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최근 서울 강남의 에이브이플라자(AVPLAZA)를 찾았다. 영국 코드 일렉트로닉스(Chord Electronics)의 플래그십 프리앰프/모노 파워앰프를 난다긴다 하는 스피커 3조에 연속으로 물려 시청하기 위해서다. 코드 플래그십은 Ultima PRE(울티마 프리) 프리앰프와 Ultima(울티마) 모노블럭 파워앰프 조합이고, 스피커 3조는 윌슨오디오의 Alexia Series 2(알렉시아 2), B&W의 800 D3, 매지코의 M6였다. 실제 매칭된 이들의 모습을 보니 가슴마저 웅장해진다. 이번 리뷰는 코드 울티마 플래그십 프리파워와 알렉시아 2의 매칭기다.

코드와 울티마 시리즈

울티마 시리즈는 영국 오디오 명가 코드가 지난 2018년에 ‘듀얼 피드 포워드 에러 커렉션’이라는 신설계로 선보인 프리/파워 앰프 시리즈다. 처음 나온 것은 그중 플래그십인 울티마 프리와 울티마 모노였다. 울티마 모노의 경우 채널당 64개의 MOSFET을 투입해 8옴에서 780W, 4옴에서 1400W, 2옴에서 2500W를 내는 몬스터다. 

존 프랭크스(John Franks)

울티마 앰프는 코드가 생각하기에도 파격이었던 것 같다. ‘1989년 회사를 설립한 이후 처음으로 완전히 새로운 설계’(John Frank’s all-new circuit topology, the first completely new design since the company supplied its first customer, The BBC, in 1989)라고 했을 정도다. 존 프랭크스는 잘 아시는 대로 코드를 설립한 엔지니어다. 

사실 존 프랭크스는 고주파 파워서플라이 회사에서 첫 직장 생활을 했다. 그가 지금까지 고주파 스위칭 전원부, 즉 SMPS(Switching Mode Power Supply)의 전도사를 자처하는 배경이다. 리니어 전원부는 도저히 따라올 수 없는 장점이 있다는 것인데, 이번 울티마 시리즈에서도 SMPS 전원부가 투입됐다.

그는 또한 코드 설립 이래 출력 소자로 MOSFET만 고집했다. 바이폴라 트랜지스터는 태생이 스위치이기 때문에 앰프의 증폭 소자로 활용할 경우 온오프 전환 구간에서 문제가 많다는 것이 코드의 주장이다. 

왼쪽부터 Ultima Pre 2 프리앰프, Ultima 2, Ultima 3 모노블럭 파워앰프

왼쪽부터 Ultima 5, Ultima 6 스테레오 파워앰프

한편 울티마 신설계는 계속해서 이어져 2019년에 울티마 2 모노와 울티마 3 모노가 나왔다. 울티마 2 모노는 채널당 32개의 MOSFET으로 8옴 750W, 울티마 3 모노는 역시 채널당 32개의 MOSFET으로 8옴 480W를 냈다. 2020년에는 울티마 프리 2와 스테레오 파워앰프 울티마 5, 울티마 6가 나왔다. 

• Ultima : MOSFET 64개, 8옴 780W
• Ultima 2 Mono : MOSFET 32개, 8옴 750W
• Ultima 3 Mono : MOSFET 32개, 8옴 480W
• Ultima 5 : MOSFET 32개, 8옴 300W
• Ultima 6 : MOSFET 16개, 8옴 180W 

듀얼 피드 포워드 에러 커렉션 :
클래스AB 앰프의 왜율을 낮춰라

코드의 울티마 시리즈 파워앰프에는 ‘진보된 듀얼 피드 포워드 에러 커렉션’(advanced dual-feed-forward error correction) 설계가 베풀어졌다. 말은 어렵지만 핵심은 클래스AB 앰프의 왜율을 낮추기 위한 것이다. 

