오디오 선재[케이블]에 관한 바로알기

앰프의 성능이 향상되고 디지털 소스가 보급되면서 케이블에 대한 관시이 고조되고 있다.케이블에 의한 오디오의 음질 변화는 분명한 사실이지만, 무어 때문에 음질이 변하는 것인지는 정확하게 발혀진 것이 없다.케이블은 오디오기 기간을 연결하는 선재다.지난 70년대만 하더라도 고품위 케이블에 대한 정립이 되어 있지 않았으나, 무산소 동선인 OFC가 개발되면서 케이블의 발전이 비야적으로 이루어졌다.그러나 케이블은 시스템에 따른 상대성이 강해 무조건 고가의 제품이 최고의 소리를 내주지는 않는다.경웨 따라서는 몇 만원 대의 케이블이 수십 만원의 제품보다 사용 시스템에는 좋을 수도 있다.
그러나 분명한 사실은 케이블이 음지에 영향을 끼치며, 특히 고급 케이블을 사용한 경우는 업그레이드 때 특별한 음질 향상을 꾀할 수 있다는 것이다.케이블의 음질 서재 자체의 재질 및 물성에 의해서도 영향을 받지만, 피복의 재질.선재의 배열.단말 처리에 따른 인덕턴스.정전용량.표피 효과 뿐만 아니라 오디완의 임피던스의 의해서도 영향을 받는다.그러므로 케이블을 선택할 때 가격 선재의 재질 및 물리적 특성에 너무 연연하지 말고 자신의 시스템에 적합한지 검토하는 지혜가 필요하다.케이블에 따라 음질이 어떻게 변하는지 추적하기는 쉽지 않지만, 여기서는 미국 Harywire M&C의 디자이너로 근무했고 현재 EMS KOREA 대표로 있는 에릭 순씨의 설명을 정리하여 게재한다.

- 인덕턴스(Inductance)

선재에 교류 신호를 흘리면 교류 자계가 발생하여 이것이 교류에 대한 저항으로 작용하다.특히 주파수가 높아 질수록 저항은 커지는데 이를 인덕턴스라 한다.케이블의 경우에 피복 선재를 코일과 같이 원형으로 묶거나 피복 선재를 +,-로 분리시키면 인덕턴스가 증가한다.그리고 피복 선재를 +,-로 분리한 다음 밧줄처럼 꼬면 인덕턴스는 작아진다.인덕턴스가 증가할 경우 음의 순도는 떨어진다.그러나 이는 고주파 영역에서의 문제이며, 일반 오디오 케이블의 경우에는 그 영향력이 미미하다.

-정전 용량(capacitance)

+,-의 선은 콘덴서로도 작용하는데 정전 용량은 리본 피더선과 같이 대칭으로 +,-를 분리시키면 작아지고 꼬면 최대로 된다.그러나 이 경우도 구주파 영역에서 심각한 영향을 끼치나 가청 대역에서는 영향이 작다.
정전 용량이 증가할 경우 대역이 좁아지고 혼탁해지는 경향이 있다.

-표피 효과

고주파는 도체 표면으로 흐르고 내부로는 흐르지 않는 특징이 있다. 따라서 표피 효과를 살리기 위해서 서로 굵기가 다른 선재로 구성된 연선을 사용하거나 효과를 증가시키기 위해서 연선의 각 선재를 절연시키는데, 이것을 리츠선이라고 한다.리츠선은 제조 단가가 비싸고 커넥터 단말 처리가 어렵다.리츠 이론이란 신호가 표피를 타고 프르므로 각 선재를 절연시켜 신호를 통과시킨 후 최종 단자에서 모으면 음의 대역이 확장되고 분리도가 증가한다는 이론인데. 이는 고주파 영역과는 달리 음성 신호인 가청 대역에서는 그 효과가 적은 편이다.

-피복

케이블의 피복으로는 비닐, 테프론, 아크릴, 고무, 나무선 등 여러 가지 절연체가 사용되고 있으며, 이것에 의해 음질이 영향을 받는다.교류가 흐를 겨우 절연 피복에 의해 유전 손실이 일어나며 피복의 강도, 탄력, 부드러움에 의해서도 음질이 변한다.
일반적으로 케이블에 교류를 흘리면 미세하게 진동하는데, 피복은 진동을 억제하는 강함과 진동을 바르게 흡수하는 부드러움뿐 아니라 피복의 중량도 진동을 억제하는 힘이 된다.따라서 기계적인 에이징 즉 세게 두드리고 손으로 비빈 다음 사용하거나 수축 튜브로 강하게 밀착하는 것이 음질에 좋을 수도 있다.이처럼 케이블의 피복, 즉 절연체의 재질은 선재 자체 못지 않게 많은 영향을 미친다.좋은 절연체의 사용은 음의 촛점을 명확히 하고 산만하지 않게 한다.

