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Jimi Hendrix
일렉트릭 기타는 앰프와 함께 묶여서 하나의 악기로 완성됩니다. 앰프가 없는 일렉트릭 기타는 아무런 의미가 없죠. 안타깝게도 많은 연주자들이 앰프의 중요성은 간과한 채로 좋은 기타만을 중요시합니다. 자신이 좋아하는 기타리스트가 들고 나오는 기타는 잘 보이지만 그가 어떤 앰프를 쓰는지는 관심이 없으면 지나치기 쉽죠. 게다가 우리나라에서는 특히나 집에서 크게 틀고 연주할 수가 없다는 이유로 여러대의 기타를 쓰면서도 앰프는 작은거 한대만 쓰거나 아예 자신의 앰프를 갖고 있지 않은 경우도(!) 있습니다.

정말 좋은 사운드, 자신만의 사운드를 찾는다면 이 앰프 역시 여러가지를 경험해보고 자신에게 맞는 것을 선택해야 합니다. 기타처럼 톤에 따라 여러 대의 앰프를 쓰는 것 역시 전혀 이상할게 없는 일이죠.
21세기가 이미 시작되었는데도 기타앰프 영역에서만큼은 아직도 진공관이 그 자리를 굳건히 지키고 있습니다. 이건 단순히 연주자들의 고집이나 보수성 때문만은 아닙니다. 실제로 사운드의 차이가 나기 때문이죠. 지금 생산되고 있는 현대적인 앰프들 중에서도 진공관을 쓰지 않으면서 그 소리를 재현하는 목적으로 만들어지는 것들이 많이 있습니다.

여기서는 기타앰프의 간략한 역사와 진공관 앰프의 원리, 트랜지스터 앰프와의 차이점, 그리고 브랜드별 대표 모델과 특색을 살펴보고자 합니다.
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앰프의 역사


앰프는 이름 그대로 작은 전기적 신호를 크게 중폭하는(amplify) 역할을 합니다. 기타줄의 기계적 진동 에너지가 픽업에 의해 전기적 신호로 바뀌고 이 신호가 앰프에서 중폭된 후 다시 스피커의 콘을 진동시키는 기계적 진동 에너지로 바뀌는 것이죠.

앰프의 역사는 그리 길지 않습니다. 적어도 기타에 비해서는 말이죠.
1904년 플레밍(Fleming)이 진공관을 발명했습니다. 1907년에는 포레스트(Forest)가 앰프용 진공관을 발명하죠. 1915년 피터 젠슨(Peter Jensen)은 최초의 스피커를 만들어 냅니다. 이게 최초의 전기적 음향 재생이었고 비로소 앰프에서 확장된 전기신호를 들을 수 있는 소리로 바꿀 수 있게 되었습니다. 초창기에 앰프는 전화기 회사와 라디오 방송국에서 쓰였습니다. 이 때는 음악에 쓰이는 앰프와 전화기에 쓰이는 앰프가 기본적으로 같은 구조로 되어 있었죠. 기타를 위한 앰프는 따로 없었습니다. 마이크에 가까이 대고 연주하거나 마이크를 기타 안에 부착하는 방식으로 음을 증폭시켰죠.


Rickenbacher Amp


1930년에 비로소 현재와 같은 일렉트릭 기타와 앰프가 출현하게 됩니다. 픽업이 부착된 기타와 이 픽업을 통해 들어오는 전기 신호를 증폭할 수 있는 앰프가 리켄배커에서 탄생합니다. 이 때는 회사 이름이 일렉트로 스트링(Electro String)이었죠. Guitar Makers - RIC 에서 리켄배커의 역사를 다루었습니다.

1932년에는 독 카우프만(Doc Kauffman) 이 리켄배커의 기술자들과 함께 최초의 볼륨페달을 만들어 냅니다. 카우프만은 나중에 레오 펜더의 파트너가 되죠.

Gibson EH-150


1930년대 중반에는 Guitar Makers - Gibson 에도 그 이름이 등장하는 재즈 기타리스트 찰리 크리스찬(Charlie Christian)이 깁슨의 ES-150 기타와 EH-185 앰프를 들고 나오면서 깁슨의 기타와 앰프가 유명해지게 되었죠.

