는 오디오 프로그램에서 전압이 실제로 일정하지 않기 때문에 혼란스러울 수 있습니다. "고전압"이 더 적합한 용어일 수 있습니다.

그림 1은 일반적인 고전압 시스템을 보여줍니다. 파워 앰프 출력의 변압기가 전압을 최대 출력에서 약 70볼트로 승압합니다. 각 스피커에는 70V 라인을 각 스피커의 임피던스에 맞추는 강압 변압기가 있습니다. 모든 스피커 변압기의 1차측은 파워 앰프의 변압기 2차측에 병렬로 연결됩니다.

그림 1. 정전압(고전압) 오디오 시스템.

스피커로 가는 신호 라인은 고전압, 저전류이며 일반적으로 고임피던스입니다. 100와트 앰프의 일반적인 라인 값은 70V, 1.41암페어, 50옴입니다.

70V 라인은 어떻게 그 이름을 얻었습니까? 라인에 100V 피크를 갖는 것이 의도였으며, 이는 70.7V rms입니다. 기술적으로 정확한 값은 70.7V rms이지만 "70V"가 일반적인 용어입니다. 정현파 신호로 최대 앰프 출력일 때 라인에 70볼트가 있습니다. 실제 전압은 파워 앰프의 와트 정격과 변압기의 승압 비율에 따라 달라집니다. 70V 시스템의 오디오 프로그램 전압은 70V에 도달하지 못할 수도 있습니다. 반대로 오디오 프로그램의 피크는 70V를 초과할 수 있습니다.

25, 35, 50, 70, 100, 140, 200볼트 등 다양한 전압이 시도되었지만 70V 시스템이 가장 널리 보급되었습니다. 드물지만 200V 시스템은 1마일을 초과하는 케이블 길이에 사용되었습니다.

고전압 동작의 이점

앞서 언급했듯이 고전압 라인은 케이블 발열로 인한 전력 손실을 줄입니다. 스피커 케이블이 오디오 신호를 저전류로 전달하기 때문입니다. 따라서 과도한 전력 손실 없이 더 작은 게이지의 스피커 케이블 또는 매우 긴 케이블을 사용할 수 있습니다.

고전압 동작의 또 다른 이점은 앰프에 매칭 부하를 더 쉽게 제공할 수 있다는 것입니다. 단일 8옴 앰프 출력에 수십 개의 스피커를 연결한다고 가정해 보겠습니다. 총 임피던스가 8옴인 직병렬 조합으로 스피커를 배선하기는 어려울 수 있습니다. 또한 스피커를 직렬로 연결하는 것은 나쁜 관행입니다. 한 스피커가 고장 나면 직렬로 연결된 모든 스피커가 손실되기 때문입니다. 이는 파워 앰프가 보는 부하 임피던스를 변경합니다.

고전압 시스템을 사용하면 매칭 부하를 제공하는 경우 단일 앰프 출력에 수백 개의 스피커를 병렬로 연결할 수 있습니다. 또한 고전압 분산 시스템은 설계가 비교적 쉽고 스피커 변압기의 다중 탭으로 인해 전력 설정의 유연성을 제공합니다.

외부 승압 변압기가 앰프에서 고전압을 얻는 유일한 방법은 아닙니다. 일부 앰프에는 내장 승압 변압기가 있고 다른 앰프는 고전압 무변압기(직접) 출력을 제공합니다.

승압 변압기의 결함 극복

변압기의 한 가지 단점은 비용이 추가된다는 것입니다. 특히 확장된 저주파 응답을 위해 대형 변압기를 사용하는 경우 변압기당 비용이 $70에서 $200까지 될 수 있습니다. 또 다른 단점은 변압기가 주파수 응답을 저하시키고 왜곡을 추가할 수 있다는 것입니다. 앰프 측과 스피커 측 모두에서 발생합니다.

이 문제의 절반은 1967년 Crown International이 DC-300을 출시하면서 해결되었습니다. 승압 변압기 없이 70V 라인을 직접 구동할 수 있는 최초의 고출력, 저왜곡, 솔리드 스테이트 파워 앰프였을 가능성이 높습니다. 그리고 1987년 6월에 100V 라인을 직접 구동할 수 있는 기능을 갖춘 Macro-Tech 2400이 출시되었습니다. Com-Tech 및 CTs 파워 앰프도 이러한 기능을 갖추고 있습니다. 따라서 현재는 스피커만 전압을 낮추기 위한 변압기가 필요합니다.

