진공관 DAC 플레누스 MK2

2017.02.10·by 서병익
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어제 퇴근 무렵 완성하였습니다.

늦은 시간에 완성되었기에, 전기적 특성만 확인하고 퇴근하였고 오늘 온종일 히어링 테스트 겸 에이징을 하였습니다.   

 

 

당대는 물론이고,

대를 물려 사용할 수 있는 제품을 만든다는 것을 목표로 경년변화가 적은 좋은 부품을 사용하고 있지만,

여러 개의 부품으로 제작되다 보니 혹시라도 초기 불량이 발생할 수도 있습니다.

 

조금이라도 더 완벽을 기하기 위하여,

제품이 완성되어도 3일간 청음실에서 동작시켜 상태를 점검한 후

납품하고 있습니다.

 

 

 

 

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요즘처럼 다양한 음원 소스를 즐길 수 있게 된 원인도 크게 보면 디지털 음원 덕분입니다.

분명, 예전보다 더 쉽게 다양한 방식으로 음악을 즐기시리라 생각합니다.

 

 

디지털 음원이 다양해질수록 디지털 음원 신호를 아날로그 신호로 바꾸어 주는 장치인  D/A 컨버터의 중요성에 관심을 갖게 됩니다. 

 

현재 다양한 방식의 DAC들이 존재하고 있으며,

여러 제조사에서도 각각의 방식으로 음질의 개선을 위해 노력하고 있을 것입니다.

 

 

 

그러나 오래도록 아날로그 회로를 공부하고 연구하였던 시각으로 보면,

지금의 DAC는 기술적으로도, 논리적으로도 모순이 많다는 생각이 듭니다. 

 

작은 공간에 많은 소자를 집적해야 하는 사정을 감안해 보면 그럴 수도 있다고 생각되지만,

가정용으로 구성되어 충분히 공간이 확보되는데도 불구하고,

음질을 위한 배려와 대책을 세우지 않는 것을 보아 왔기에 그렇습니다.

 

 

구체적인 내용은 이렇습니다.

 

같은 형번의 DAC IC를 사용한  DAC 제품에서도 음질의 차이가 발생하는 원인은 DAC IC 이후,

아날로그단 회로에서 발생합니다.

 

이 부분을 어떻게 특화하였는지가 관건입니다.

그리고 이 부분이 아날로그 기술인이 자기의 역량을 마음껏 발휘할 수 있는 곳이기도 합니다. 

 

그런데도, 수천만 원이 넘는 화려한 외관을 가진 DAC라 하여도 대부분,

OP IC, 또는 다른 말로 OP AMP(Operational amplifier)로 간단하게 끝냅니다.

 

OP IC는 근본적으로 산업용, 공학용 장치로 사용하기 위해 만들어진 소자입니다.

 

지금의 OP IC는 음질적으로 많이 좋아지기도 했지만,

이런 태생적 한계로 음질의 향상에 한계가 있습니다.

 

이것이 아날로그 기술인이 OP IC로 앰프를 구성하지 않는 이유이기도 합니다. 

 

 

 

여담이지만, 약 10여 년 전 맥퀸토시에서 발표한 프리앰프인데 고쳐줄 수 있느냐! 고 저에게 가져오신 분이 있었습니다.

 

내부를 보고 한동안 말을 잇지 못하였는데,  OP IC가 가득하였습니다.

오직 OP IC로만 구성된 프리앰프였습니다.

 

한시대 명성을 날리던 맥퀸토시도 창업자 정신은 어디 가고 이런 제품을 내놓는구나.....   

기술인으로서 씁쓸하였습니다.

 

메이커를 보고 신뢰를 하며 그 제품을 구입하였을 텐데.........

 

 

 

 

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오디오 회로에서 음질을 좋아지게 하려면, 동작 전류를 크게 늘려야 한다는 것이 정론입니다.

 

 

 

하나의 예로 같은 푸시풀 앰프라 하여도 A급 푸시풀 앰프가 B급 푸시풀 앰프보다 음질이 더 우수합니다.

 

이 내용은 교과서에 나올 정도로 명확한 내용입니다.

즉, 가청 주파수를 가장 이상적으로 증폭할 수 있는 증폭기는 A급 증폭기라 명시되어 있습니다. 

 

A급 증폭기란..!

무신호시의 전류를 최대전류의 1/2로 설정하는 증폭기를 말합니다.

 

A급 증폭기는 여러 방식 중에서 가장 많은 전력을 소비합니다.

당연히 전원 트랜스도 커지고, 출력 진공관도 커지고, 출력 트랜스도 커지고 모든 구성품들이 큰 전력을 견딜 수 있도록 제작해야 합니다.

 

그런데도 효율은 가장 낮습니다.

이런 사정으로 같은 출력의 앰프라 하여도 A급 앰프가 더 크고 더 비쌉니다.

 

 

 

반면, B급 방식의 앰프도 있습니다.

주변에서 흔히 보는 푸시풀 앰프가 대부분 B급 증폭 방식입니다.

 

B급 증폭이란...! 

신호가 인가되지 않을 때 즉, 무신호시의 전류를 제로로 설정하는 증폭기를 말합니다.

 

이 방식은 반드시 푸시풀 회로에서만 사용할 수 있으며,

크로스오버 찌그러짐을 제거하기 위하여 어느 정도의 전류를 미리 흘려 둡니다.

이 전류를 아이들링 전류라 합니다.  