왼쪽의 사진은 깁슨의 EH-150 입니다. 깁슨 최초의 앰프 모델은 EH-150, EH-185, EH-275 이렇게 세가지였고 이 중에서 찰리 크리스찬이 사용한 EH-185가 가장 인기 있었죠. 이 모델들의 출력은 8에서 20와트에 머물렀다고 하니, 아직까지는 현대적인 기타 앰프가 등장하지는 않았습니다.
1939년 제2차 세계대전의 발발로 앰프의 발전은 잠시 뒤로 미뤄집니다.
1943년에는 LA 근교에서 두 명의 젊은이가 만나 기타와 관련된 장비들을 만들기 시작하는데, 이들이 바로 독 카우프만(Doc Kauffman)과 레오 펜더(Leo Fender)입니다. 1946년 둘은 함께 K&F Company 라는 이름의 회사를 만들어서 랩스틸 기타와 작은 앰프의 제작을 시작하죠. 1947년에 레오 펜더는 사업을 크게 확장하는 도박을 감행하고 카우프만은 이에 반대해 회사를 떠납니다. 그렇게 해서 Fender Musical Instrument Company가 탄생하게 된 것이죠. 펜더의 앰프는 내구성과 파워로 유명해지면서 곧 앰프 시장을 석권하게 됩니다. 자세한건 Amp Makers - Fender 에서 다루도록 하죠.

1950년대 락큰롤의 등장과 함께 앰프의 용량은 점차 늘어갔습니다.
하지만 아직도 진공관 앰프의 용량에는 한계가 있었죠. 특히나 대규모화 해버린 콘서트에서는 그 한계가 치명적이었습니다. 한 예로, 비틀즈가 1965년 Shea Stadium 에서 가진 콘서트에서 비틀즈는 늘 쓰던 VOX 30와트 대신 VOX 100와트 진공관 앰프를 사용했지만, 여기 모인 청중들 가운데 실제 '음악'을 제대로 들을 수 있는 사람은 몇 안됐습니다. 그 정도의 관중을 커버하기에는 진공관의 용량은 너무나도 작았던 거죠.

한편 1948년 벨연구소(Bell Telephone Company)에서 트랜지스터가 탄생하고 1960년대에 들어와 상용화되면서 이러한 용량의 한계를 극복할 수 있었습니다. 트랜지스터는 열도 거의 안나고, 가벼우며, 싸고, 안정적이고 용량의 제한이 없었죠. 거의 모든 기타 앰프 회사들은 진공관에서 트랜지스터로 옮겨갔습니다.


Jimi Hendrix with Marshall 100-watt stacks
진공관이 트랜지스터에 밀려 사라져간다고 여겨질 즈음인 1967년에 몬트레이 팝 페스티벌(Monterey Pop Festival)이 열립니다. 이 페스티벌에서 많은 뮤지션들은 진공관 앰프를 들고 나왔죠. 가장 큰 영향을 끼친 건 바로 지미 핸드릭스였습니다. 그는 대용량의 트랜지스터 앰프 대신, 마샬의 100 와트 캐비넷을 여러 대 쌓아 놓고 연주했죠. 그 음색은 트랜지스터 앰프로는 도저히 흉내낼 수 없는 것이었고, 진공관 앰프의 음색은 다시금 각광받게 되었습니다.

비틀즈와 같은 밴드도 나중에는 공연에 트랜지스터 앰프를 사용했지만, 많은 뮤지션들은 아직도 진공관의 음색을 포기하지 않았습니다. 용량의 한계를 극복하기 위해서, 작은 용량의 진공관 앰프를 사용하면서 그 앞에 마이크를 대고 이걸 PA 시스템에 연결시켜서 고출력이 가능하게 했고 이 방법은 지금도 많이 쓰입니다. 음색이 따뜻한 진공관 앰프를 사운드 메이커로 쓰고 고출력은 PA 시스템의 트랜지스터가 담당하게 하는 방법이죠.
이러한 방법으로 진공관 앰프의 사운드는 계속 사용되었고 그와 함께 진공관 앰프의 생산도 계속되었습니다.

컴퓨터의 발달로 이러한 사운드를 흉내내는 시뮬레이터들이 많이 개발되었지만 아직도 많은 사람들은 '진짜' 진공관 앰프를 선호합니다. 21세기 하이 테크놀로지도 어쩌지 못한 이 진공관의 영역은 앞으로도 꽤 오랜 시간 동안 지속될 것 같습니다.


콤보(Combo) & 스택(Stack)


콤보형 앰프
초보자들도 딱 보면 알 수 있는 차이는 앰프가 콤보형이냐 스택형이냐 입니다. 콤보형은 왼쪽 사진과 같이 앰프부와 스피커부가 하나의 캐비넷 안에 붙어 있는 구조 입니다. 일반적으로 5 와트에서 100 와트 사이의 앰프들이 이러한 구조로 되어 있죠.
스택형 앰프
앰프부와 스피커부가 따로 떨어져 있는 방식을 스택(stack) 또는 피기백(piggyback) 타입이라고 합니다. 보통 50 와트에서 300 와트 정도의 출력이 큰 앰프들이 이러한 구조로 되어 있습니다.