직접 고전압의 이점

앞서 언급했듯이 고전압 출력을 제공하는 세 가지 파워 앰프 옵션이 있습니다. 앰프에는 다음이 있을 수 있습니다.

외부 승압 변압기
내장 승압 변압기
고전압 무변압기 출력

많은 고출력 앰프는 높은 출력 전압을 제공하기 때문에 출력 변압기 없이 70V 라인을 직접 구동할 수 있습니다. 예를 들어 Crown DC-300은 채널당 35볼트의 부하 전압 또는 브리지 모노 모드에서 70볼트를 제공합니다. 총 부하 4옴을 구동하는 1000와트 앰프는 63볼트를 제공합니다.

직접 고전압 접근 방식은 변압기의 단점을 제거합니다.

비용
무게
제한된 대역폭
왜곡
저주파에서의 코어 포화

코어 포화 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다. 사운드 시스템은 마이크 낙하나 팬텀 전원 마이크가 커넥터에서 빠지는 등의 이유로 원치 않는 저주파를 생성할 수 있습니다. 고출력에서의 저주파는 변압기의 코어를 포화시키는 경향이 있습니다. 변압기의 철량이 적을수록 포화될 가능성이 높습니다.

포화는 변압기의 임피던스를 줄여 앰프가 전류 제한 상태로 들어갈 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 변압기에서 음의 전압 스파이크가 생성되어 앰프로 되돌아갑니다. 이를 플라이백이라고 합니다. 스파이크는 거칠고 왜곡된 사운드를 유발합니다. 또한 극도의 저임피던스 부하로 인해 파워 앰프가 고장날 수 있습니다.

Crown 앰프는 이러한 저주파 스트레스를 견딜 수 있는 고전류 기능으로 설계되었습니다. 생산 앰프는 "고문 테스트"를 받습니다. 각 앰프는 포화된 DCA Power 변압기에 1초 동안 최대 출력으로 15Hz 신호를 전달해야 하며 문제가 발생하지 않아야 합니다!

많은 변압기는 반응성이므로 임피던스가 주파수에 따라 달라집니다. 일부 8옴 변압기는 저주파에서 1옴 정도로 측정됩니다. 이것이 고전류 기능을 갖춘 앰프를 지정해야 하는 또 다른 이유입니다.

직접 정전압 기능을 갖춘 최신 모델

Crown Com-Tech Series는 특정 채널에 대한 고임피던스 및 저임피던스 동작의 독립적인 선택을 제공한 최초의 제품이며 CDi 및 CTs Series 앰프는 고정 설치 설계에 통합되도록 신중하게 선택된 출력 레벨과 기능으로 이러한 전통을 이어가고 있습니다.

Crown CDi Series는 70V(듀얼 모드) 및 140V(브리지 모드)는 물론 저임피던스(2/4/8옴) 동작을 제공합니다. CTs Series 앰프는 직접 정전압(70V/100V/140V/200V) 또는 저임피던스(2/4/8옴) 동작을 제공합니다. 듀얼 모드에서 CTs 600/1200은 25/50/70V 라인을 구동할 수 있고 CTs 2000/3000은 25/50/70/100V 라인을 구동할 수 있습니다. 브리지 모노 모드에서 CTs 600/1200은 140V 라인을 구동할 수 있고 CTs 2000/3000은 140V 및 200V 라인을 구동할 수 있습니다.

CDi Series 및 CTs Series 앰프를 사용하면 한 채널은 저임피던스 스피커를 구동하고 다른 채널은 70V 변압기가 있는 스피커를 구동할 수 있습니다. 이를 통해 로컬 커버리지를 위한 대형 저임피던스 스피커와 원거리 룸을 위한 분산 70V 스피커가 있는 시스템을 단일 앰프로 쉽게 설정할 수 있습니다.

액세서리

저임피던스 출력만 있는 기존 앰프가 있고 70V 또는 100V 동작을 원하는 경우 Crown에 필요한 액세서리가 있습니다. TP-170V는 4개의 저임피던스 출