코드는 지난해 말 필자와 가진 이메일 인터뷰에서 “클래스AB 앰프가 클래스B로 작동하는 구간에서는 어쩔 수 없이 음의 왜곡이 생긴다. 신설계는 이 왜곡이 생긴 지점을 찾아 제거하기 위해 만들어졌다. 결과적으로 클래스A 앰프보다 낮은 왜율을 얻을 수 있었다”라고 강조했다. 

필자가 파악한 이 신설계의 핵심은 다음과 같다. 

1. 이 설계는 클래스AB 증폭에서 늘 문제가 되는 교차 왜곡(crossover distortion)을 줄이기 위해서 고안됐다.
2. 교차 왜곡은 클래스AB의 두 증폭 소자가 서로 바통 터치를 할 때 발생하며, 구체적으로는 교차 구간에서 트랜스컨덕턴스(transconductance)가 떨어져 발생한다.
3. 트랜스컨덕턴스? 맞다. 진공관 스펙표에서 자주 보는 그 상호 컨덕턴스, 전류 증폭률, gm, 이 모든 것이 다 트랜스컨덕턴스다. 한마디로 입력 전압(Vi) 대 출력 전류(Io)의 비율, 즉 전류 증폭률인 것이다. 따라서 두 증폭 소자가 교대 근무를 하는 순간 이 증폭률이 떨어지는 것은 증폭 소자로서 치명적일 수밖에 없다. 참고로 바이폴라 트랜지스터는 MOSFET에 비해 트랜스컨덕턴스 값이 높다.
4. 따라서 ‘에러 커렉션’은 ‘출력단에서 발생하는 트랜스컨덕턴스 강하 문제를 교정한다’는 의미다.
5. 이 에러를 없앤 방법이 ‘듀얼 피드 포워드’인데, 이는 글로벌 피드백(feedback)을 입력단에 걸어주는 동시에 피드포워드(feedforward)를 출력단에 걸어준다는 의미다. 피드를 양방향으로 걸어주는 셈이다.
6. 이 신설계는 코드의 존 프랭크스가 새로 개발한 것은 아니다. 이 회로 이론을 처음 주창한 주인공은 영국 이식스 대학의 말콤 혹스포드(Malcolm J Hawksford) 교수이고, 벨 연구소의 밥 코델(Bob Cordell)이 보다 심화시켰으며, 존 프랭크스가 완성시켰다.
7. 구체적인 이론적 설명은 밥 코델이 1984년 미국 오디오 학회(AES) 저널에 발표한 논문에서 확인할 수 있다. 논문 제목은 '에러 커렉션 기능을 갖춘 MOSFET 파워앰프'(A MOSFET Power Amplifier with Error Correction)다. 

여기서 드는 궁금증 하나. 그러면 결국 울티마 파워앰프는 네거티브 피드백 회로를 쓴다는 것인데, 이렇게 되면 왜율과 출력 임피던스는 낮아지지만 음이 부자연스러워질 위험이 크지 않을까. 필자의 이 질문에 코드는 이렇게 답했다. 

“네거티브 피드백 회로는 출력을 입력과 비교해 출력 특성을 좋게 해주지만 속도가 느려진다는 단점이 있다. 하지만 듀얼 피드 포워드 에러 커렉션 회로 덕분에 네거티브 피드백을 걸면서도 속도를 빠르게 가져갈 수 있었다. 코드 앰프는 전에도 빨랐지만 이 회로 덕분에 그 어떤 앰프보다 앞설 수 있게 됐다.”

울티마 모노 팩트 체크

울티마 모노는 출력단에 채널당 64개의 특주 MOSFET을 써서 8옴에서 780W를 내는 클래스AB 증폭, 푸시풀 구동의 모노블럭 파워앰프다. 4옴에서는 1400W, 2옴에서는 2500W를 낸다. 전압증폭단은 고전압(+/-125V 레일. 출력단은 +/-110V 레일), 초고속(백만분의 1초 동안 300V)으로 작동한다. 입력단은 풀 밸런스로 설계됐으며, DC 유입은 트랜스포머가 아니라 서보를 통해 차단한다. 