앰프부분을 앰프 헤드 또는 그냥 헤드라고 부르고, 스피커 부분을 스피커 캐비넷 또는 그냥 캐비넷이라고 부릅니다.

이렇게 앰프부와 스피커부를 나누면,
  • 운반, 이동, 보관이 편리하고
  • 스피커의 격렬한 진동으로부터 앰프부의 진공관과 같이 민감한 부품을 보호할 수 있으며
  • 스피커만을 위한 캐비넷을 따로 둠으로써 스피커의 효율을 극대화 시킬 수 있다는 장점이 있습니다.


진공관 vs. 트랜지스터


진공관은 미국에서는 튜브(tube), 영국에서는 밸브(valve)라고 합니다. 트랜지스터 앰프는 솔리드 스테이트(solid state) 앰프라고도 하죠.

두 방식 모두 장단점이 있습니다. 진공관은 진동에 약하고 트랜지스터는 열에 약하죠. 또한 진공관은 수명이 제한되어 있어서 교체를 해주어야 하지만 트랜지스터는 과열되지만 않으면 영구적으로 사용이 가능합니다. 하지만 주의할 것은 트랜지스터가 과부하에는 매우 약하다는 것입니다. 진공관은 어느 정도의 과부하가 걸려도 견딜 수 있고 교체가 쉽지만 트랜지스터는 과부하가 걸리면 수명이 급속히 단축됩니다. 사용할 때 주의해야 하죠.

진공관은 높은 전압 / 낮은 전류를 사용하는 반면 트랜지스터는 낮은 전압 / 높은 전류를 사용합니다. 이 때문에 트랜지스터의 전원부가 더 단순하고 안정적이죠. 또한 진공관은 임피던스가 높아서 스피커의 낮은 임피던스에 맞추기 위해서는 변환기를 거쳐야 합니다. 트랜지스터는 임피던스가 낮아서 스피커에 바로 연결하는 것이 가능하죠.

사운드의 차이를 보면 진공관은 따뜻하고 부드러운 소리가 나고 트랜지스터는 맑고 명료한 소리가 납니다.
진공관은 짝수차 배음(harmonics)을 강조해 주는 반면 트랜지스터는 홀수차 배음을 강조해 줍니다. 인간의 귀는 짝수차 배음들을 더 부드러운 것으로 받아들이는데 이 차이가 바로 음색의 차이로 연결되는 것입니다.
FET 트랜지스터는 짝수차 배음을 강조해 주지만, 진공관보다 신호처리 속도가 빠릅니다. 진공관은 음극에 열을 가해서 전자를 방출하는 방식으로 되어 있는데 기타에서 나오는 전류의 변화에 대한 반응이 트랜지스터보다 느리죠. 이 느린 반응이 음의 모서리를 둥글게 깎는 역할을 하게 됩니다.
이러한 따뜻하고 둥근 음색은 기타 사운드에는 잘 어울리지만 베이스 사운드에서는 그렇지 않죠. 낮은 음인 만큼 명확한 울림이 더 중요한 겁니다. 그래서 베이스 앰프에서는 진공관이 그다지 인기가 없습니다. 많은 베이시스트들은 진공관보다 트랜지스터 앰프를 선호하죠.


앰프의 구조


앰프의 구조
꽤나 엉성한 그림이지만 앰프의 구조를 이해하기엔 충분하죠.

일단 모든 앰프는 헤드(head)부분과 스피커(speaker)부분으로 나눌 수 있습니다. 헤드부에는 프리앰프, 파워앰프, 파워서플라이 등과 함께 각종 컨트롤 노브가 달려있습니다. 스피커 부분은 실제로 소리를 내는 스피커 콘이 달려있죠.

기타에서 나온 전기신호는 프리앰프에서 증폭됩니다. 이 증폭된 신호는 파워앰프에서 스피커의 임피던스에 맞도록 조절되고 파워앰프를 통과한 신호가 스피커를 울리게 되는거죠. 파워 서플라이는 프리앰프와 파워앰프에 전원을 공급하는 역할을 합니다.


