Pushing the Limits of the 6LQ8 Vacuum Tube - 한계를 극복한 6LQ8 진공관 앰프 개발기

한계를 극복한 6LQ8 진공관 앰프 개발기




복합 미니어처(MT) 관의 매력에 끌리다
6LR8 앰프를 완성한 이후, 나는 잘 알려지지 않은 진공관에 깊은 매력을 느끼기 시작했습니다.
당시 기성 오디오 시장에서 유명했던 6V6 진공관관에서 관심이 6BM8로 향해 있었습니다. 손가락만 한 작은 미니어처 진공관 하나로 싱글 앰프(SE)의 한 채널을 온전히 만들 수 있다는 점이 무척 신기하고 매력적이었기 때문입니다. 
6BM8의 특성을 보면 초단용 3극관의 증폭도( μ )는 약 70으로, 초단관으로 많이 사용하는 12AT7에 필적하는 높은 게인을 가지고 출력단은 최대 Pd는 약 5~7W 수준입니다. Pd는 플레이트 손실(Plate Dissipation)을 의미합니다. 차에 비유하면 차가 움직이지 않아도 아이들링(Idling)상태로 공회전하는것처럼 싱글앰프의 경우도 신호가 없어도 기본적으로 출력관 플레이트에 일정 전력을 소모시켜야 합니다. 그것을 Pd라고 합니다. Pd가 클 수록 싱글앰프에서는 오디오 출력을 크게 할 수 있습니다.
6BM8은 싱글 구성 시 채널당 약 2~3W 내외의 출력을 낼 수 있습니다. 소리에 대한 평가는 중저역이 포근하고 부드러운 소리를 내어 음악 감상용으로 좋다는 평입니다.
그래서 저는 이 진공관으로 3대의 앰프를 만들어 친구들에게 선물로 주었습니다. 회로는 아래 인터넷에 잘 열려진 것으로 사용했습니다.


만능기판에 증폭부와 전원부를 같이 조립했습니다.

2개의 진공관만 사용히고 소출력이라 다른 진공관앰프에 비해 작게 만들 수 있습니다.

진공관 앰프 테스트에는 적합하지 않은 것같은데 저작권 때문에 이 음악을 자주 사용하게 되네요.

6V6이나 6LR8도 훌륭했지만, 6BM8과 같이 더 작고 아담한 진공관으로 나만의 앰프를 만들고 싶다는 욕심이 생겼습니다. 물론 6BM8도 충분히 좋았지만 누구에게도 알려지지 않은 새로운 진공관으로 나만의 앰프를 만들고 싶은 생각이 들었습니다. 그렇게 새로운 진공관을 찾던 중, 우연히 6LQ8이라는 낯선 관을 추천받아 접하게 되었습니다.


첫 번째 도전: 6LQ8 싱글 앰프의 한계와 PP로의 전환
6LQ8은 과거 미국에서 텔레비전 부품 등으로 쓰이다가 엄청난 재고로 남겨진 비주류 진공관이었습니다. 오디오용으로 거의 쓰이지 않던 이 관의 데이터 시트를 공부하며, 나는 싱글 앰프 기본 회로에 적당한 수치들을 대입해 회로를 설계했습니다.
이 진공관에 대해 제가 소개한 유튜브 영상이 있습니다.
이 영상은 6LQ8 싱글앰프를 만들고 난 뒤 한참 뒤에 제작했습니다.


6BM8 처럼 미니어쳐관(MT관, Miniature Tube)에 3극관과 5극(빔)관이 같이 들어 있는 복합관입니다. 미니어쳐관이지만 6BM8보다는 작습니다.동영상의 소개처럼 초단 3극관은 6J4와 특성이 거의 동일합니다. 6J4는 과거 한국에서 유명했던 한국진공관앰프자작동호회에 소개된 "6L6 따라하기" 회로에 초단으로 사용되어 유명해졌던 관입니다. 출력관부는 6BQ5(EL84)와 특성이 거의 유사하지만 출력만 낮게 만든 닮은 골의 진공관입니다. 
2013년 6LQ8 로 싱글앰프를 시도한 첫번째 홈페이지의 글(http://jalbum.com/index.php?mid=board_oBkd16&page=33&document_srl=15281)에서 발견되는 회로입니다.


