Class D와 Linear 앰프 비교: NAD M23, Axiom Audio A1400-8, Classé CT-2300

Introduction

Class D 앰프는 오랫동안 카오디오 기술이나 서브우퍼 구동용이라는 이유로 무시당해 왔습니다. 하지만 그런 평판은 측정 결과를 따라가지 못했습니다. 현대의 Class D 설계는 이제 한때 크고 뜨겁게 동작하는 linear 앰프만의 영역이었던 왜율과 노이즈 수치에 도달했으며, 한 손으로 들 수 있는 섀시 안에서 그것을 해냅니다.

이번 비교는 그 흐름 위에서 서로 다른 지점에 위치한 세 대의 앰프를 살펴봅니다. NAD M23은 8옴에서 200 W, 4옴에서 380 W로 정격된 Purifi 기반 Class D 설계입니다. Axiom Audio A1400-8은 10년도 더 전에 나온 8채널 Class D 앰프로, 모든 채널을 구동한 상태에서 채널당 진짜 200 W를 정격으로 내세웁니다. Classé CT-2300은 전통적인 설계를 얼마나 세심하게 구현하면 어떤 성과를 얻을 수 있는지 보여주는 linear 앰프입니다.

미리 짚어둘 점이 하나 있습니다. Class D가 자동으로 더 저렴한 선택지는 아닙니다. 잘 만든 Class D 앰프의 기술, 특히 그 스위칭 전원부에는 실제 비용이 듭니다.

이 앰프들은 어떻게 평가했는가

여기 있는 모든 앰프는 동일한 방식으로 측정했으므로 수치를 나란히 놓고 읽을 수 있습니다.

• 1 kHz에서의 FFT 스펙트럼을 1 W와 정격 출력에서 각각 측정하여 동작 범위 양 끝의 고조파 구조를 보여줍니다.
• 출력 대 왜율 스윕으로 출력이 올라갈 때 왜율이 어디서부터 치솟기 시작하는지 드러냅니다.
• 1 W에서 측정한 신호 대 잡음비는 출력 정격이 매우 다른 앰프들을 동일한 기준 위에 놓습니다. 대략적인 기준으로 1 W에서 80 dB면 좋고, 90 dB를 넘으면 매우 좋으며, 100 dB 이상이면 탁월합니다.
• 주파수 응답은 무부하, 8옴, 4옴 상태에서 측정하여 부하 불변성을 시험합니다.

부하 불변성은 따로 짚을 가치가 있습니다. 연결된 스피커의 임피던스에 따라 주파수 응답이 달라지는 앰프는 투명하지 않습니다. 각 스피커마다 다르게 색을 입히기 때문입니다. 최고의 linear 앰프들은 오랫동안 이 장점을 지켜 왔고, 이는 구형 Class D 설계가 가장 자주 부족했던 단일 측정 항목입니다. 참고로 약 11,000달러짜리로 바이어스를 많이 걸어둔 linear 앰프는 100 W 이하에서 매우 깨끗하게 측정되었지만 한계에 가까워지면 왜율이 상승했고 1 W에서의 신호 대 잡음비는 88 dB였습니다.

NAD M23와 Purifi Class D 플랫폼

NAD M23은 Purifi Class D 모듈을 사용하며 2채널 구동 시 8옴에서 200 W, 4옴에서 380 W로 정격됩니다. 왜율이 충분히 낮아서 측정 장비 자체가 제한 요인이 될 정도였습니다. 테스트 리드를 짧게 잘라야 했고 자성 악어 클립을 제거해야 했는데, 그 클립의 인덕턴스가 앰프가 내지 않은 왜율을 더하고 있었기 때문입니다.