프리앰프


프리앰프는 기타의 픽업에서 나오는 아주 미세한 출력을 받아서 파워앰프에서 사용할 수 있는 정도의 신호로 증폭시킵니다. 대부분의 볼륨과 톤 컨트롤이 여기에서 이루어집니다. 진공관 앰프에서는 크기가 작은 진공관들이 이 프리앰프에 쓰이는 것들이죠. 일반적으로 가장 많이 쓰이는 프리앰프 진공관은 12AX7 입니다. 영국에서는 ECC83으로 표기하죠. 이 진공관이 보통 3 ~ 4개 정도 들어가 있는데, 서로 직렬로 연결되서 하나에서 나온 신호가 다음으로 들어가는 식으로 작동하면서 출력과 서스테인을 증가시키고 톤의 색깔을 만들어 갑니다.


파워앰프


앰프에서 실제 스피커를 진동시키기 위한 고출력 증폭 역할을 담당하는 부분입니다. 앰프 제작에서 가장 비용이 많이 들어가고 대부분의 전력을 소비하는 부분이면서 가장 열이 많이 나는 부분이기도 하죠. 앰프에서 커다란 진공관들이 이 역할을 담당합니다. EL-34, 6L6GC, KT88/6550, 7027 등의 진공관이 대표적이죠. 프리앰프 진공관과는 달리 직렬로 연결된 것이 아닙니다. 두 개씩 쌍으로 쓰이면서 푸시-풀(push-pull)의 작동을 합니다. 트랜지스터 앰프 역시 이렇게 푸시-풀 방식을 사용하죠. 쉽게 이해하자면 하나는 신호를 밀어주고 하나는 반대쪽에서 신호를 끌어주는 역할을 하면서 증폭 효율을 높이는거죠. 두 개의 진공관이 정확이 같은 동작을 반대로 수행한다고 보면 됩니다. 따라서 파워부의 진공관은 쌍을 이루면서 특성이 똑같아야 합니다. 당연히 교체할 때는 전부 다 같이 새걸로 교체하고 같은 회사, 같은 모델을 써야 합니다. 그렇게 해도 특성이 다를 수 있는데, 그루브(Groove)와 같은 회사에서는 하나하나를 직접 테스트 해서 특성이 비슷한 것들끼리 쌍으로 묶어서 판매합니다. 이걸 매치 튜브(matched-tubes)라고 하는데, 가격은 비싸지지만 앰프 성능을 높이고 진공관 수명을 연장할 수 있습니다.


파워 서플라이


전원부는 가정용 교류전압을 앰프에 필요한 여러 직류/교류 전압으로 바꿔줍니다. 플레이트에 쓰이는 450 불트 직류전압, 스크린을 위한 400 볼트 직류전압, 히터를 위한 12볼트 교류 전압 등으로 말이죠.


진공관의 구조


진공관의 구조
기본적인 앰프 진공관의 구조입니다. 이걸 트라이오드(triode)라고 하는데, tri- 는 3을 뜻하고 -ode 는 소자를 뜻하죠. 3개의 소자가 있다는 말입니다. 음극이 그림의 cathode 고, 양극이 plate, 그 사이에 그리드(grid)가 있습니다. 소자가 타버리는걸 막기 위해 유리관은 진공으로 되어있죠.
진공관의 구조
실제로는 이렇게 생겼습니다. 위에서 말한 3개의 소자 말고 히터(heater)가 있는데 이건 음극을 가열해서 전자가 튀어나가는걸 돕는 역할을 합니다. 이렇게 히터를 따로 부착함으로써 잡음을 줄이고 효율을 높이는 역할을 합니다. 진공관의 높은 열은 진공관의 작동을 위해서는 필수적인거죠. 음극이 가열되어야 전자가 튀어나가서 전류가 흐르게 되는거니까요. 그래서 진공관 앰프를 처음에 켜면 소리가 날 때까지 시간이 걸리는 겁니다.

마이너스를 띤 음극과 플러스를 띤 플레이트 사이에 그리드가 없다면 전자는 아무런 통제 없이 음극에서 플레이트로 흐르게 됩니다. 이 흐름을 조정하는 것이 바로 그리드의 역할이고 이 그리드가 기타의 픽업과 연결되어 있습니다. 픽업의 작은 신호로 그리드에 작은 전류를 흘려주면 이 전류가 음극과 플레이트 사이의 전자 흐름을 변화시킵니다. 여기서 바로 작은 신호로 다량의 전자흐름을 변화시키면서 증폭이 일어나는 것이죠.


Class A, B, AB


진공관 앰프의 회로는 크게 두 종류로 나누어 집니다. 각각 Class A, Class B 로 불리우죠. 가끔씩 앰프 광고같은 걸 보면 Class A circuit 이라든지, Class B circuit 이라든지 하는 말이 나오는데 각 회로의 원리를 자세히 알 필요는 없더라도 어떤 특성이 있는지는 알아두면 그 앰프의 성질을 이해하는데 도움이 되겠죠.