섀시는 항공 등급의 알루미늄이며 전면 패널 두께는 28mm에 달한다. 실제로 울티마 모노를 보면 그 커다란 덩치와 화려한 상판 디자인에 놀라게 된다. 코드 앰프답게 청록색으로 빛나는 총 10개의 글라스 창을 통해 안을 볼 수 있게 해놓았다. 양 사이드 6개의 다리(Integra Leg)로 지탱되는 스탠드 구조도 독특하다. 가로폭 48cm, 높이 30.5cm, 안길이 75cm, 무게는 블록당 86kg이다. 

전면 하단에 있는 전원 버튼은 폴리카보네이트 재질이고, 대기(레드), 워밍업(그린), 작동(블루) 상태에 따라 색상이 달라진다. 후면을 보면, 스피커케이블 커넥터가 2조라서 바이와이어링을 할 수 있으며 입력단자는 모노블럭 파워앰프인 만큼 XLR, RCA 1개씩 마련됐다. 단자별로 2개가 있지만 이는 각각 역위상과 정위상 입력용이다. 이러한 기능은 스테레오 파워앰프 모델들에는 없는 것들이다. 

스펙은 그냥 하이엔드다. 전고조파왜율(THD)은 0.0005%, 주파수응답특성은 0.1Hz~200kHz(-3dB), 신호대잡음비(SNR)는 -103dB를 보인다. 역시 ‘듀얼 피드 포워드 에러 커렉션’이라는 신설계 덕분이라고 볼 수밖에 없다. 예전 SPM 모델들(0.1Hz~77kHz)과 비교하면 플랫하게 반응할 수 있는 고역 상한을 거의 3배 가까이 끌어올렸다. 입력 임피던스는 밸런스/언밸런스 모두 100k옴, 출력 임피던스는 0.04옴에 불과하다. 

울티마 프리 팩트 체크

울티마 프리는 8조의 입력단과 채널별 EQ, 헤드폰 앰프를 갖춘 프리앰프다. 노이즈 플로어 레벨이 -117dB에 그치고, 신호대잡음비(SNR)가 -125dB에 달하는 그야말로 칠흑처럼 정숙한 앰프다. 전원부는 예의 초고속 SMPS, 볼륨단은 알프스 블루 벨벳 포텐셔미터를 쓴다. 코드의 SMPS 전원부에 대해서는 두 번째 B&W 스피커 매칭 리뷰에서 자세히 짚어볼 계획이다. 

울티마 모노블럭 파워앰프에서 상판을 보고 놀란다면, 울티마 프리는 그 화려하고 건드릴 게 많은 전면 디자인에 압도된다. 어떻게 이런 디자인을 내놓을 수 있을까 싶을 만큼 파격적인데, 특히 왼쪽 상단에 있는 4개의 EQ 다이얼이 멋지다. 가로폭은 48cm, 높이는 35cm, 안길이는 35.5cm, 무게는 30kg. 울티마 프리 역시 상판에 마련된 3개의 글라스 창을 통해 내부를 볼 수 있도록 해놓았다.   

후면을 보면 XLR 입력단자가 4조, RCA 입력단자가 4조 마련됐고, 출력단은 XLR, RCA 모두 3조씩 갖췄다. 최대 출력전압은 XLR이 17V RMS, RCA가 8.5V RMS다. 게인을 6단계(x0.5, x1, x1.5, x2, x2.5, x3)로 조절할 수 있는 점도 눈길을 끈다. 주파수응답특성은 2.5Hz~200kHz(-3dB), THD는 0.002%, 출력 임피던스는 100옴을 보인다. 

윌슨오디오 Alexia 2 매칭 시청

코드의 기함 울티마 프리와 울티마 모노블럭 파워앰프가 울린 첫번째 스피커는 미국 윌슨오디오(Wilson Audio)의 알렉시아 시리즈 2(Alexia Series 2). 트위터와 미드레인지를 전용 챔버에 수납해 방사각도를 조절하고(타임 얼라인먼트), 인클로저 재질로 공진점이 아주 낮은 복합물질(X, S, W 매터리얼)을 쓰는 등 윌슨오디오 스피커 설계의 거의 모든 것이 투입됐다. 

