3050 모노 블럭 파워 앰프

3050 모노 블럭 피워 앰프는 기존 2050 모노 파워 앰프 사용자들로부터의 다양한 요구로 부터 출발했습니다. 오리지널 2050이 발매된 이후, 스피커들은 성능에서 상당한 변화가 있었지만 2050은 단 한번도 업데이트 되거나 개정 버젼이 만들어진 적이 없었습니다. 궁극적으로, 더 크고 더 강력한 앰프가 필요하다는 시장에서의 요구에 대응할 제품이 필요했습니다. 개발 과정 동안, 채널당 1,500W 출력을 내는 리니어 파워 앰프가 그 어떤 메이커에서도 ​없었습니다.

3050의 바이어스 동작은 출력에 상관없이, 최대 출력에서도 완벽한 Class A로 동작합니다. 마이크로프로세서 컨트롤에 의한 바이어스 회로는 전압의 변동, 전류의 흐름 그리고 부하 상태를 끊임없이 모니터링하여 음악 재생 상황에 따라 바이어스 전류를 조정합니다. 만약 음악 신호에서 순간적으로 매우 많은 전류 소모(트랜지언트 : 과도 전류)가 필요할 경우, 마이크로프로세서가 Class A 바이어스 영역내에서 움직이는 신호가 기존 바이어스 영역을 벗어나 최종적으로 출력 되기 전에(신호가 포화되기 전에) 훨씬 빨리 미리 바이어스를 높여줍니다. 이후 또 다른 과도 전류 현상이 발생되지 않으면, 약 28초 동안 해당 바이어스 레벨을 유지하다가 천천히 바이어스 레벨을 낮춥니다. 이 기술은 효과적으로 Class A  바이어스를 전 레벨에 걸쳐 유지할 수 있게 해주면서도, 전류가 과하게 소모되는 문제를 해결하여 불필요하게 발열이 심하게 일어나지 않도록 만듭니다. 그리고 기존의 타 업체들이 쓰는 액티브 바이어스 관리 시스템들의 문제점인 귀에 거슬리는 스텝 이상이나 슬라이딩 현상이 전혀 발생하지 않습니다.

3050에 사용된 게인 스테이지는 완전히 새로 개발된 볼더만의 독창적인 99H 모듈입니다. 이 모듈은 각각 분리된 게인 모듈로 유명한 2000 시리즈에서 사용된 993 게인 스테이지를  기초로 완성된 회로이며, 99H의 접미사 "H"는 "High voltage =  고전압" 이라는 의미입니다. 99H는 표면 실장용 부품과 회로기판으로 구성되어 있는데, 완전하게 각각 분리된 대단히 높은 전압 게인 스테이지로 실제 회로에서 구현 가능한 최고로 낮은 왜곡 수치를 구현해냈으며, 이례적인 수준의 극단적으로 낮은 노이즈 스펙을 지녔습니다.

About Boulder....

록키 산맥 기슭의 ​미국 콜로라도주 볼더시에 위치한 볼더는 창업자이자 수석 디자이너인 제프 넬슨이 지명을 그대로 회사이름으로 사용하여 1984년에 설립되었습니다. 

그는 모든 설계요소에서 전통적 설계 방식의 아날로그 소리가 가장 우수한 음질이라는 신념을 토대로 타협을 허락하지 않는 궁극의 오디오 제품을 만들어내는 아티스트 입니다. 앰프의 외형 뿐만 아니라 눈에 안보이는 내부까지 모든 요소에서 그의 철저함과 완벽주의를 확인할 수 있습니다. 로키 산맥을 이미지로 새롭게 디자인된 단단하고 견고한 섀시는 볼더의 맑은 군더더기 없으면서도 중량감 있는 사운드를 대변하고 있으며, 모든 파트의 부품을 공장 내에서 자체적으로 다수의 CNC 컷팅 머신을 사용하여 절삭 가공 합니다.

내부회로는 그야말로 타협을 허용하지 않은 절대적인 디스크리트 회로입니다. 모든 전원부는 각각의 채널과 디스플레이 파트 등의 회로가 모두 별도로 분리되었고, 개인 스테이지 또한 철저한 모듈방식으로 분리시켜 사소한 전기적 상호간섭이 일절 유발될 수 없는 회로 입니다. 

앰프를 설계하는 방식이 한가지만 있는 것은 아닙니다. 하지만 리니어 타입의 충실한 전원부. 상호간섭이 극도로 배제된 게인 스테이지. 그리고 정교하면서도 압도적인 제동력을 자랑하는 출력부로 표현되는 전통적인 아날로그 설계방식의 앰프로서는 볼더가 제왕임은 분명합니다.

3050 모노블럭 파워앰프는 현존하는 모노블럭 하워앰프 중 최상급의 오디오 파워앰프로 평가 받고 있습니다.

