근래에 AUDIO, VIDEO, AV, CAR AUDIO 등 가정뿐만 아니라 자동차에 이르기까지 많은 시스템들이 보급되고 과거에 비해 성능과 편리성을 더해주고 있다. 그러나 한번쯤 누구나 겪었을 일들, 케이블과 단자의 교체를통해 음질이 향상된다는 것을 알고 있을 것이다.
과거 음악을 좋아하고 기기를 좋아 했던 분들 이라면, 포인트 원이라는 단어를 기억할 것이다. 이것은 시스템 전체에 투자한 비용의 10%를 케이블에 투자하라는 속설이다. 바꾸어 말하면 음의 완성 혹은 영상의 완성은 비로서 케이블을 통하여 인체의 혈관과도 같이 각각의 기기들을 연결하여 신호 전송하여 주는데 있어서의 중요성을 이야기 하는 것이다.
그러면 우리는 과연 케이블을 어떻케 이해해야 할까? 흔히들 스피커 케이블,인터컨넥트 케이블등을 오디오 혹은 비쥬얼 악세사리로 분류하는데, 케이블은 분명 악세사리가 아닌 시스템의 하나이다. 왜냐하면 있으면 좋지만 없어도 그만인것이 악세사리라면, 케이블은 시스템을 구성하는데 없어서 안될 한 분야이기 때문이다.
케이블은 시스템 구성에 있어서 최소의 비용으로 최대의 효과를 내준다. 그러나 케이블을 통해 시스템의 단점을 보완하는 것은 금물이다. 캐이블은 메인 시스템과 소스 시스템 원래의 역량을 이끌어 내는 것으로 이해하여야 한다. 그것은 수준 이하의 케이블제품을 사용하게 되면 시스템 전체의 성능을 저하시켜 버릴 위험이 있는 것이다.
다음은 케이블에 대한 몇가지 중요한 점을 이야기 하겠다.
첫째, 모든 오디오 기기와 마찬가지로 케이블도 에이징이 필요하다. 왜냐하면 케이블을 이루고 있는 유전체의 전기적 행동이 안정될때 까지는 시간이 걸리기 때문이다.
둘째, 케이블에도 지향성이 있다는 점이다. 이는 압출 금속의 분자 구조가 비대칭이기 때문이다.
셋째, 케이블은 톤 컨트롤이 아니다. 좋은 케이블 일수록 음색의 변화없이 있는 신호 그대로를 다른 편으로 전달한다. 그러므로 케이블의 특성이 부드럽다, 거칠다, 높다, 낮다를 따져가면서 시스템의 단점을 보완할 생각을 해서는안된다.
넷째, 좋은 케이블일수록 시스템 전체의 수준을 높여준다고 할수있다. 그래서 시스템의 전반적인 성능이나 수준과 어울리는 케이블을 사용하는것이 올바른 방법이다. 좋은 기기에 수준이하의 케이블도 안어울리지만, 시스템의 수준에 맞지 않는 값비싼 케이블을 사용하는것도 바람직한 모습이 아니다.
이상 네가지는 케이블을 올바르게 이해하는데 도움이 되리라 생각한다
<재질과 음질>
케이블의 음질은 선재의 제질및 물성에 의해서 영향을 받지만, 피복의 재질,선재의 배열, 단말처리에 따른 인덕턴스(INDUCTANCE), 정전용량(CAPACITANCE), 표피, 오디오간의 임피던스에서도 큰영향을 받는다.
흔히들 3N(99.9%), 4N(99.99%), 6N(99.9999%)으로 불리우는 동 도체의 순수성이라는 것은 과연 무엇이고, 하마평으로 오르내리는 순은 도체는 과연 무엇이길래,시스템 전체의 음질과 음향에 영향을 끼치는지 알아보기로 하자.
도체의 순도나 결정구조는 음질과 어떤 관계일까? 현재 가장 설득력 있는 추측은 도체의 물성, 기계적인 특징이 음질에 가장 막대한 영향을 미치리라는 것이다.