그 당시의 글에 "오실로스코프로는 4mW 정도까지 파형이 그런대로 나왔습니다" 라고 했는데 그래도 "거실이 아닌 방에서 음악을 충분히 들을 수 있는 음량" 이란 표현이 있는 것으로 측정된 출력보다는 소리는 그렇게 작지는 않았던 것같습니다. 그러나 초단관이 특성이 좋고 PP(푸시풀) 앰프로 만들어 보라는 조언을 받았습니다. 결국 나는 싱글 앰프를 접고 PP 회로를 새롭게 공부하기 시작했습니다. 주변의 자문을 구해가며 설계를 거듭한 끝에, 어느 정도 만족할 만한 출력을 내는 6LQ8 PP 앰프를 만들어 낼 수 있었습니다. 당시는 오디오용으로 적합하게 자로를 단축한 새로운 R-Core 코어 개발에 온 열정을 불태우던 시절이었습니다. Interstage Transformer(IST)용으로 작은 R-Core를 중간을 커팅해서 만들었는데 제작 실수로 중간부분을 많이 잘라내버려 자로가 짧아졌습니다. 그러나 이것을 6LQ8 PP 출력트랜스로 사용해 보니 특성이 매우 좋은 앰프가 만들어졌습니다. 그때 개발한 R-Core를 KD33이라 명명했습니다. 당시 6LQ8 PP를 Kit로 제작해 많은 동호회 회원분들이 자작하였습니다.

다시 시작된 도전: 6LQ8 싱글의 한계를 깨다
PP 앰프를 성공적으로 끝냈지만, 마음 한구석에는 늘 아쉬움이 남아있었습니다. '정말 이 작은 관으로 1W 이상의 싱글 앰프를 만드는 것은 불가능할까?'라는 의문이 계속 맴돌았습니다.
2013년에 6LQ8 싱글 앰프를 시도했다가 접었는데 2년뒤 2015년에 다시 이런 글(http://jalbum.com/index.php?mid=board_oBkd16&document_srl=19017)을 남겼습니다.
참고로 11LQ8 형번이 6LQ8과 함께 등장하는데 히트전압만 다르고 같은 관입니다.
"6LQ8로 처음 시작할때의 글입니다. http://jalbum.com/KDK_04/48713 (지금은 없는 링크)
다시 싱글앰프를 만들어 보고 싶어졌습니다" 
그리고 제가 직접 적은 댓글로 "1년이 넘어 이제야 11LQ8 싱글앰프를 만들어 다시 테스트를 했습니다. 여러번의 삽질끝에 어제 소리를 울렸습니다. 삽질을 해서 좀더 개선을 해 보려했지만 결국 본문의 설계와 거의 같아졌습니다. 처음에 만들었을 때는 소리가 작다고 생각해서 PP로 만들기로 했는데 어제 들어 보니 소리가 작지 않습니다. 방에서는 충분히 들을 수 있는 음량입니다. 처음엔 EI코아로 만들었었고 이번엔 KD33을 사용해서 그런지도 모르겠습니다. 향후 사진과 측정값들을 올려 보겠습니다." 라고 적어 놓았습니다.6LQ8 PP를 통해 개발한 KD33을 싱글앰프에 적용하고 약간의 삽질을 통해 청감상으로 출력을 키운 것이었습니다.
그리고 "http://jalbum.com/board_oBkd16/21138" 에서 
0.5W~1W로 출력을 끌어 올렸습니다. 6LQ8 PP를 만들 때는 경험있는 분의 조언과 도움을 받았지만 싱글앰프는 저 스스로 스펙을 연구하고 무수히 많은 테스트를 거쳐서 완성을 했습니다.
아래 회로는 0.5W


아래는 1W.

회로를 나무판위에 임시로 구성해서 테스트하고 있습니다.