-선재 구조

단선 또는 꼬인선, 심선 굵기의 정도, 펴앵선 또는 동축선인가에 따라 음질이 많이 달라지게 된다.그러나 선재구조는 양면성이 있어 복잡할수록 진동에 약하며, 꼬인선은 단선에 비해 순발력이 있는 강력한 음을 내주지만 섬세함이 부족하고 음장감이 협소하다.
이같은 경향은 선재가 스트레스의 많고 적음에 따라 반발력의 차이에 의한 것이 아닐까 추측한다.

-연결 단자(connector)

입.출력 단자의 케이블의 단말 부분이 온전히 밀착되어 접점이 제로인 겨우는 현실적으로 불가능하다.단말 처리 방법뿐 아니라 카넥터의 접점에 의해서도 음질에 영향을 끼친다. 즉, 단자와 선재의 연결시 나사 조임식과 납땜식이 있는데, 나사 조임식은 접점에 납이 개입되지 않아 순수하게 음을 전달한다는 장점이 있으나, 직접 저항이 커지고 장시간 사용시 접점부의 부식으로 접점 왜곡이 증가한다.

-방향성

일반적으로 고급 케이블은 방향이 표시되어 있다.표시가 되어 있지 않더라도 동선의 제조 공정에 따라 분명히 방향성은 있다.이는 선재의 제조 과정때 선재를 한 방향으로 뽑아내기 위해서이기도 하지만 냉각 작업에서 온도차에 따라 방향성이 생기기도 한다.방향서은 경우에 따라 음질에 큰 영향을 미치기도 한다.

케이블의 재질

금속 도체로서 전도성이 좋은 도체는 은, 금, 동, 알루미늄의 순서이나, 그 중 동이 가장 많이 사용되고 있다.그 이유는 가격이 저렴하면서도 전도성과 가공성이 뛰어나기 때문이다.통사의 동선은 순도 99.9%의 3N(3nines)의 표준으로, 제조시 작업성을 좋게 하기 위해 산소를 불어 넣는데, 이를 줄인 것을 무산소 동선(OFC)이라 하며, 산소이외의 불순물인 금속, 유항의 제거 정도에 따라 6N(99.9999%), 7N(99.99999%)등이 있다.
일본에서 시작된 선재 개발은 케이블의 고성능화로 이어져, 에너지 밀도감 및 정보량의 향상을 가져왔다.그러나 일본의 경우 지나칠 만큼 금속 소재의 순도와 결정 구조에 집착해 측정할 수 없는 순도 99.999999%의 동선을 개발하기도 하였으나 이것이 최고의 케이블이 되지 못했다.
케이블의 음질 개선은 서두에서도 언급했듯이 어느 한두 가지의 순도를 높이기는 하지만 일반적으로 지류 저하을 증가시키는데, 이는 케이블의 에너지를 감소시키기도 한다.또한 케이블은 선재 자체의 특성에 의해 음질이 영향을 받기도 하지만 그보다는 케이블의 피복 재질, 선재의 배열 등에 의해서도 많은 영향을 받는다.따라서 순도 99.9999%의 6N 케이블보다는 순도 99.99%의 OFC 케이블의 음질이 더 좋은 경우가 허다하다.그러므로 오디오 케이블을 선택할 때 선재의 순도나 공법에 지나치게 연연할 필요는 없다.

-일반 동 (TPC : Tough Pitch Copper)

TPC는 일반 동선을 말한다.작업성을 위해 산소를 불어 넣어 동을 녹인 다음 급격하게 냉각시켜 제조하는 방식으로 대량 생산에 적합한 공정이다.이 방식은 금속이나 유황 그리고 산소 산화물인 이산화 동이 첨가되었으며, 산소 함유량이 30000-4000PPM, 순도는 99.9%인 3N 동이다.그러나 특수 용도의 순도 99.99%인 4N의 일반 동선도 생산되고 있다.

-무산소 동 (OFC : Oxygen Free Copper)

OFC는 무산소 동선을 말하며, 고순도 동선 개발의 시발점이 된 선재이며, 동을 녹여 냉각시킬 때 산소를 불어넣는 기존의 TPC 방식이 아니라 산소에 의해 발생되는 이산화동이라는 동 불순물을 제거하기 위해 산소 함유랴을 10PPM 이하, 기타 불순물도 99.99%까지 줄인 4N 제품이다.음질 경향은 탁한 음이 제거되고 음의 순도가 높아져 명료도가 향상된다.