같은 동 도체라 하더라도 결정 구조, 열처리 방법, 순도의 차이에 따라 물성은 크게 달라진다. 동은 순도를 높여줄수록 부드러운 물성을 갖게 된다. 그리고 비교적 낮은 온도에서 연화되는 성질을 지니고 있다. 6N 이나 7N 은 100도를 넘으면 강도가 급속히 떨어지는 데 비해 OFC(4N) 는 300도에 가까웠을때 비로서 이러한 현상이 나타난다.
"강도"라는 도체의 물성은 전기적으로 주목을 받아왔던 요소는 아니었지만, 물성의 수치와 케이블 도체를 연결지어 생각해보면 그사이에 비례적 관계가 형성되어 있음을 알 수 있다.
예를 들자면, 단단한 동 도체에서는 절대로 부드러운 소리가 나오지 않으며, 또 반대로 연화시킨 도체에서는 결코 단단한 음이나오지 않는다. 강도가 높은 도체로는 LC-OFC, PCOCC 가 대표적이다.
이들 도체들의 물성이 단단한 것은 결정 구조를 유지하기위해 아닐(Anneal)이라는 열처리 과정을 거치지 않았기 때문이다. 최종 공정에서 기계적으로 결정을 늘인 결과, 이때 도체에 가해진 압박이 강도를 높이는 효과를 낳은것이다. 아닐 처리는 결정 구조의 변화를 수반하기 때문에 LC-OFC 에서는 이러한 처리 과정을 거치지 않았었다.
그결과 도체의 기계적 긴장이 도체의 왜곡으로 남아 음질에 직접적인 영향을 주게 되고, 이것이 해당 도체의 하나의 특징을 만들고 있는 것이다. PCOCC 도 비슷한 형편이다.
다음은 보다 구체적으로 도체의 순도에 따른 종류 그리고 도체의 결정화 구조에 따른 분류를 통하여 각도체의 특성을 살펴 보기로 하자.
1) 도체의 순도에 따른 종류
가. TPC (Tough Pitch Copper)
3N 동선, 일반 동선 이라고 하며 가장 보편화된 동선 도체이다. 흔히들 3N 동선이라 불리우며 동의 순도가 99.9% 에 이르며 일반적인 전기 배선재또는 저렴한 케이블에 사용되어 과거의 시스템류의 재질은 대부분 3N동선을 쓴것이라 할수 있겠다.
나. OFC (Oxygen Free Copper)
4N 동선, 무산소 동선 이라고 하며 순도 99.99% 인 4N동선을 말한다. 따라서 음질의 경향은 순도가 높아져 선명성이 부각된다.
다. 고순화 동선
OFC 급 이상의 선재를 고순화 시킨 동선으로서 일반적으로 5N, 6N, 7N, 8N 으로 전송 순도를 높이는 효과가 있다. 보편적인 생각으로는 음의 선명성, 명확성은 부각이 되나 음의 밀도감, 화질의 자연스러운 색조 표현은 잃게 되리라 여겨진다. 그러나 현재 고순도 동선의 개발여지는 많이 있으므로 차차 단점보다는 장점이 많아 질것으로 여겨진다.
라. Pure Silver(순은선)
의사는 동으로 된 세면기를 택하는 반면, 요리사는 은 식기를 선호한다. 은은 무미 무취의 특성을 지닌 재료이기 때문이다. 은은 동보다 우수한 전기적 특성을 지니고 있다. 바로 전기 저항이 적다는 것이다. 이특성은 오디오 케이블에서도 확실히 유리하게 작용하는 부분이다.
순은으로 된 도체를 특징으로 내세우는 올란다의 실텍은 은을 최우량의 도체라고 주장하는 이유로 산화된 상태에서의 장점들을 열거하고 있다.
동은 산화하기 쉽고 게다가 산화동은 반도체 장벽을 형성하는데에 반해, 산화은은 화학적으로 안정돠어 있으며 도체로서의 역할이 가능하다는 설명인 것이다. 이 대목은 동땜과 은땜의 음질 차이를 연상시킨다.