유닛은 위부터 1인치 실크 돔 트위터, 7인치 셀룰로오스-페이퍼 펄프 콘 미드레인지, 8인치와 10인치 페이퍼 콘 우퍼 2발 순이며, 트위터는 밀폐형, 미드와 우퍼는 각각 베이스 리플렉스 후면 벤트형/포트형 인클로저에 수납됐다. 공칭 임피던스는 4옴(최저 2.54옴), 감도는 89dB를 보인다. 주파수응답특성은 19Hz~32kHz(+/-3dB).

시청에는 린의 클라이막스 DSM을 소스기기로 동원해 NAS 저장음원을 들었다. 재생 앱은 린의 카주(Kazoo)를 썼고, 울티마 프리 앰프의 EQ는 디폴트로 해놓았다. 스피커케이블은 싱글와이어링으로 했다. 

Kelly Sweet - Nella Fantasia
We Are One

개인적으로 울티마 프리파워 정도 되는 앰프를 리뷰할 때면 늘 3가지 관점에서 소리를 분석하는 편이다. 먼저 파워앰프 입장에서 스피커로부터 음 이탈이 시원시원하게 이뤄지는지, 두 번째로 프리앰프 입장에서 재생음이 얼마나 생동감이 있고 무대가 입체적으로 펼쳐지는지, 끝으로 매칭 스피커와 궁합은 어느 정도 잘 맞는지다. 그리고 이 3가지는 대개 첫 곡을 들어보면 어느 정도 파악이 된다. 

‘넬라 판타지아’의 경우 첫인상은 보컬 목소리에 온기가 있다는 것, 음의 촉감이 마냥 곱지만은 않은 점이 오히려 현실적인 느낌을 준다는 것, 고음이 위로 쭉쭉 뻗는다는 것 등이다. 확실히 윌슨오디오의 트위터는 언제 들어봐도 여간내기가 아니다. 하지만 이어 들은 B&W의 다이아몬드 트위터나 매지코의 다이아몬드 코팅 베릴륨 트위터는 이보다 활짝 열린 고음을 들려줬다. 이는 2, 3편 리뷰 원고에서 자세히 쓸 것이다. 

파워앰프 입장에서만 보면 소릿결이 무척 폭신폭신한데 이는 코드 울티마 시리즈가 기존 SPM 시리즈와 가장 달라진 모습 중 하나다. 4옴 출력이 1400W인데도 과하다거나 거칠다는 느낌이 전혀 없다. 

여기에 켈리 스위트의 숨소리까지 적나라하게 들리는 것을 보면, 낮아진 왜율, 높아진 SN비가 그대로 체감된다. 물론 이는 ‘듀얼 피드 포워드 에러 커렉션’ 신설계와, 코드가 그동안 갈고 닦아온 SMPS 기술력, 그리고 대출력 모노블럭 파워앰프만이 누릴 수 있는 프리미엄 덕분일 것이다. 

Ensemble Masques
Encaenia Musices, Op.1 Sonata XI in B minor
Romanus Weichlein

바이올린이 포말처럼 풍성한 음을 쏟아낸다. 음의 촉감이 싱싱하게 살아있는 것은 그만큼 배음 정보가 많다는 증거다. 맞다. 배음이 음색을 만드는 것이다. 첼로 사운드 역시 잘게 슬라이스 되어 필자를 관통한다. 정신이 번쩍 들면서도 기분 좋은 음인데, 이것이야말로 이번 울티마 프리/모노 파워의 사운드 시그니처가 아닐까 싶다. 펄펄 뜨겁게 살아있는 음인 것이다. 그러면서도 1만 피스짜리 직소 퍼즐처럼 입자가 곱고 아귀가 딱딱 맞는다. 알렉시아 2의 4개 유닛은 진작에 사라졌다. 그냥 악단이 무대에 자리 잡고 흥겹게 연주할 뿐이다. 

