앰프의 능률평가

1) 앰프의 능률을 테스트함에 있어 측정시간을 얼마만큼 사용하느냐가 중요한데, 테스트 신호를 한 시간 동안 공급하여 측정하는 것 보다 순간적인 신호 즉 1/1000초 공급하는 것이 더 크다. 물론 우리가 증폭하기 원하는 신호는 1msec만 지속하는 것이 아니다.

2) 앰프의 능률을 테스트함에 있어서 소스의 종류를 어떤 것을 사용하는가도 중요한 문제인데, 테스트신호가 1kHz의 단일 정현파인 경우, 핑크 노이즈나 음악 같은 복잡파형보다 더 크다. 물론 우리가 증폭하기 원하는 입력신호는 음악 같은 복잡파형 이다.

3) 앰프의 능률을 테스트함에 있어서 연결되어지는 스피커의 임피던스가 얼마인가도 중요한 변수인데, 연결하는 스피커의 임피던스가 8ohm 보다 1ohm일 때 더 크다.
물론 로드 임피던스가 작아지면, 앰프의 능률을 올라가지만, 로우 및 하이드라이버의 움직임을 컨트롤 하는 능력이 떨어지며, 전기 및 기계적으로 스피커를 망가뜨릴 가능성이 증가한다.

4) 앰프의 능률은 허용 가능한 신호 왜곡율을 더 높여주면 증가한다. 즉, 0.1%의 THD를 1%로 올리면 능률이 증가한다. 모두 알다시피, 인간이 인식 가능한 왜곡률은 약 1%부터 이다.

FTC(Federal Trade Commission) 이라는 협회가 앰프의 능률을 평가하기 위한 객관적 기준을 마련하였는데, 이것은 기준 시간 동안 20Hz에서 20kHz 까지, 1%의 허용 THD를 갖도록 되어 있다.
 

Single Cycle Tone Burst 라고 부르는 측정신호로 측정을 하는데 다음과 같다.

*역자주 : TONE BURST는 1000분의 몇 초 정도 제공되는 아주 짧은 테스트 신호를 말함.

-20Hz (0.05 second burst)
-50Hz (0.02 second burst)
-1kHz (0.001 second burst)
-7kHz (0.00014 second burst)

7kHz 2ohm에서 능률이 495watt 이지만 8ohm 에서는 320watt로 감소하는 것에 주목하라.
(임피던스가 증가하면 능률은 감소한다)

7kHz에서 2ohm의 능률이 495watt이나 20Hz에서 능률은 460watt로 감소화는 것에 주목하라.
(측정시간이 감소하면 능률이 증가한다)

Maximum average 라고 불리는 평가항목의 표이며, 다음과 같은 시험방법을 갖는다.
-1kHz @ 0.05%THD for long period of time
-1kHz @ 0.1 %THD for long period of time
-sine wave sweep from 20 to 20kHz @ 0.1% THD for long period of time

1kHz를 2ohm@0.1%THD 조건하에서 사용할 때 앰프의 능률은 400watt이다.
그러나 0.05%THD 인 경우는 395watt로 감소한다 (왜곡율이 감소하면 능률도 감소한다)

20-20000Hz까지의 sine wave를 입력신호로 사용한 경우는 능률이 335watt로 감소한다
(즉 1kHz 단일파보다 복합 파형이 능률량을 감소시킨다)

FTC continuous average@ 0.1%THD 라고 불리 우는 평가항목으로 다음과 같은 평가방법을 수행한다.

- 1kHz @ 0.1% THD for long periods of time
- 20Hz to 20kHz @0.1 % THD for long periods of time

4ohm에서 1kHz 정현파의 능률이 320watt 이지만 핑크노이즈(20Hz -20kHz)에서는 능률이 285watt로
감소한다. (물론, 측정 신호의 주파수대역이 증가하면 능률이 감소하는 것을 볼 수 있다.)

2ohm 의 로드 임피던스에 대한 값이 없는데, 이것은 생산자가 4ohm이하로 긴 시간 동안 사용하지 말 것을 권장하였기 때문이다.

그림 1-1의 7kHz, 2ohm이 495watt이고, 그림 1-2의 20-20kHz, 4ohm이 285watt 인 것을 비교해 보면 같은 앰프인데도 평가항목에 따라 큰 차이가 나는 것을 알 수 있다.

무엇이 정말 앰프의 능률을 평가하는 정확한 답일까? 그것은 FTC continuous Average 라고 불리는 평가항목의 수치이다. 즉 4ohm에서 의 285watt 와 8ohm에서 의 210watt 가 실제 앰프의 사용에서 나타나는 출력이라고 할 수 있다.

앰프의 성능을 나타내는 어떤 방식 보다 FTC 스탠다드 방식은 제일 잘못된 결과를 보여 준다. 이 수치는 앰프를 연구하는 경우나 참고자료로 사용할 수 있다. 실제로 앰프를 사용하는 입장에서는 이 앰프(크라운 마이크로테크 600)의 체널당 400watt의 효율을 갖는다고 생각하는 것은 바보 취급을 당하는 것 과 같다. 위의 상관 관계는 모든 브랜드의 모든 앰프 모델에 적용된다. (즉, 공식적으로 언급하는 출력의 약 1/2 미만 이라고 생각하면 된다)