  1. Class A
  2. 초기 진공관 앰프에 많이 쓰이던 방식으로, 디스토션이 거의 없고 출력도 작습니다. 진공관에 항상 최대 전력이 흐르기 때문에 전력 사용량이 크고 앰프가 아주아주 뜨거워지죠. 하지만 서스테인이 길어지는 장점이 있고, 초기 진공관 앰프는 이런 방식으로 만들었으니까 빈티지 사운드에 더 가까운 톤이 납니다. 대표적인 모델로는 VoxAC30이 있죠.
  3. Class B
  4. Class A 회로보다 효율이 두 배 정도 좋습니다. 값도 더 저렴하고 디스토션 량이 많죠.
  5. Class AB
  6. Class B 라고 표시된 대부분의 진공관 앰프는 실제로 Class AB 회로를 사용합니다. Class B 를 기반으로 Class A 회로를 약간 응용한 구조로 되어 있죠. 두 방식의 장점을 살린 디자인으로 효율, 출력, 안정성과 경제성이 좋은 회로입니다.


이 외에도 Class C, D, G, H 등의 회로가 있지만 기타 앰프에는 쓰이지 않습니다.


진공관의 교체시기


진공관은 소모품입니다. 전구와 마찬가지죠. 진공관의 수명은 얼마나 자주, 얼마만큼의 강도로 사용했는가에 비례합니다. 어떤 사람들은 진공관 끝의 은색 도금이 벗겨진걸 보고 교체시기를 알 수 있다고 하는데, 잘못된 말입니다. 교체여부는 순전히 소리로 판단해야 하죠.

파워부의 진공관, 그러니까 큰 사이즈의 진공관 수명이 다하면 앰프의 소리가 약해지거나, 어택이 줄어들거나 이상한 잡음이 나거나, 소리가 커졌다 작아졌다 하거나, 고음부나 저음부가 약해지는 등의 증상이 나타납니다.

프리부의 진공관, 그러니까 작은 사이즈의 진공관 수명이 다하면 심한 잡음이 나거나 한 채널에서만 게인이 줄어들거나 험이나고 기타의 터치에 둔감해지는 등의 증상이 나타납니다. 제 경우에는 특정 음에서만 접촉불량과 같은 잡음이 나더군요. 프리부의 진공관을 갈았더니 깨끗해졌습니다.

진공관을 교체할 때는 파워부를 한 세트로, 프리부를 한 세트로 전부 갈아주는게 좋습니다. 물론 똑같은 회사의 똑같은 모델로 말이죠. 여러개의 진공관 중 하나라도 성능이 떨어지면 전체 앰프 성능은 그 진공관만큼 떨어진다고 생각하면 됩니다. 일부만 갈아주는건 별로 좋은 생각이 아니죠.



스프링 리버브(Spring Reverb)


스프링 리버브의 구조
진공관 앰프에는 보통 이런 스프링 리버브가 부착됩니다. 처음 봤을 때 좀 황당했죠. 리버브는 전기적 신호처리로 이루어진다고 믿고 있었는데 실제로 스프링이 들어있는 리버브라니.. 앰프를 발로 차면 스프링이 출렁거리는 소리까지 들리니까 말이죠.


스프링 리버브는 전기 신호를 스프링의 진동에너지로 바꿨다가 이걸 다시 전기 신호로 바꿔서 원래의 신호와 섞는 역할을 합니다. 그러기 위해서는


  • 리버브로 가는 신호를 증폭시키는 진공관,
  • 리버브 입력단의 임피던스를 맞춰줄 변환기,
  • 리버브 출력단의 임피던스를 맞춰줄 변환기,
  • 리버브에서 나온 신호를 증폭시키는 진공관,
  • 원래의 신호와 리버브를 통과한 신호를 섞어줄 컨트롤 부


등이 추가로 필요합니다.

리버브 안에는 보통 긴 스프링 2개나 짦은 스프링 3개가 들어갑니다. 고음부와 저음부를 나눠서 처리하는 것이죠. 3개의 짧은 스프링이 고출력에서 피드백이 적어서 더 많이 사용됩니다.

여기서는 앰프를 만드는게 아니라 잘 사용하기 위한 얘기를 하고 있는거니까 더 자세한건 피하겠습니다. 스프링 리버브는 기계적인 장치니까 충격을 주지 말아야하죠. 연주 중에 발로 걷어 찬다든지 하면 소리가 엉망이 되니까요.