Dick Hyman - Topsy
From The Age of Swing

나중에 안 사실이지만 확실히 알렉시아 2가 앰프 볼륨을 많이 먹는다. 감도가 89dB로 공개됐지만 체감상으로는 이보다 훨씬 낮은 스피커 같다. 하지만 적정 볼륨만 찾아주면 울티마 프리/모노 파워와 알렉시아 2는 넷플릭스 드라마 ‘오징어 게임’의 오일남-기훈 ‘깐부’를 연상케 할 정도로 찰떡 호흡을 과시한다. 이는 알렉시아 2의 감도가 최저 2.45옴, 공칭 4옴일 정도로 낮은데, 울티마 모노 파워가 4옴에서 1400W, 2옴에서 2500W까지 내주기 때문이다. 또한 전압변동률이 극히 낮은 SMPS 전원부를 쓴 덕에 저음 재생에서도 큰 효과를 봤을 것으로 보인다. 

이 곡에서 또 하나 감탄한 것은 울티마 프리가 전해준 여러 덕목들이다. 기타와 피아노, 베이스가 전해주는 음의 탄력감도 멋졌지만 무대의 안길이가 깊고 그 앞이 무척 투명한 점이 대단했다. 음이 깨끗하고 촉촉한 것이 마치 방금 전 비누 세안을 한 맨 얼굴을 접한 느낌, 아니면 이제 막 처음으로 재킷에서 꺼낸 LP를 듣는 느낌이다. 절대 무기질적이며 밋밋한 재생음이 아니다. 

Ivan Fischer, Budapest Festival Orchestra
The Infernal Dances
Stravinsky: Rite Of Spring, Firebird Suite, Scherzo, Tango

대출력이면서도 왜율이 극도로 낮은 모노블럭 파워앰프의 진가가 그대로 드러난다. 오케스트라 모든 악기들이 순간적으로 일시에 소리를 내는 이 곡의 하이라이트가 밤하늘의 불꽃놀이를 보는 것 같다. 시청 공간이 꽤 넓은 편이었는데도 공기가 갑자기 움찔하는 듯하다. 계속해서 파악되는 울티마 프리/모노 파워의 시그니처는 음이 깨끗하고 무대가 투명하며 배경이 적막하다는 것. 이 모든 것이 4옴 1400W 베이스 위에서 펼쳐진다는 사실이 믿어지지 않을 정도다. 알렉시아 2에서 음이 스트레스 없이 방사되는 모습에 기분까지 좋아졌다.  

총평 

앰프 제작사마다 시그니처가 있다. 예를 들어 댄다고스티노는 바이폴라 출력단과 리니어 전원부, 패스는 MOSFET 출력단과 리니어 전원부, 소울루션은 바이폴라 출력단과 SMPS 전원부, 코드는 MOSFET 출력단과 SMPS 전원부다. 그리고 이러한 서로 다른 설계는 각 앰프 사운드로 정확히 반영이 된다. 

울티마 모노블럭 파워앰프는 울티마 시리즈 최대 출력을 자랑하는 플래그십답게 알렉시아 2의 4개 유닛을 쥐락펴락했고, 클래스AB 앰프의 왜율을 낮춘 신설계 덕분에 무척이나 깨끗하고 선명하며 투명한 사운드를 선사했다. 증폭부와 전원부를 채널별로 완전히 분리한 모노블럭이 일단 먹고 들어가는 이득도 분명했다. 

원 브랜드 프리/파워 매칭도 빛났다. 이는 프리앰프와 파워앰프의 게인 스트럭쳐와 임피던스 매칭 덕분인데, 특히 프리앰프의 볼륨 조절과 이에 따른 앞단의 입력 및 뒷단의 출력 임피던스 변화는 재생음에 치명적인 영향을 미친다. 프리앰프 능력에 따라 스피커 구동력이 확확 달라지는 이유이자, 이번 시청에서 알렉시아 2가 해상력과 펀치력, 대역 밸런스 등 거의 모든 면에서 제 실력을 발휘한 배경이다. 

by 김편 오디오 칼럼니스트