진공관 DAC를 내장한 프리앰프 아리에스 SE

 

 

진공관 DAC를 내장한 프리앰프 아리에스 SE입니다.

 

어제 오후 거의 완성해 놓은 상태였는데 오늘 출근하여 완성한 후, 온종일 에이징을 겸한 히어링 테스트를 하였습니다.

 

 

요즘에는 주 음원 소스로 디지털 파일이나 CD를 사용하다 보니 좋은 음질의 DAC에 관심을 두게 됩니다.

 

아리에스 SE는 진공관 프리앰프와 동시에 진공관 DAC의 구입을 고려하시는 분을 위해 출시하였습니다.

 

프리부는 진공관 역사상 유일한 저잡음 쌍 3극 전압 증폭관 12AY7을 사용하였습니다.

12AY7로 1단 무귀환 증폭한 후, 낮은 출력 임피던스를 얻기 위해 12AY7에 의한 버퍼단을 마련하였습니다.

이 증폭부는 11배의 이득을 가집니다.

 

버브라운 사의 DAC 칩 PCM1795에서 출력되는 아날로그 신호는 전류로 출력됩니다.

이를 증폭할 수 있는 전압으로 바꾸는 I/V 변환 회로는 트랜스 방식으로 설계하였습니다.   

 

이곳에 사용되는 트랜스는 주파수 특성이 좋아야 하는데, 스웨덴의 룬달 트랜스를 사용하였습니다.

이 트랜스는 뮤메탈 코어를 사용하였고 10Hz에서 70kHz까지 +- 0.5dB 수준으로 주파수 특성이 평탄합니다.  

 

트랜스를 통과하여 전압으로 바뀐 아날로그 신호에는 오버샘플링 과정에서 생기는 양자화 노이즈가 포함되어 있는데, 이는 수 백kHz 대에도 이르는 높은 주파수입니다.

 

앞서 I/V 변환에 사용된 트랜스의 상한 주파수가 70kHz에 이르지만, 그 이상의 주파수에서는 이득이 저하하여 하강하기 시작합니다. 

이런 트랜스의 특성을 이용하여 전류를 전압으로 바꾸면서 동시에 양자화 노이즈도 함께 제거하고 있습니다.

 

통상의 DAC에서는 이런 작용을 OP AMP가 합니다만,  

OP AMP를 사용하면 음질적으로는 불리하다는 내용이 남습니다.

OP AMP를 사용하면 어떤 이유로 음질이 저하하는지에 대한 내용은 그동안 수없이 반복되었으므로 오늘은 생략합니다만,

자세한 내용을 알고 싶으신 분은 작업실에서 플레누스로 검색하시면 OP IC 또는 OP AMP에 대한 다양한 내용을 보실 수 있습니다.  

 

이렇게 트랜스를 사용하여 디지털 노이즈를 제거한 후 소신호 쌍 3극 전압 증폭관 ECC82를 사용하여 무귀환으로 1단 증폭합니다.

 

완벽한 양자화 노이즈의 제거를 위해 70kHz의 차단 주파수를 갖는 액티브 필터를 마련하여 한 번 더 필터링을 합니다.

액티브 필터는 ECC82의 버퍼로 구성되어 있으며 출력 임피던스를 낮춥니다.

 

증폭기의 출력 임피던스가 낮으면 인터케이블의 영향이 줄어진다는 장점이 있습니다. 

 

 

 

 

진공관 DAC가 주목받는 이유는 디지털 음악을 보다 유연하고 생동감 있게 재현한다는 데 있습니다.

 

그러나 진공관을 사용한다고 하여 모두 그런 음질로 되는 것은 아닙니다.

 

첫째, 반드시 증폭부가 있어야 진공관에서 증폭하는 과정에 나타나는 배음 생성이 됩니다.

가끔 진공관은 사용하였는데, 버퍼단으로만 사용하여 음질 개선은 전혀 이루어지지 못하는 경우도 있습니다. 

 

둘째, 반드시 무귀환 증폭기를 사용한 증폭 방식이어야 합니다.

증폭기에 NFB(부귀환)을 적용하면 여러 전기적 특성은 좋아지지만, 부귀환 양에 비례하여 배음은 줄어지게 됩니다.

 

셋째, 반드시 OP AMP를 사용하지 않아야 음질이 향상됩니다. 

진공관으로 아날로그단을 구성한다고 하여도 OP AMP를 여전히 사용한다면 그만큼 음질이 저하하기 때문입니다.

 

 

 

근래의 DAC칩의 성능은 상향 평준화되어 우열을 가르기 쉽지않습니다.

요즘은 거의 제작하지 않는 R2R 래더 방식이 음질이 우수하다고 그리워하시는 분도 계십니다.

 

그러나 DAC 칩 제조사에서 R2R 래더 방식의 칩을 제작하지 않는 이유는 고정밀 저항을 반도체 웨이퍼 상에서는 구현하기 어렵기 때문입니다. 

즉, R2R 래더 방식에서 구현할 수 있는 최대치의 성능까지 구현한 후, 델타 시그마 방식으로 방향을 바꾼 것입니다.