은도체는 고음역에서 독특한 광체를 발해 개성이 너무 강하다는 이미지를 전달했다. 그러나 은을 사용한 최근의 도체들에서 그러한 점을 발견하기는 어렵다. 은도체의 장점은 은에 있으며 결점역시 은에 있다. 은은 유연한 물성을 지녔으며 특유의 매끄러움이 느껴지는 음질이다.
그러나 무엇이 가장 완벽한 케이블 도체인가는 결론이 내려질 만한 문제가 아니다. 케이블의 설계는 도체의 장점을 얼마나 끌어내는가가 관건을 이루기 때문이다. 내노라하는 고급 케이블을 시청하다보면, OFC 도체라도 훌륭한 것을 만나는 경우가 있어 고급 도체가 반드시 최고라고 결론지을수 없음을 깨닫게 된다.
2) 도체의 결정화 구조에 따른 분류
가. LC-OFC (Linear Crystal- OFC )
"선형 무산소 동선"이라고 한다. 도체를 만들기 위해 녹은 상태에서 급속 냉각시키면 미세힌 결정 구조를 많이 갖게된다. 이러한 미세한 결정 구조는 자연스레 경계면을 이루게 되어있다.
따라서 이러한 경계면과 경계면이 만나는 부분이 신호의 전송 특성에 영향을 미친다는 이론에 의거하여, 이를 보완하기 위하여 인위적으로 서서히 동을 냉각시켜 그 결정 구조를 크게하고 그 결정 구조를 선형으로 만들면 결정 경계면이 극소화되므로 신호의 전송 특성이 최대한 향상된다는 원리이다.
그러나 이것은 결정 구조를 선형으로 인위적으로 늘이기 때문에 음질 열화의 원인으로 제공되기도 한다.
나. PCOCC ( Pure Crystal Ohno Continuos Casting )
"일방향 결정 무산소 동선" 이라고 한다. LC-OFC가 안고 있는 문제점 즉 결정구조를 인위적으로 늘리고 늘리는 과정에서 오는 열의 발생등을 통해 음질 열화의 제공이되는 문제점을 극복하기 위해 LC-OFC 보다도 냉각 속도를 더욱 늦게 시킴으로써 도체 자체를 하나의 결정체로 만드는 것이다.
따라서 물리적인 특성이 매우 높게 나타나기 때문에 고가의 케이블에 사용된다.
3) 열처리 (아닐)에 따른 분류
LC-OFC 나 PCOCC 는 결정 구조의 변형을 막기위해 열처리를 하지않는다. 이는 바꾸어 말하자면 인위적 혹은 기계적 문제가 발생하여, 도체 자체에 스트레스가 가하여져 음질 열화의 주범으로 생각, 이를 다시 열처리를 통하여 스트레스를 받은 도체를 진정시킴으로써 음질의 향상을 기대하는 것이다.
가. 멜론/뮤 도체
이러한 LC-OFC, PCOCC 에 "아닐"이라는 열처리가 행해지게 된 것은 비교적 최근의 일이다. 이 도체들이 개발되고 10년이상 경과한 이후에 비로소 내려진 결단으로 결정 구조를 특징으로 하고 있는 동 도체에 이러한 자신의 특징을 부정하는 처리 과정을 거치는 것은 금기시 되어 왔기 때문이다.
멜론/뮤 도체는 LC-OFC 에 가벼운 열처리를 시도해 기계적 왜곡을 개선시킨 것이다. 뮤 도체 초기에 가벼운 "아닐" 처리에 그쳤었지만, 현재는 완전 "아닐"처리 과정을 거치고 있다.
그결과 재결정화가 이루어져 PCOCC 와는 전혀 다른 특징을 지닌 도체가 되었다. 이 새로운 도체는 일종의 물성 컨트롤 기술에 의해서 탄생된 것으로, 멜론/뮤 도체도 결과적으로 양질의 특성을 갖게 되었으며, 고순도에다 음질이 매끄럽다는 특징이 있다.
원래 여기에서 사용되고 있는 도체 순도는 5N급이기 때문에 음질의 투명도는 6N 도체와 거의 구별되지 않는다. 6N, 7N이상의 순수한 음질을 지닌 케이블도 생겨나고 있다. 이 도체들이 가지는 또 하나의 장점은 에너지 밀도가 높아지고 있다는 점이다.