-거대 선형 무산소 동선(LC-OFC : Linear Crystal Oxygen Free Copper)

LC-OFC는 금속 결정의 경계면에 음질을 왜곡하는 어떤 무엇이 있을 것이라는 이론에 근거하여 개바된 동선이다.동은 녹은 상태에서 급냉시키면 미세한 결정 구조를 가진다.결정이 많으면 신호 전달에 장애가 된다는 이론에 근거하여 OFC 동선의 결정 구조를 크게 하기 위해 동을 서서히 냉각시켜 결정을 크게 한 다음 결정 구조를 강제적으로 선형으로 길게 늘린 것이다.이 방식은 결정 구조를 선형으로 늘리는 과정에서 기계적인 스트레스가 발생되고, 가공시 열이 발생하기 때문에 결정구조에 영향을 주므로 음질 열화의 원인이 되기도 한다.

-단방향성 무산소 동선 : PCOCC(Pure Crystal Ohno Continuous Casting)

PCOCC는 ,LC-OFC가 결정체를 강제적으로 늘리는 과정에서 동선에 열과 물리적 스트레스가 발생되어 음질에 악 영햐을 준다는 이론에 근거하여 개발하게 되었고, LC-OFC에 비해 서서히 냉각시킴으로써 선재를 하나의 결정체로 만든 것이다.

-재열처리 동선

동일한 동이라도 도체의 결정 구조, 열처리 방법, 순도에 따라 물서이 크게 변한다.동은 순도가 높을수록 부드러운 물서을 갖게 된다.케이블에서 강도는 전기적을 주목받는 요인은 아니지만 음질가 연관이 있다.일반적으로 단단한 동선은 딱딱한 소리가 나며 반대로 연서의 도체에서는 부드러운 소리가 난다.
강도가 높은 도체로는 LC-OFC, PCOCC가 대표적인데, 이들은 단결정 구조가 변화되는 것을 막기 위해 열처리 과정을 거치지 않는다.그러나 열처리를 거치지 않은 동선을 선재과정에서 발생되는 기계저 압박, 즉 스트레스를 받기 때문에 결정 구조에 영향을 끼치게 된다.이 때문에 기계적 스트레스를 줄이기 위해 행하는 약간의 열처리를 한 것이 뮤 도체이며 더욱 강한 열처리를 행한 것이 멜톤 도체다.이것은 기존의 LC-OFC나 PCOCC와는 다른 구조의 재결정화가 이루어져 다른 도체가 된 것이다.

-은선(Silver)

은은 동보다 우수한 전기적 특서을 지니고 있다.특히 전기 저항이 적다는 것인데, 이것은 오디오 케이블에 있어 분명 유리한 점이다.특히 은은 구리에 비해 산화된 상태에서 장점을 가진다.즉 동은 산화가 쉬워 산화된 동은 반도체와 같은 피막을 형성하는 데 반하여, 산화 은은 화학적으로 안정되어 있어 도체로서의 역할을 충분히 수행할 수 있다는 점이다.일반적으로 은 도체는 정보량은 많지만 고음역이 강하고 독특한 광채를 발해 개성이 너무 강하다는 이미지가 있은, 동선과 마찬가지로 계속적인 고순도화와 열처리 기법으로 많은 개선이 이루어지고 있다.따라서 오디오 전용선으로 개발딘 최근의 은 코팅 OFC 선재는 일반통신용 은 선과는 달리 정보량은 많으면서도 부드러운 음을 내준다.

-알루미늄 선

알루미늄은 은과 마찬가지로 매우 개성이 가한 도체다.알루미늄은 동보다 전기 저항이 다소 높으나, 고음역에서는 특유의 색깔로 매우 개성 있는 소리를 내준다.따라서 은 또는 구리와 혼합된 알루미늄 선재는 독특하고 품격있는 음을 내주기도 한다.


케이블의 종류

-인터커넥터 케이블

프리앰프와 파워 앰프를 연결하거나 튜너, CD플레이어, 카세트 데크 등 각종 소스 기기 및 프리앰프간을 연결하는 케이브로서 일반 오디오에서 가장 많이 사용된다.접속 방법에 따라 밸런스와 언밸러스로 대별되며, 전송 신호에 따라 일반적인 아날로그 케이블과 디지털 케이블로 나뉜다.

-디지털 케이블

인터커넥트 케이블의 일종이며, 일반 아날로그 신호가 아닌 디지털 신호를 전송하는 케이블.주로 CD 트랜스포트와 D/A 컨버터 사이를 연결하며 75옴 동축 케이블이 사용된다.이 케이블은 디지털 신호를 전송하므로 아날로그 케이블과는 달리 차폐가 매우 중요하며, 선재의 구조에따라 음질의 영향이 크다.