USB dac32 192kHz/32bit USB DAC

이렇게 오디오 업체에서 너나 할 것 없이 컴퓨터에 연결할 수 있는 제품을 공급할 수 있게 된 데에는 칩 하나로 간단하게 컴퓨터의 음악 데이터를 USB를 통해 오디오로 전송할 수 있도록 구현해 주는 솔루션을 제공해 준 반도체 업체의 힘이 결정적이었따. 초창기 USB 구현 솔루션은 음질적인 면에서 완성도가 부족했고 그 다음 세대의 솔루션은 좀 더 개선되긴 했지만 경쟁 솔루션인 파이어와이어 인터페이스 방식이나 이터넷 인터페이스 방식이 구축한 완성도에 미치지 못했다. 하지만 작년도 후반기에 업그레이드 된 USB 구현 솔루션은 완성도가 높아져서 경쟁 솔루션과 어깨를 나란히 할 수 있을 정도가 되었다. 기반 기술이 성숙되었으니 이제는 오디오 설계자가 능력을 발휘할 차례다.

십여 년 전부터 디지털 소스기기를 만드는 데 전념해온 노스스타 디자인은 기존 제품에서 심혈을 기울여 개발했던 COAX, TOSLINK, AES/EBU, I2S 등의 디지털 인터페이스에다가 최신 USB솔루션을 적용한 USB dac32를 제품화 시켰다. 입력의 다양성과 고해상도 음원 재생능력을 갖췄다는 점에서는 제품의 가격을 막론하고 현존 최고 사양을 갖춘 제품이라 할 수 있다.

USB dac32는 이전세데 USB 제품이 사용해 왔던 adaptive USB mode 보다 개선된 asynchronous USB mode를 사용하고 있다. asynchronous USB mode를 사용하면 오디오 설계자가 지터를 억제하기가 용이해 진다. 참고로 필자가 adaptive USB mode버전의 린데만 USB DAC 24/192와 asynchronous USB mode로 업그레이드한 린데만 USB DAC 24/192를 놓고 A/B/A비교 테스트를 해봤고 린데만 825 CD플레이어를 adaptive USB모드에서 asynchronous USB mode로 업그레이드한 전후의 소리를 청취한 경험이 있다. asynchronous USB mode에서 음악의 질적인 면이 개선되는 것을 느낄 수 있었다. 음악을 들어보면 무대의 위아래 공간감이 향상되고 배경이 조용해지며 스피커 앞쪽으로만 형성되던 사운드 스테이지가 개선되어 스피커 뒤쪽의 모습까지 레이어를 형성하는 것을 느낄 수 있게 된다. 또한 쏟아내기에 바빠 정리되지 않던 소리도 정연한 질서를 가진 유기적인 소리로 변했다. 지터가 저감됨에 따라 노이즈의 절대량이 줄어들어 A/N비와 해상력이 향상되며 특정 주파수에서 음악감상을 방해하는 자극적인 소리가 줄어든 모양이다.

USB dac32를 설계한 엔지니어는 USB와 S/PDIF 입력을 통해 틀어온 오디오 신호를 시러스 CS8421칩에서 192kHz/32bit로 업샘플링 시켰다. 하지만 업샘플링을 해제시키는 기능은 마련해 주지 않았다. 제품 앞면 LED창에 표기되는 샘플링 주파수는 입력된 신호의 샘플링 주파수를 의미한다. 제품 내부에서 D/A변환하기 직전에 디지털 오디오 신호는 모두 192kHz/32bit로 변경된다. 재생시스템을 소개한다. 윈도우7 운영체제를 사용한 윈도우 호환 컴퓨터에 J. River Media Center 15 파일재생 프로그램을 사용했으며 오디오 출력 모드는 WASAPI로 설정했다. 음원은 비 압축 형식인 WAV파일을 사용했다. 컴퓨터와 USB dac32사이에는 와이어월드사의 플래티넘 스타라이트 USB 케이블을 사용했다. USB dac32의 아날로그 출력은 밸런스드 출력을 이용했다.

USB dac32에서 고해상도 음악파일을 재생시키기 위해서 컴퓨터에 장치 드라이버를 설치해줘야 한다. 제품의 매뉴얼에 첨부한 CD-ROM에는 장치 드라이버 파일이 담겨 있다. 장치 드라이버 설치과정은 간단했고 잠깐이면 끝난다.