<케이블의 종류>
1) 라인 케이블
핀 케이블은 수입제품들이 많아 고급화의 경향을 강하게 띠고 있다. 그러나 그리 비싸지 않은 적당한 가격에서도 결코 질이 떨어지지 않는 제품이 있고 따라서 음질을 중시하는 오디오라도 20만원 안팎의 케이블 정도라면 충분한 매력을 이끌어낼 수 있다.
5-6만원 이하의 케이블은 동축형 구조가 주류를 이루지만, 중급 케이블에서는 보통 2심 구조를 채용하고 있다. 배런스형이라 블리우는 이러한 케이블들은 핫.콜드의 도체를 같은 조건으로 맞추어 바깥 둘레의 실드망선에 어스전류가 흐르지않게 하기위함이다.
각각의 브랜드들마다 고유의 케이블 구조를 보유하고 있어 이를 하나하나 조사해보면 매우 흥미로운 사실들을 알 수 있게 된다. 예를 들어 미국의 킴버사는 실드 구조가 장점도 물론 있지만 음질상의 부작용을 일으킨다고 판단해 실드를 없앤 구조를 채택하고 있다. 이러한 넌실드(Nonshield) 구조는 포노 신호에서는 약간의 문제를 일으킬수 있지만, 라인쪽에서는 거의 문제가 없다. 그러나 디지털 기기의 주변에서는 넌실드의 영향이 느껴질 때도 있다.
핀케이블의 음질은 마치 케이블에서 결정되는 듯이 보이지만, 실제로 사용해 보면 20-30%는 플러그의 질과 밀접하게 연관되어 있다. 스피커 케이블 및 여타의 핀 케이블들은 결국 플러그의 재질과 구조 설계는 대단히 중요한 의미를 갖는다. 단자의 재질로는 황동, 동, 은, 6N동, PCOCC 도체, 테리움 도체등이 이용되고 있다. 이때의 재질은 부착의 정밀도나 신뢰성도 중요하며 원하는 음질에 따른 신중한 선택이 요구된다.
도체나 절연체의 사용 방법도 브랜드마다 각기 다른 특징들을 갖는다. PAD사에서는 특수 액체를 봉입한 피복을 내놓고 있으며, 최근 마크레빈슨에서는 특수겔을 슬리브에 충진시켜 내부 지동을 억제한 설계를 선보이고 있다.
2) 스피커 케이블
스피커 케이블은 그종류와 수가 많으며 가격의 폭도 매우 넓다. 고급화의 경향을 보이고는 있지만 저렴한 보급가에서도 꾸준한 질의 향상이 이루어지고 있다.
입문용이라면 미터당 5000원 - 6000원 이하의 가격에서도 음질이나 밸런스가 좋은 케이블을 고를 수 있다. 200-300 만원 정도의 음질 중시용 오디오 시스템에서는 1만원-5만원 정도의 케이블 정도라면 충분히 즐길 만할 것이다. 그러나 돈을 지불하면 그만큼의 값어치를 하는 것이 이 케이블의 세계이기도 하다.
구체적으로 자신이 어떠한 스피커 케이블을 선택할 것이가는 매우 어려운 문제이다. 각각의 케이블이 들려주는 음질의 경향을 음미하고 자신의 취향에 가까운 제품을 구하면 될 것이다. 가격면에 있어서는 스피커의 10% 정도를 투자하는 것이 적당하다고 생각된다.
또 완벽한 한 가지를 찾기보다는, 경향을 달리하는 케이블 여러 개를 사용하는 것을 권하고 싶다. 크게 비싸지 않으므로 마음만 먹는다면 그리 불가능 한 일은 아니다. 음질의 차이를 즐겨보는 것도 좋은 일이거니와 시스템의 의외의 기능성을 발견하는 경우도 종종 있기 때문이다.
3) 밸런스 케이블
이론적으로 밸런스 전송은 노이즈 억제에 유리한 방식으로 꼽히고 있다. 최근에는 분리형 고급앰프에서 완전 밸런스 회로 구성을 채택해 밸런스 접속의 진가를 발휘하는 모델도 많이 출시되고 있다. 이러한 모델들을 접하면서 밸런스 케이블에 대해 탄복하는 오디오 애호가들이 많아지는것도 이해가 가는 현상이다.