테스트를 하면서 남긴 댓글로 "테스트하는데 너무 조심하실 필요는 없습니다. TR처럼 금방 타 버리는 것은 아닙니다. 진공관이 벌겋게 달아 오르기에 전류를 측정해 보니 60mA가 흐르고 있었습니다. 1분간 흘렸던 것같았는데 진공관은 망가지지 않았습니다. 아마 수명은 줄었겠지요. " 란 글이 있습니다.
6LQ8을 저렴하게 구했기 때문에 다음껏 한계까지 테슽해 볼 수 있었습니다.


그리고 "http://jalbum.com/board_oBkd16/23289" 에서 1W급 6LQ8 SE회로로 "11LQ8/6LQ8 싱글앰프 (딸을 위한 앰프)" 를 만들었습니다. 그 당시 딸이 강아지를 닮은 앰프를 만들어 달라고 해서 만들었는데 만들고 보니 너구리같아졌습니다.

내부는 6LQ8 SE 앰프 기판을 작게 만들수가 있어서 작은 공간에 조밀하게 넣을 수 있었습니다. 자세히 보면 KD33 R-Core출력트랜스가 스피커 인클로져부분에 들어 있는 것을 볼 수 있습니다.

데모영상은 다음과 같은데 6년전 저의 휴대폰으로 녹음한 것이라 실제 좋은 음질이 전달되지 않습니다.

그리고 4년후에 다시 11/6 LQ8 싱글앰프 공제를 시작하면서...
나 스스로 다시 데이터 시트를 면밀히 분석했습니다. 그리고 나의 Trial and Error 설계 방식에 따라 충분히 1W 이상의 출력을 뽑아낼 수 있겠다는 강한 확신이 섰습니다. 남들이 안 된다고 했던 한계에 다시 도전해 보기로 결심했습니다.
결국 2W까지 출력을 끌어 올렸습니다. (http://jalbum.com/board_Wiyi60/65623)
글에는 "정격보다 과동작을 하긴 하지만 플레이트 과열도 없이 큰 무리없이 잘 작동합니다" 라고 기록하고 있습니다.
회로는 아래와 같습니다.

당시 공제로 설문조사한 내용입니다. 공제 비용을 줄이기 위해 R-Core를 사용하지는 않았고 EI코아로 출력트랜스를 만들었습니다. 사진에 보이는 앰프의 케이스 형태는 나중에 조금 수정되었습니다.


아래와 같은 형태로 공제하였습니다.




아래 영상은 최근에 녹화한 것입니다.

물론 음압이 높은 효율이 좋은 스피커에 물리긴 했지만 2W의 6LQ8 SE 앰프로 웬만한 음악감상하는데는 아무런 지장이 없습니다.


2W 출력을 달성한 핵심 비결
진공관 싱글 앰프에서 출력이란 큰 의미가 없을 수 있습니다.
2A3 SE 앰프도 2W정도 박에 안되지만 아주 훌륭한 앰프로 평가 받습니다.
6LQ8 SE앰프를 처음 접했을때 1W도 나오지 않아서 잠시 관심을 접어 두었었지만
6LQ8 SE앰프의 음질만은 좋게 느껴졌기 때문에 적어도 2W의 출력은 내어야 웬만한 스피커는 울릴 것같아 도전을 해 보았는데 성공할 수 있었던 이유는 다음과 같습니다.

  • 플레이트 손실(Pd)의 한계 돌파: 처음에는 데이터 시트 스펙에 적힌 안전 규격인 Pd 5W를 고수했습니다. 하지만 과감한 실험을 통해 이를 6.26W까지 높여 진공관의 잠재력을 최대한 끌어올렸습니다.
  • 초단관 동작점의 최적화: 출력관을 최대한 강력하게 밀어붙여 줄 수 있도록(드라이브할 수 있도록), 수많은 실험을 반복하며 초단관의 최적 동작점을 직접 찾아내어 회로에 반영했습니다.
이렇게 해서 6LQ8 싱글 앰프에서 무려 최대 2W의 출력을 뽑아내는 데 성공했는데 이는 6BM8급의 출력입니다. 게다가 음질 또한 기대 이상으로 훌륭합니다.
이역시 키트화 해서 공급을 했는데 기대이상의 출력과 소리에 자작하셨던 분들이 놀라시는 경우가 많았습니다.
남들이 돌아보지 않던 헐값의 진공관을 탐구하고, 데이터 시트의 숫자와 전문가들이 말한 한계를 넘어 얻은 이 2W짜리 싱글 앰프는 나의 진공관 자작 역사에서 처음으로 스스로 최적의 회로를 설계 해낸 것이었습니다. 그래서 그 성취감과 보람은 다른 진공관 앰프를 설계했을 때와는 비교하기 힘든 특별함이 있었습니다.