USB dac32는 광 대역을 지향하는 개방적인 소리를 갖고 있다. 노스 스타 제품이 이탈리아제인 것을 알고 있는 오디오 애호가들은 이 제품이 이탈리아산 오디오 제품의 특징인 느긋하고 기분 좋게 달달한 착색이 있는 개성적인 제품일 거라는 오해를 하기 쉽다. 하지만 그렇지 않다. USB dac32는 소리를 왜곡하지 않으며 원 신호의 재생에 집중하는 투명한 성향을 가지고 있다. 노이즈가 낮아져서 해상력이 좋아졌고 소리가 생겼다가 사그라지는 시간상의 타이밍도 정교하여 음악의 섬세한 표현을 하는 능력이 뛰어나다. 앞서 설명한 바 있는 Asynchronous USB mode의 미덕을 USB dac32eh 고스란히 가지고 있다.

지터 억제를 잘 했고 음악을 재생하는 표현력이라는 질적인 요소에서는 상급 제품들의 실력에 뒤지지 않는 수준이다. 하지만 훨씬 비싼 고가의 컨버터에는 약간 미치지 못하는 부분도 있었다. 힘있게 무게 감이 필요한 음악 표현이 요구되는 장면에서 중량감이 덜 실려서 재생된다는 기분이다. 여러 가지 동원 가능한 액세서리를 이용해서 조금 조정이 가능했지만 소리의 경향 자체가 중후하고 육중하며 권위감을 내세우는 경향이 아닌 것을 바꾸지는 못했다.

디지털 오디오 기기들은 끊임없이 변신한다는 점에 불안을 느끼신 분들이 계실 것이다. 기술이 미숙했던 때에는 때를 기다리는 것이 현명했다고 할 수 있다. 하지만 이제는 기술이 완숙해졌다. 더 이상 기다리지 않아도 된다. 노스 스타 디자인이 이제서야 USB DAC를 출시한 것도 오늘날의 기술적 완성도가 완숙해져서 사용자들이 안심하고 오랫동안 제품을 사용할 수 있게 되었다고 여겼기 때문이다. USB dac32가 채택한 기술의 효력은 앞으로도 오랫동안 유효할 것으로 전망한다. 연결성이라는 스펙뿐만 아니라 음질 면으로 봤을 때에도 USB dac32는 이 가격대에서 안심하고 사용할 수 있는 제품으로 꼽을 수 있다.

Technologies in USB 32

전원부

전원 회로는 크게 2개로 나뉘어 설계되었다. 하나는 디지털 회로용이며 다른 하나는 아날로그 오디오회로용이다. 사진처럼 전원 분리는 트랜스포머 단계부터 나누어 완전 분리된 전원 경로로 구현되었다. 단순히 전원 분리만 이룬 것이 아니라 신호 경로와 전원 공급 패턴까지 치밀하게 고려하여 설계했다는 것이 제조사의 변이다.

아날로그 오디오 출력

총 4개 채널 분량의 듀얼 디퍼런셜 방식의 밸런스드로 설계된 D/A 회로에 맞춰 아날로그 또한 4채널 분량의 회로로 설계되었다. I/V 변환에서 아날로그 필터와 출력 버퍼까지 풀 밸런스드 모드로 완성되었다. 아날로그 회로는 모두 TI의 고급 OP앰프를 기반으로 설계하고 하이스피드의 설계 사상을 담고 있다고 한다.

디지털 입력들

USB dac32 의 가장 큰 특징은 제품명과 같은 32bit 오디오의 전송이다 .샘플링 주파수는 최대 192kHz까지 지원, 중저가 DAC에 쓰이는 24/192용 대만제 칩셋이 아닌 별도의 고해상도 USB 연결 모드를 구현했다. 방식은 비동기식. 컴퓨터의 노이즈 유입을 막기 위해 USB입력에 아이솔레이터를 설계, 컴퓨터와 DAC 사이의 전기적인 분리 및 격리를 구현했다. 자사 트랜스포트 연결을 위한 I2S 입력 외에 광, 동축도 지원.

DAC

DAC칩은 TI-BurrBrown의 PCM1795 스테레오 DAC 칩을 사용. 채널당 1개씩으로 총 4개 채널의 DAC를 밸런스드 방식으로 동작시킨다. 또 하나의 특징은 24bit가 아니라 32bit DAC라는 점이다.