상황이 이러하니 더 이상 R2R 래더 방식에 대한 미련을 갖지 않는 것이 현명합니다.

 

R2R 래더 방식의 DAC와 델타 시그마 방식의 음질 차이는 분명 존재하지만,

아날로그 회로가 바뀌어 나타나는 음질의 변화와 비교하면 그 차이는 차이라고 말하기도 어려울 정도로 근소한 차이기 때문입니다.

 

같은 DAC 칩을 사용한 DAC 제품이라도 각각의 다른 제조회사에서 만든 DAC는 음질이 다르다는 것을 경험하셨을 것입니다.

 

그것은 DAC의 음질은 아날로그 단에서 결정되기 때문이며

아날로그 회로에 의해 나타나는 음질의 변화에 비교하면 DAC 칩에서 나타나는 음색의 차이는 거의 없다고 해도 과언이 아닐 정도입니다.

 

왜냐하면 ...!

근래 DAC 칩의 성능은 성능이 부족하여 음질이 떨어질 정도의 DAC 칩은 없을 정도로 상향 평준화하였기 때문입니다.

 

다만, 최신의 DAC 칩을 사용하면 높은 bit와 높은 샘플링 주파수의 디지털 음원 파일을 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 

 

그러나 이것도 끊임없이 새로운 수요를 창출해야 하는 제조업체의 사정에 의한 것임을 고려해야 합니다.

DAC 칩 제조사에서는 DSD 256, PCM 32bit에 384k를 발표하지만,

 

이런 음원 파일을 과연 얼마나 사용할까요...

지금도 여전히 PC-fi를 하시는 분의 주요 음원 소스는 CD를 리핑한 파일이라는 것을 기억해주십시오.   

 

수요 창출을 위하여 한발 앞서가야 하는 제조업체의 사정에 휘둘릴 필요는 없다고 생각합니다.

 

 

아리에스 SE의 내부입니다.

 

 

아리에스 SE의 내부는 하드와이어링 방식으로 배선되었는데,

이 방식은 전기적 특성이 우수하고 잔고장이 없다는 장점이 있지만, 제작자의 실장 기술 정도에 따라 성능에 차이가 난다는 내용이 있습니다.

 

그러나 이론에 입각한 이상적인 배선이 가능하여 우수한 특성을 얻을 수 있으며 잔류 노이즈를 크게 낮출 수 있습니다.

실제로 아리에스 SE의 S/N 비는 매우 높은데, 

볼륨을 최대로 올려도 스피커에서 험이나 어떠한 노이즈도 전혀 들리지 않습니다.

 

이때의 조건은 아리에스 SE를 푼타뮤지카와 음압감도 97dB의 SP-03 MK3 스피커에 매칭하였을 때입니다.  

 

 

 

아리에스 SE의 DAC 부는 PCM1795칩을 사용하였고, DSD 128까지 PCM 파일은 32bit 192kHz까지 지원합니다.  

 

아리에스 SE의 디지털 부 제원입니다.

◆ 32-Bit Resolution
◆Accepts 16-, 24-, and 32-Bit Audio Data
◆Digital Audio input
- USB 2.0 (USB Audio Class 2.0, Support DSD 128, PCM 32bit/192kHz Max.)
- Optical(2 EA) : Optical Cable required
- Coaxial: 75 Ohm Cable required
- AES/EBU: 110 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

 

아리에스 SE의 아날로그 부 제원입니다.
1. 이득: 11배
2. 주파수특성: 출력 5V 시 -3dB
고역 상한 주파수: 77.23kHz
저역 하한 주파수: 5.0Hz
3. 논클립 출력 전압: 33V
4. 사용 진공관: 12AY7/6072 × 2개,  ECC82/ 12AU7 × 2개,  6CA4 × 1개
5. 입력 언밸런스 4계통, 출력 언밸런스 2계통,
6. 입력 임피던스: 100K
7. 크기: W440 × D350 × H138
8. 무게: 11kg(디지털 쳬중계로 측정하여 어느 정도 오차는 있습니다.)

   

 

아리에스 SE의 하판을 체결한 사진입니다.

 

 

아리에스 SE의 후면입니다.

 

좌측 상단에는 4계통의 아날로그 RCA 입력 단자가 있으며, 

하단에는 4계통의 디지털 입력 단자가 있습니다.

 

 

 

 

중앙에는 두 조의 RCA 출력 단자가 있습니다. 

 

 

 

아날로그 및 디지털 입력 선택 셀렉타 부근입니다.

 

 

음량을 조절하는 볼륨과 밸런스 콘트롤 부근입니다.

 

 

아리에스 SE는 유연하고 나긋나긋한 음색이 돋보이며 별도의 DAC를 마련하지 않아도 고음질의 진공관 DAC의 음질을 들으실 수 있다는 장점이 있습니다.

 

 

전** 선생님의 아리에스 SE입니다.

 

3일간의 에이징을 겸한 히어링 테스트가 끝나는 13일(목) 이후 언제든지 납품이 가능합니다.

 

 

고맙습니다.