끝나지 않은 진공관 탐구, 이제는 보급을 향해

6LQ8 싱글 앰프 개발은 나에게 단순히 2W라는 출력을 얻었다는 의미 이상의 경험이었습니다.

처음에는 아무도 관심을 가지지 않았던 작은 진공관의 가능성을 확인하는 것이 목표였습니다. 하지만 여러 번의 실패와 실험을 거치면서, 이 작은 진공관이 충분히 음악 감상용 앰프로서 가치가 있다는 확신을 가지게 되었습니다.

이제 다음 목표는 이 6LQ8 싱글 앰프를 더 많은 사람들이 경험할 수 있도록 만드는 것입니다.

2W라는 출력은 숫자만 보면 작아 보일 수 있지만, 효율 좋은 스피커와 조합하면 충분히 훌륭한 음악 감상이 가능합니다. 오히려 작은 출력의 싱글 앰프만이 가진 섬세함과 음악적인 표현력은 대출력 앰프와는 다른 매력을 가지고 있습니다.

앞으로는 두 가지 방향의 모델을 구상하고 있습니다.

하나는 보다 많은 사람들이 부담 없이 접근할 수 있는 보급형 모델입니다. 합리적인 가격을 위해 EI 코어 출력 트랜스를 사용하고, 작은 크기와 실용성을 중심으로 구성하는 앰프입니다.

또 하나는 6LQ8의 가능성을 최대한 끌어낸 고급형 모델입니다. KD33 R-Core 출력 트랜스를 적용하고, 보다 완성도 높은 케이스와 부품 구성으로 진공관 앰프 자체의 소장 가치와 음악성을 함께 추구하는 모델입니다.

또한 진공관 싱글 앰프의 가장 큰 약점이라고 할 수 있는 저역 재생 능력을 보완하기 위해, D클래스 앰프를 추가하여 서브우퍼를 연결할 수 있는 새로운 형태의 하이브리드 모델도 고민하고 있습니다.

진공관의 중고역 특유의 질감과 음악성은 그대로 유지하면서, 부족할 수 있는 저역은 현대적인 기술로 보완한다면 작은 2W 진공관 앰프도 더욱 다양한 환경에서 즐길 수 있을 것입니다.

6LQ8은 아직 끝난 프로젝트가 아닙니다.

버려진 진공관에서 가능성을 발견했던 첫 번째 도전은 이제 더 많은 사람들이 이 작은 앰프의 매력을 경험할 수 있도록 하는 새로운 단계로 이어지고 있습니다.

진공관 자작의 즐거움은 이미 알려진 답을 따라가는 것이 아니라, 아직 발견되지 않은 가능성을 찾아가는 과정에 있다고 생각합니다.

그리고 6LQ8은 그 여정을 계속 이어가게 해주는 특별한 진공관으로 남을 것입니다.


Pushing the Limits of the 6LQ8 Vacuum Tube

Developing a 2W Single-Ended Tube Amplifier from an Overlooked TV Tube

After completing my 6LR8 tube amplifier, I became increasingly fascinated by vacuum tubes that were not widely known in the audio world.

At first, my interest moved from the famous 6V6 to the compact 6BM8. The idea that a tiny miniature tube could contain both a voltage amplifier triode and a power pentode, allowing a complete single-ended amplifier to be built with only a few tubes, was fascinating.

The 6BM8 proved that even a small composite tube could produce beautiful music. I built three 6BM8 amplifiers and gave them to friends.