그러나 언밸런스 케이블 만큼 입자 상태가 고르지 못한 것 등 현재의 밸런스 케이블은 아직까지 그 구조나 음질 설계에 있어 충분한 연구가 이루어지지 않았다. 이러한 단계를 하나 하나 거치면서 양질의 케이블로 탄생되는 것이다.
4) 디지털 케이블
광축형으로는 TOS 링크, ST 링크 등, 75 오움 동축형으로는 RCA 단자, BNC 단자 등, 밸런스형으로는 임피던스가 110 오움 인 AES/EBU 등 각종 타입의 디지털 케이블이 존재한다. 그리고 이중에서 고급 오디오의 주류를 이루고 있는것은 75 오움 동축계이다.
RCA 단자를 채용한 동축 케이블은 플러그 임피던스가 30 오움 정도라거나 노이즈의 방사 현상이 일어난다는 문제점을 안고 있으나 신비하게도 음질은 상당히 좋다. BNC 단자를 채용한 동축 케이블이 임피던스 정밀도는 이상적이지만, 이 단자를 채용했다고 해서 급격한 음질의 변화를 경험할 수는 없을 것이다.
디지털 케이블의 성능은 광대역 전송 특성이나 운반 속도에 따라 좌우된다. 전파 속도는 고주파 신호가 전달되는 빠르기로, 전달시간(nS)을 단위 길이(m)로 나타낸 값이다. 이것은 절연 재료의 비유전율(Relative Dielectric Constant)의 제곱근에 반비례한다. 비유전율(Es)은 절연체의 성질을 가리키는 것으로 진공관에서 비유전율(Es)의 값은 1 이다(Es=1). Es의 값이 작은 절연체는 그만큼 손실이 적어 운반 속도가 빠르다.
절연체로는 폴리에틸렌, 발포 폴리에틸렌, 테플론, 발포 테플론 등이 쓰인다. 폴리에틸렌보다도 테플론이 우수한 성질을 보여주고 있으며, 발포율이 높을수록 비유전율은 작아진다.
현재 가장 빠른 전파 속도는 3.82 nS/m 이며 속도가 느린 케이블이라도 5.19 nS/m , 대개는 4.2 nS/m 정도이다. 이 수치와 음질이 명확하게 일치하는 것은 아니다. 도체의 특성이 반영되는등 디지털 케이블이라 할지라도 아날로그적인 영향은 무시할 수 없다.
임피던스가 75오움인 정밀도 높은 설계도 있다면, 100오움이나 40오움인 제품도 있어 놀랍다. 동축 케이블의 구조은 동축형이 표준이지만, 구미의 브랜드에서는 중심도체을 두개 채용한 밸런스형의 디지털 케이블이나 케이블 중간에 트랜스를 삽입한 예도 발견된다.
5) 전원 케이블
전원 케이블은 음질과 밀접하게 연관되어 있다. 전원 케이블을 교환할 수 있는 플러그인 AC 케이블 채용기기는 구미 제품이 주류를 이루고 있으며 최근에는 일본에서도 고급기를 중심으로 이러한 형태의 제품이 증가하고 있다.
요즈음 전원 케이블의 수준을 업그레이드한 효과가 주목을 받고 있는데, 이렇듯 AC 파워 코드의 수준을 한단계 높이면 음질과 표현력의 놀랄만한 개선을 경험하는 경우가 많다고 한다.
플러그인 AC 케이블은 각각의 메이커마다 큰 차이가 있으며 음질면에서도 상당한 차이를 보이고 있다. 특히 안전 규격의 차이는 스피커 케이블과 같은 자유로운 설계를 힘들게 하는 배경이 된다. 전원 케이블의 차이로 SN 비와 대역폭, 톤 캐릭터 등에 차이가 생기고, 라인 케이블 등과 같은 식으로오디오 재생음에 효력을 미친다. 전원 케이블은 신호 회로의 일부로서 생각할 필요가 있다.