볼륨 (potentiometer)의 응답 특성은?

실제로 linear taper인 볼륨(potentiometer)은 볼륨의 회전각에 정비례하여 저항값이 증가하도록 되어있고, audio taper 혹은 log taper라 불리우는 볼륨은 지수함수(exponential function)에 가까운 모양새를 하고 있는데 우리가 알고 있는 로그도 아니고 지수함수도 아니고 좀 애매한 모양새이긴 하다. 어쨌든 지수함수에 매우 가까운 모양새임은 확실하다.

앰프에 따라서 EQ에 붙이는 볼륨도 linear 혹은 log taper가 각각 다르지만, 게인이나 볼륨에 쓰는 볼륨의 경우는 거의 대부분 audio taper로 되어있다. linear taper를 EQ나 볼륨에 가져다 쓰게 되면 사람의 귀가 소리를 듣는 성질 - 로그 특성을 지님 - 과 달라서 얼마 돌리지 않았는데 그 성질/음량이 확 증가해버린 느낌을 받게 된다.

무슨 얘기냐면 사람이 듣기에 1이다 2이다 하는 것은 실제로 소리가 1배 2배 커진 게 아니라 지수값 만큼 증가해야 그렇게 느낀다는 뜻이다. 따라서 10와트 앰프와 20와트 앰프가 있다고 할 때 (예를 든 것임) 20와트는 10와트의 두 배 크기로 소리가 들리지 않을까 싶지만 실제 귀로는 그렇게 들리지 않는다 (3 dB 증가한 거라 이것을 지수로 따지면 3/10만큼 더 커진 것처럼 들리게 됨, 대략). 따라서 1와트 앰프의 소리가 30와트에 비해 엄청 작을 것 같지만 실제로 그렇지 않고, 100와트라고 해서 30와트에 비해 엄청나게 큰 소리가 되는 게 아닌 거다.

본론으로 돌아와서, 그런 이유로 볼륨을 1에서 2로 옮겼을 때의 변화는 사람이 귀로 듣는 것과 비슷해야 하므로 audio taper라는 특징을 갖는 볼륨이 나온 것이다. 이것 대신 linear taper를 달아놓으면 소리가 갑자기 확 커져서 그 다음엔 돌려도 별로 커지지 않는단 느낌을 받게 된다. 다시 말해 어떤 포화상태에 이른 듯한 느낌을 받게 되는 것이다.

그도 그럴 것이 linear taper에서 0은 사실상 0과 거의 같은 값인데 1로 올리면 0에서 1이 되는 것이라 실제로 그 로그값은 엄청나게 커진 결과가 되는 것과 같다 (-무한대에서 0이 된 것이니). 게다가 2에서 3, 3에서 4로 돌려도 0에서 1이 될 때만큼의 엄청난 변화가 느껴지지 않는다. 숫자가 커지면 커질 수록 변화는 더더욱 느낄 수 없는 수준이 된다. 반대로 audio taper의 경우는 0에서 1로 돌려주면 0.0x 정도 늘어난 셈이 되므로 귀로 듣기에 정말 1만큼만 돌아갔구나 하고 느끼게 된다. 즉 볼륨이 0에서 10까지 있다고 하면 그 구간에서 볼륨을 돌려주면 어떤 음량/음색의 변화가 느껴지게 된다는 말이다.

아래 그래프를 보라. 지수함수와 비슷한 응답곡선을 갖는 것이 사람 귀에 더 자연스럽게 느껴지는 볼륨이 될 듯 하다.

이러한 볼륨의 특징을 앰프 플러긴에서도 잘 살려주어야 한다. 아니면 정말 엉뚱한 소리가 난다. 실제로 앰프를 만들 때도 오디오 테이퍼인 볼륨을 잘 구해다 써야 한다. 아니면 좀 황당한 결과를 보게 되니까..

볼륨이 돌아가는 각이 커지면 커질수록 모양새가 지수함수와 멀어지게 되는데, 그도 그럴 것이 대부분 저 정도의 볼륨으로 돌려놓지는 않는다. 사실상 이 정도의 곡선형태면 진작에 어떤 오디오적인 성질이 7정도 이상에서는 변화를 느낄 수 없는 상태가 될 것이니까 말이다. 그만큼이나 경우에 따라서 앰프라든가 오디오 부품의 설계의 오차가 크더라도 (심지어는 부품값이 다른 것을 달아놓아도) 사람이 알아차리기 쉽지 않다는 뜻도 된다. 그렇다, 전압의 변동폭이 작은 영역에서의 부품값 오차는 매우 중요한 대신 전압의 변화폭이 큰 영역에서의 부품값의 오차는 상대적으로 덜 드러나게 된다. 앰프로 치면 프리앰프 초단 부의 성질이 중요할 것 같다란 느낌을 확 받게 된다.