1 W에서 1 kHz 스펙트럼은 측정 가능한 잔여 성분을 전혀 보여주지 않으며, 이는 가격을 막론하고 어떤 앰프에서든 기록된 가장 깨끗한 1 W 결과입니다. 정격 200 W 전출력에서는 3차 고조파가 기본파보다 113 dB 낮게 자리하는데, 이는 고급 오디오 분석기의 노이즈 플로어 한계에 해당합니다. 같은 조건에서 대부분의 linear Class A/B 설계는 대략 30~40 dB 더 나쁜 결과를 냅니다.

주파수 응답은 무부하, 8옴, 4옴에서 동일하여 이 앰프를 진정한 부하 불변 설계로 만들어 줍니다. 공은 매우 낮은 출력 임피던스와 촘촘하게 제어된 피드백 루프에 돌아갑니다. 신호 대 잡음비는 1 W에서 103 dB에 이르는데, 배경이 얼마나 조용해지는지 직접 듣지 않고는 이 수치를 실감하기 어렵습니다. Purifi가 시장에서 유일한 고성능 모듈군은 아닙니다. Hypex, Pascal, ICE 모듈도 비슷한 목표로 만들어졌습니다. 다만 그중에서 가장 낮은 왜율을 내는 선택지는 Purifi일 가능성이 큽니다.

실용적인 면도 그만큼 중요합니다. M23은 4,000달러 미만에 판매되며, 한 손으로 들 수 있고, 사용 중 뜨거워지지 않습니다.

Axiom Audio A1400-8와 초기 Class D 설계

Axiom Audio A1400-8은 10년도 더 전에 등장했고 그 야심을 인정받을 만합니다. 모든 채널을 구동한 상태에서 채널당 진짜 200 W를 정격으로 내세운 8채널 Class D 앰프로, 당시로서는 상당한 채널 밀도 제안이었습니다.

측정은 이 설계가 어디서 물러섰는지 보여줍니다. 1 kHz, 전출력에서 스펙트럼에는 상당한 고조파 분포가 나타나며, 3차 고조파는 기본파보다 대략 80~85 dB 낮고 10 kHz 위에는 잔여 성분 무리가 있습니다. 출력 스윕이 더 많은 것을 드러냅니다. 왜율은 약 10 W를 넘어서면 가파르게 상승하지만 0.02% 수준에 머물러, 실험실 조건 밖에서는 들리지 않을 정도입니다.

노이즈 성능은 정말이지 존중할 만합니다. A1400-8은 1 W에서 80 dB 신호 대 잡음비를 측정했으며, 이는 좋은 linear Class A/B 설계와 같은 영역에 놓입니다.

더 큰 문제는 부하 불변성입니다. 주파수 응답이 연결된 부하에 따라 변했고 눈에 띄는 피킹을 보였으며, 8옴 스피커보다 4옴 스피커에 더 적합했습니다. 즉 같은 앰프가 두 개의 서로 다른 스피커를 다르게 들리게 할 수 있다는 뜻이며, 이는 투명성의 정반대입니다. 이 앰프는 그 이후 기술이 얼마나 멀리 왔는지 보여주는 교훈적인 사례로 남아 있습니다.

완성도 높은 linear 설계로서의 Classé CT-2300

Classé CT-2300은 linear 앰프이며, 잘 정돈된 전통적 설계가 얼마나 많은 것을 제공할 수 있는지 보여줍니다. 비교 대상인 바이어스를 많이 걸어둔 linear 앰프보다 무게가 대략 절반이면서도 비슷한 출력을 냅니다.

1 kHz 스펙트럼에서 3차 고조파는 기본파보다 약 85 dB 낮고 눈에 띄는 고주파 아티팩트가 없어, 위의 8채널 Class D 설계보다 깨끗한 결과입니다. 출력 대 왜율 스윕이 특히 돋보입니다. 왜율은 클리핑 직전의 굴곡부까지 약 0.004%로 일정하게 유지됩니다. 주파수 응답은 연결된 스피커 부하와 무관하게 동일하게 유지되었으며, 이는 바로 구매자들이 하이엔드 linear 설계에서 돈을 지불하는 부분입니다.