3050의 설계 목표는 최고 성능을 발휘하기 위해 볼더의 노하우와 최신의 기술을 최대한 사용하여 개발된 모노블럭 파워앰프 입니다.

섀시 케이스 내부의 좌, 우 절반을 서로 거울에 비친 듯한 대칭형 구조로 설계됐고, 모든 금속소재는 금속 덩어리를 절삭 가공한 다음 접합방식을 사용했기 때문에 마이크로포닉 공진에 따른 왜곡이 발생하지 않는 비공진 구조로 완성됐습니다. 또한 외부 표면의 어느 곳에서도 90도로 가공된 부분을 찾아볼 수 없습니다.

내부의 게인 스테이지는 새롭게 특허를 받은 ‘볼더 99H’가 적용됐습니다. 99H 게인 스테이지는 3000 시리즈 전용으로 사용되며 99H의 ‘H’는 ‘high voltage’ 즉 고전압을 의미합니다. 99H는 극도로 높은 전류를 사용하는 표면 장착식 회로판의 완전 분리형 게인 스테이지를 적용해 왜곡과 잡음을 최대한 줄였습니다.

바이어스 작동은 최대 정격 출력에서 클래스 A에 해당합니다. 마이크로프로세서로 제어되는 바이어스 회로가 출력 전압, 전류 송출 및 부하를 지속적으로 모니터링하여 바이어스 전류를 적절히 조절합니다. 음악 신호의 흐름에 따라 순간적으로 바이어스가 크게 필요한 상황이 감지되면 마이크로프로세서가 오디오 신호가 출력되기 전 바이어스를 증가시켜 앰프가 클래스 A범위 내에서 작동하도록 유지시킵니다.

일시적인 부하가 지나가면 차후 순간적 부하가 감지될 때까지 바이어스를 아날로그 감쇄 방식으로 28초에 걸쳐 서서히 낮춰줍니다. 이 방식은 3050이 완전한 클래스 A모드로 작동할 수 있도록 유지하며, 과도한 전력 소모 및 열 발생을 줄이고, 가청 단계 또는 작동 중인 다른 바이어스 관리 시스템의 ‘슬라이딩’에 따른 결함을 배제해줍니다.

상시 출력은 8,4 또는 2옴 등 스피커 부하에 관계 없이 1,500W가 유지됩니다. 순간 최대출력은 8옴에서는 2,100W, 4옴에서 두 배로 늘어난 3,000W, 2옴에서는 6,000W에 이릅니다. 뿐만 아니라 잡음와 왜곡의 제거는 3050 설계에 있어 그 어느 것보다 중요하게 설계한 부분입니다. 낮은 왜곡과 잡음을 유지한 해상도의 개선은 미세한 디테일에서 매우 큰 차이를 보여줍니다.

3050에는 모노블럭에 각각 두 개의 주 전원 공급장치가 사용되며, 입력부와 출력부 용으로 육중하고 일반 앰프에서 보기 힘든 거대한 전원 공급장치가 탑재되었습니다. 그리고 감시용 마이크로프로세서 섹션에도 별도의 작은 전원 공급장치가 조정용으로 사용되었습니다. 3050의 모든 전원 공급장치는 리니어 타입을 사용했으며, 모든 볼더 제품에는 스위치 전원 공급장치를 전혀 사용하지 않고 있습니다. 스위치-모드 기술은 성능보다는 원가를 줄이기 위한 방법이기 때문입니다.

1. AC 전원

32A IEC 커넥터는 안전하고 이상적인 전기 전송 효율을 얻기 위해 저항이 낮은 고급 소재인 황동제 접속부를 사용합니다. 모든 3050 앰프는 240V AC에서 작동하도록 제작됩니다. 어떤 부하에서도 최대 정격출력을 보장할 수 있는 이유입니다.

3050 각각의 모노블럭에는 커다란 주 전원 공급장치에 출력 위상용으로 각각 두 개씩, 도합 네 개의 토로이달 트랜스포머가 들어있습니다. 네 개의 트랜스포머는 각 위상 사이에서의 이상적인 잡음 차단 뿐만 아니라 고출력 상황에 보다 신속하고 효율적인 작동을 보장합니다.

토로이달 트랜스포머 설계는 특히 전원 처리 효율과 잡음 출력을 최소화하기 위해 채택되었고 모든 트랜스포머는 볼더의 엄격한 기준에 따라 미국에서 설계 제조되었습니다. 네 개의 트랜스포머는 모두 절삭 가공한 니켈 도금 강철 튜브 안에 '떠있는' 형태로 격벽을 사이에 둔 채 양쪽 각각 트랜스포머가 두 개씩 장착되어 있습니다.