 

푸시풀 앰프는 설계자에 따라 A급, 또는 B급으로 설계됩니다.

 

 

 

 



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OP IC의 내부 회로는 최신의 회로기술이 모두 들어 있다고 해도 과언이 아닐 정도로

화려합니다. 

 

그러나 작은 패키지 안에 많은 능동소자와 수동소자를 함께 넣다 보니, 동작 전류를 줄일 수밖에 없는 상태가 되었습니다.

 

 

그리고 어떤 용도로 사용하여도 반드시 발진하지 않아야 한다는 조건을 충족시키기 위하여 고음으로 갈수록 이득이 저하하도록 합니다.

 

우리가 상상하는 증폭기의 주파수 특성은 넓은 대역에서 비교적 평탄하리라 생각합니다. 

당연히 그래야 제대로 된 소리로 증폭될 것입니다.

 

 

그러나 OP IC 의 주파수 특성은 시작과 동시에 저하하기 시작하는 역삼각형의 모양을 하고 있습니다.

 

흔히 OP IC는 수천 배의 게인을 갖는다고 말합니다.

그것은 가장 낮은 주파수 일 때의 기준입니다.

 

 

이 상태에서 부귀환을 적용하여 평탄하게 만들어 사용합니다.

이런 사정으로 OP IC의 왜율특성은 고음으로 갈수록 악화하는 특성을 가지게 됩니다.

 

 

OP IC의 왜율특성은 0.001% 정도는 기본입니다. 

 

그러나 이것은 부귀환이 가장 많이 걸리는 가장 낮은 주파수 일 때의 기준입니다.

고음으로 갈수록 이득이 저하하여 부귀환이 작아지면, 왜율은 급격히 증가합니다.

 

 

이런 태생적 한계로 인하여, 오디오용으로 사용할 수 없는데도 불구하고 사용하는 이유는....

값싸고 간단하며, 디지털 엔지니어의 한계 때문입니다. 

 

 

 

물론, 디지털 회로에 대한 지식과 아날로그 회로에 대한 지식 모두를 섭렵하신 분도 계시겠지만,

흔치 않은 일입니다.

 

그 이유는 디지털 학과 수업과정에 아날로그 회로에 대한 과정이 없기 때문이지만,

그렇다고 디지털 학과에서 아날로그 회로에 대하여 교육할 수도 없는 노릇입니다.

 

분야가 다르니 어쩔 수 없는 일인 것입니다.

 

 

 

이렇게 디지털 기술인이 놓치는 부분인 아날로그 회로 부분을,

아날로그 기술인의 시각으로 완성한 DAC가 플레누스 입니다.

 

 

 

디지털 음원이 비록 LP를 능가할 수 없다 하여도 거의 비슷한 느낌이 들 정도라면, 큰 발전이라고 생각합니다.   

 

 

이제 플레누스 MK2를 통하여 디지털 음악을 들으며, 온화함과 나긋나긋함을 말할 수 있을 정도가 되었습니다.

 

 

 

 

 

플레누스 MK2입니다.

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플레누스 MK2의 디지털 부 제원입니다.

◆ 32-Bit Resolution

◆Accepts 16-, 24-, and 32-Bit Audio Data

Digital Audio input
- USB HS 2.0 (USB Audio Class 2.0, Support DSD 128, PCM 32bit/192kHz Max.)

- AES/EBU : 110 Ohm XLR Cable required.
- Optic : Optical Cable required.
- Coax(2 EA) : 75 Ohm Cable required
◆ Analog Performance

Dynamic Range: 123dB

THD+N: 0.0005%

◆Sampling Frequency: 10kHz to 200kHz

◆PCM Data Formats: Standard, I2S, and Left-Justified

◆DSD Format Interface Available

◆ Frequency Response : 20Hz ~ 20kHz
Sine Wave Based @0dB
20Hz : 0dB
20kHz : 0dB

 

 

 

아날로그 부의 제원입니다.
1. 주파수 특성
하한 주파수 : -3dB 4Hz
상한 주파수 : -3dB 75.18kHz
2. 출력전압
0dB : 2,593mV
-5dB : 1,469mV
-10dB : 825mV
3. 논클립 출력전압 : 53V
4. 사용 진공관 : 전압 증폭관 ECC99 × 2,  정류관 6CA4 × 1개,
5. 크기 : W455 × H197 × D320
6. 중량 : 13.9Kg 

 

 

플레누스 MK2 후면입니다.

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USB 입력을 받을 수 있으며,

코엑셜 입력 두 계통이 준비되었습니다.

 

그리고 광 입력과 디지털 밸런스 입력 단자도 마련하여 총 5계통의 입력을 받을 수 있습니다.

 

 

중앙에 RCA와 XLR의 두 계통의 출력 단자가 있으며, 하단에 제품 번호가 각인되어 있습니다.

이 번호는 제가 태어난 날을 조합하여 순차 부여하고 있습니다.

 

제품번호가 제작순서를 나타내지는 않습니다.

 

 

 

우드케이스에 넣기 전입니다.

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플레누스 MK2의 음질을 들어보신 후,

더이상 LP를 고집하지 않아도 될 정도라는 평가를 받고 있습니다. 

 

온종일 디지털 음악을 들어도 피곤하지 않으며, 나긋나긋하게 들립니다.

 

안*동 선생님의 플레누스 MK2입니다.

 

3일간의 에이징이 끝나는 11일(토) 이후 언제든지 납품이 가능합니다. 

 

 

 

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고맙습니다.

 

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