신호 대 잡음비는 1 W에서 한 채널이 92~93 dB, 다른 채널이 94 dB로 측정되어 매우 조용한 결과입니다. 여기에는 단서가 하나 있습니다. 스펙트럼의 1 kHz 톤이 있어야 할 것보다 약간 두툼해 보이는데, 측정 당시 낮은 샘플링 레이트를 사용했기 때문이므로 그 그래프는 이 점을 염두에 두고 읽어야 합니다.

이 앰프가 보여주는 것은 linear 설계가 여전히 부하 안정성과 낮은 왜율에서 높은 기준을 세운다는 점입니다. 대가는 전기적이라기보다 물리적입니다. 같은 채널 수를 내려면 더 많은 무게, 더 많은 발열, 더 큰 섀시가 필요합니다.

현대 시스템에서의 효율, 발열, 채널 수

Class D는 9095퍼센트 효율로 동작하는 반면, Class A/B 설계는 전출력에서 아마 6070퍼센트를 내고 더 낮은 출력에서는 그보다 상당히 못 미칩니다. 이 차이는 발열로 나타나며, 발열은 linear 앰프에 큰 히트싱크와 묵직한 섀시, 넉넉한 통풍이 필요한 이유입니다. 비슷한 출력의 Class D 앰프는 시원하고 가볍게 유지됩니다.

몰입형 오디오 시스템이 커질수록 이 점은 더욱 중요해집니다. 방에 11개, 13개, 16개, 심지어 최대 32개의 스피커가 필요해지면 linear 증폭은 비현실적이 됩니다. 채널 밀도가 아예 나오지 않기 때문입니다. Class D는 큰 linear 섀시를 여러 대 쌓는 방식으로는 할 수 없는 방식으로 그런 시스템을 현실화합니다.

한 가지 통념은 바로잡을 가치가 있습니다. Class D가 자동으로 저렴한 것은 아닙니다. 조용하고 효율적이며 믿을 만한 스위칭 전원부는 만드는 데 실제 돈이 들며, 값싼 전원부는 흔히 일찍 고장 납니다. 가격을 비교하는 구매자는 사양표의 모듈 이름만이 아니라 전원부와 피드백 토폴로지를 살펴야 합니다.

이 접근 방식들 중에서 고를 때는 세 가지 질문이 대부분의 일을 해냅니다. 채널이 몇 개 필요한가? 스피커 부하는 얼마나 까다로우며, 앰프가 그 부하에서 안정적이고 일관되게 유지되는가? 그리고 방과 랙이 얼마나 많은 발열과 무게를 감당할 수 있는가? 이 질문들에 솔직하게 답하면 선택은 대개 명확해집니다.

Conclusion

세 대의 앰프, 세 가지 다른 답. NAD M23은 Class D가 어디까지 왔는지 보여줍니다. 고급 테스트 장비의 한계에 닿은 왜율, 부하 불변 동작, 1 W에서 103 dB의 신호 대 잡음비, 그리고 시원하고 가볍게 유지되는 섀시입니다. Axiom Audio A1400-8은 이 기술이 얼마나 멀리 왔는지, 그리고 일상 사용에서 부하 불변성이 얼마나 중요한지 보여줍니다. Classé CT-2300은 완성도 높은 linear 설계가 평탄한 왜율과 부하 전반에 걸친 안정적인 동작의 기준으로 여전히 남아 있음을 보여줍니다.

오늘 시스템을 구축하거나 업그레이드하는 사람에게 유용한 필터는 노이즈 플로어, 부하 안정성, 채널 수입니다. 현대의 Class D 설계는 이제 이 세 가지를 모두 충족하며, 멀티채널 방에서는 종종 유일하게 실용적인 길입니다. linear 앰프는 여전히 2채널 시스템에서 제자리를 얻지만, 그것이 자동으로 더 투명하다는 가정은 더 이상 성립하지 않습니다.