이 튜브는 모든 험(Hum) 또는 작동 시의 진동을 제거하기 위해 자기적으로 차단되어있으며, 독특한 레진 복합제를 사용한 고밀도 캡슐 안에 밀봉되어 있습니다. 때문에 완성된 트랜스포머 튜브의 무게만 100파운드(45kg)가 넘습니다. 튜브는 트랜스포머가 윙윙대거나 기계적 잡음이 발생하는 것을 막기 위해 3V DC 이하의 전류를 차단시켜 트랜스포머에 이르는 통로가 형성되는 것을 방지합니다. 

이와 함께 브릿지형 정류기에는 48개의 대형 전해질 충전 필터형 ‘커패시터(capacitor)’를 사용하여 출력 스테이지에 보다 원활한 전류 공급을 보장합니다. 여러 개의 커패시터를 분산해서 사용하면 작동 중에도 신속한 전원 공급과 재충전이 가능할 뿐만 아니라 출력 또는 부하와 상관없이 전반적인 ‘고주파 잡음 (harmonic noise)’을 낮출 수 있습니다. 결과적으로  기계적인 부작용은 초래하지 않고, 동적 및 순간적 응답성을 크게 개선시켰습니다.

크기가 작은 편에 속하는 이 전원 공급장치는 완벽하게 조정된 전원을 마이크로프로세서 컨트롤 시스템에 공급해줍니다. 이 장치는 어떤 아날로그 증폭 스테이지에도 영향을 주지 않도록 모든 잡음 발생 방지를 위하여 완전히 분리되어 있습니다. 마이크로프로세서 시스템은 전원 공급, 볼더 링크, 바이어스 관리 및 보호 회로를 제어합니다.

입력 스테이지

4. 입력부 및 위상 구조

3050의 입력 회로는 시작 부품인 XLR 단자부터 완전한 밸런스 입력, 차등형 3단 계기-방식 회로 등으로 구성되어 있습니다. 이 방식은 소스의 출력 임피던스에 비해 입력 임피던스를 최대한 높이 유지하여 오디오 신호가 소스로부터 앰프까지 왜곡 및 잡음 발생 없이 통과할 수 있도록 보장해줍니다.

입력 임피던스는 당사에서 실시한 테스트에서 밸런스 입력은 200k Ohm (언밸런스 입력은 100k Ohm) 으로  측정되었습니다. 이렇게 높은 임피던스는 잡음에 대해 훨씬 큰 저항성을 보장하며 고른 주파수 응답성을 제공합니다. 정합 임피던스 또는 ‘전송로 (transmission line)’ 회로는 사용되지 않습니다. 오디오 주파수의 스팩트럼은 신호 수신부에서 반사된 전파는 재현하지 않으며, 또한 험 또는 잡음에 대한 저항성을 가진다는 이점이 있어 이 방식이 선호되고 있습니다.

게인 스테이지

3050은 +26dB의 게인 용량을 가지고 있습니다. 사용된 게인 스테이지는 볼더가 특허를 보유한 99H은 금속 캡슐로 밀봉되어 장착되며, 작동용 증폭 회로 및 출력부를 통해 개별 작동합니다. 99H는 개별 작동방식의 이점과 낮은 왜곡 특성을 활용하여 극단적으로 높은 전류를 처리하는 설계입니다. 두 개의 게인 스테이지가 3050의 각 채널에 사용되며 게인의 대부분 (20 dB)은 1단계인 99H 스테이지로 처리하므로 대역폭을 최대화할 수 있습니다.

key point

* 3050모노 블럭 파워 앰프는 오디오파일 유저들을 위해 강력한 출력과 최고의 성능을 위해 만들어 졌습니다.

* 콜로라도주의 루이스빌에 있는 본사에서 설계 및 조립 생산을 진행합니다.

* 모든 부하에서 1,500w의 출력을 낼 수 있으며, 모든 종류의 스피커를 제어할수 있습니다.

* 전용 검은색의 화강암 스탠드를 제공합니다.

* 인텔리전트 마이크로 프로세서 제어기능으로 볼더 링크를 통해 순차적으로 ON/OFF 시킬수 있습니다.

* Boulder 최고 성능의 99H 모듈은 3000시리즈 제품에만 장착 되어있습니다.

* 동작 효율을 높이고 열을 감소시키는 바이어스 회로 탑재.

* 최상의 전력 공급을 위한 120개의 출력 트랜지스터.

* 4개의 트랜스는 각각의 DC 필터링을 거치며 원통형의 하우징에 에폭시로 완벽히 차폐.

* 모든 회로보드는 댐핑재를 사용하여 정밀하게 가공된 알루미늄 프레임에 장착.

* 상반된 대칭형 디자인으로 음의 반사를 줄이기위해 여러 각도로 제작.