However, I started to wonder:

"Could I create something unique using a tube that almost nobody cared about?"

That search eventually led me to the 6LQ8.


Discovering the Forgotten 6LQ8

The 6LQ8 was originally developed for television circuits and was never considered a serious audio tube. Like the 6BM8, it is a miniature composite tube containing both a triode section and a power pentode section.

The triode section has characteristics very similar to the 6J4, a tube known among Korean DIY audio enthusiasts for its use as a driver tube in various 6L6 amplifier projects.

The output section is similar in character to the 6BQ5 (EL84), although designed for lower power.

Looking at the datasheet, I felt there was hidden potential inside this small tube.

So I decided to build a single-ended amplifier.


The First Challenge: A 6LQ8 Single-Ended Amplifier

My first attempt was based on a conventional single-ended circuit.

The result was not what I expected.

The waveform remained acceptable only at a very low power level, around a few milliwatts in measurement. However, in actual listening, the amplifier was not as weak as the measurement suggested. In a small room, it was still able to play music.

Still, I was not satisfied.

I kept asking myself:

"Is it really impossible to get more than 1 watt from this tiny tube?"

At that point, I temporarily abandoned the single-ended design and moved to a push-pull configuration.


Learning from the 6LQ8 Push-Pull Amplifier

After studying push-pull operation and redesigning the circuit with advice from experienced builders, I successfully completed a 6LQ8 PP amplifier.

During this period, I was also developing audio transformers using R-Core technology.

A small R-Core transformer originally intended for an interstage transformer was accidentally shortened during manufacturing. Instead of discarding it, I tested it as an output transformer.

The result was surprisingly excellent.

This transformer became the basis of my KD33 R-Core output transformer.

The 6LQ8 PP amplifier was later developed into a kit, and many DIY enthusiasts built their own versions.

But one question remained:

"Can this little tube really make a powerful single-ended amplifier?"


Returning to the Single-Ended Challenge

A few years later, I returned to the 6LQ8 SE amplifier.

This time I had more experience, more measurement data, and the KD33 output transformer.

After many experiments, I reached 0.5W output, then 1W.

The key was finding the right operating point for both the output tube and the driver section.

The small 6LQ8 was slowly revealing its hidden capability.


The Final Goal: A 2W 6LQ8 Single-Ended Amplifier

Later, while preparing another 6LQ8/11LQ8 amplifier project, I carefully reviewed the datasheet again.

I believed that more performance was still possible.

By optimizing the operating conditions and allowing the plate dissipation to increase beyond the conservative datasheet value, I finally achieved approximately 2W output.

The tube was operating beyond its original specification, but with careful testing it worked reliably without excessive overheating.

The result was surprising:

A tiny, inexpensive TV tube had reached the output level of a 6BM8 single-ended amplifier.


More Than Just 2 Watts

In tube amplifiers, power rating is not everything.

A 2A3 single-ended amplifier is also around a few watts, yet it is respected worldwide for its musicality.

The true value of the 6LQ8 project was not simply achieving 2W.

It was discovering the possibility hidden inside a forgotten tube.

A tube that was ignored by the audio industry became the foundation of my own circuit design.

That experience gave me a special sense of achievement that was different from building well-known tube amplifiers.


The Journey Continues

The 6LQ8 project is not finished yet.

The next goal is to make this amplifier accessible to more listeners.

I am planning two versions.

The first will be a practical and affordable model using EI-core output transformers, focusing on simplicity and accessibility.

The second will be a premium version using KD33 R-Core output transformers, a more refined chassis design, and higher-quality components to fully express the potential of the 6LQ8.

I am also considering a hybrid version with an additional Class-D amplifier section to drive a subwoofer. By combining the natural musical character of a tube amplifier with modern low-frequency technology, it may be possible to create a compact system that delivers both tube warmth and powerful bass.

The 6LQ8 started as an experiment with an unknown tube.

Now it has become an ongoing journey.

The joy of tube DIY is not only using famous and proven designs, but discovering possibilities that have not yet been found.

The little 6LQ8 tube taught me that even an overlooked component can create a great story.

And that story is still continuing.


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