진공관 DAC 플레누스 MK5
진공관 DAC 플레누스 MK5입니다.
지난 11일부터 제작하기 시작하여 오늘 완성하였습니다.
지난달 플레누스 MK5를 완성하여 소개하면서 회로 부분에 대해 충분히 말씀드렸으므로 오늘은 어떤 과정을 거치며 플레누스가 탄생하였는지에 대한 내용을 소개합니다.
2008년 고객으로부터 진공관 DAC에 대한 주문을 받았습니다.
이때는 "사운드도미네이트"라는 브랜드로 주문 제작을 하였는데
브랜드를 서병익오디오로 바꾸는 과정이어서 사운드도미네이트 브랜드로 일부 주문 제작도 병행하던 때입니다.
이 기기를 마지막으로
주문 제작 방식은 종료하고 서병익오디오 브랜드로 제가 발표한 제품 중에서 선택하여 주문하실 수 있도록 다양한 제품을 출시하기 시작하였습니다.
20대부터 회로설계에 심취하여 다양한 회로를 이용한 반도체 및 진공관 증폭회로를 연구하며 음악과 오디오를 즐겼던 만큼 회로가 바뀌면 음질이 어떻게 바뀌는지 제품으로 소개하고 싶었습니다.
음질을 비교 시청하실 수 있도록 같은 출력관을 사용한 앰프도 회로를 달리하여 다수 발표하였습니다.
다시 플레누스에 대한 말씀으로 돌아가면
2008년 6월 어느 날 고객으로부터 진공관 DAC를 주문받았습니다.
DAC를 주문하신 분은 모 대학 디지털 학부 교수님이라 디지털에 대해서는 잘 알고 계시고 특히, 음악을 좋아하시는 분이어서 서병익오디오 제품을 다수 사용하시는 분입니다.
청감 능력이 매우 뛰어나신 데다 이미 DAC를 사용하고 계신 상태에서 주문하시는 거라 정말 잘 만들지 않으면 실망하실 것 같은 생각도 들었습니다.
그러나 CD가 발표되기 이전부터 디지털 음원 관련 선행기술에 관심이 많았고
시판되는 고가의 DAC들이 어떻게 아날로그 증폭 단을 구성하고 있는지 그 내용을 알고 있었기에 음질적으로 수입되는 DAC 제품들과 차별화하는 것은 어렵지 않았습니다.
그리고 고가의 양산형 DAC와 직접 비교되는 상황을 고려하여
회로 설계에 많은 정성을 쏟았는데 아날로그 기술인의 시각으로 본 DAC의 문제점을 극복할 수 있는 회로로 설계하였습니다.
지금은 아날로그 단을 특화하는 DAC 제품도 출시되고 있지만,
그 당시 DAC 칩에서 출력되는 아날로그 신호를 OP AMP로 출력하는 경우가 대부분이었습니다.
이런 사정을 고려하여 아날로그 기술인의 시각으로
양산형 DAC의 단점을 극복할 수 있는 회로를 설계하여 적용하였는데 그 내용은 이렇습니다.
디지털 음악 신호로서의 임무는 다했지만,
아날로그 신호에 중첩된 양자화 노이즈를 효과적으로 제거하기 위해 트랜스 출력회로를 채용한 독자적인 증폭회로를 설계하였습니다.
DAC 칩에서 출력되는 아날로그 신호는 전류입니다.
전압 증폭회로에서는 전류를 증폭할 수 없으므로 전류를 전압으로 바꾸는 I/V 변환 회로가 필요합니다.
통상 이 부분을 OP AMP로 처리하지만,
트랜스를 이용한 I/V 변환 회로를 채용하여 양자화 노이즈를 효과적으로 제거하였습니다.
어떤 원리로 OP AMP를 사용하지 않아도 양자화 노이즈를 제거할 수 있는 지 알아봅니다.
트랜스는 용도에 따라 저주파용과 고주파용으로 나뉩니다.
저주파용은 100kHz 이하를 취급하고 고주파용은 100kHz 이상을 취급하는 것으로 분류합니다.
통상 규소강판으로 만든 코아는 주파수가 높아질수록 손실이 증가하여 높은 주파수는 다음 단으로 전달할 수 없게 됩니다.
고주파용 트랜스는 높은 주파수에서도 손실이 적은 페라이트 코어 등... 을 사용하여 만듭니다.
이렇게 제작된 고주파용 트랜스에 직류를 흘리면 급격하게 L(인덕턴스) 성분이 저하하므로 고주파용 트랜스를 저주파용으로 사용하지는 않습니다.
이런 이유로 저주파용 트랜스는 구조상 100kHz 이상의 높은 주파수는 다음 단으로 넘겨주지 못한다는 것으로 정리됩니다.
DAC 칩에서 아날로그 신호와 중첩되어 출력되는 양자화 노이즈는 대략 수백kHz 이상입니다.
이렇게 높은 주파수는 저주파용 트랜스를 통과할 수 없으므로 양자화 노이즈가 효과적으로 제거되는 것입니다.
이때 트랜스로 출력되는 회로를 채용하여 한 번 더 필터링된다는 내용이 있습니다.
양자화 노이즈를 제거한 이후에는 약 5배 정도의 전압 증폭을 하여 약 2V의 전압으로 출력하게 되는데 앞서 말씀드린 것처럼 이회로 부분에 대부분 OP AMP를 사용합니다.
그러나 플레누스의 원형에는 진공관으로 구성된 트랜스 드라이브 출력단 회로를 채용하여 완성하였는데,
특히, 논 클리핑 출력 전압이 53V에 이릅니다.
참고로 OP AMP를 사용한 회로에서 논 클리핑 출력 전압은 9.2V입니다.
이 전압이 높을수록 다이내믹 레인지가 높아집니다.
CD의 다이내믹 레인지가 120dB 이상이라도 어떤 아날로그 회로인가에 따라 결과는 달라집니다.
약 2개월 후 완성된 DAC를 받으시고 음질에 매우 만족하셨으며 지인들과 나누었던 DAC 배틀에서 한 번도 져본 적이 없다고 하십니다.
이때 설계하였던 회로를 모 대학과 공동으로 서병익 발명 회로로 특허를 신청하여 등록하였습니다.
세월이 몇 년 흘러 2010년 6월 청음실에서도 필요하고 해서 DAC 출시 계획은 세웠는데..
광고도 안 하니 과연 누가 알아줄 것인가.... 라는 소극적인 생각으로 모델명도 부여하지 않고 10대를 제작하였습니다.
마침 월간오디오 사장님의 배려로 월간오디오 청음실에 갖은 DAC 청음회에
참석하셨던 분이 극찬하시며 주문하신 것을 시작으로 모두 납품이 된 이후 플레누스라는 모델명으로 출시하기 시작하여 지금에 이르고 있습니다.
모델명 DAC로 처음 출시되었을 때는 24bit 96kHz 음원 파일만 구동되었으나
플레누스에서는 24bit/192kHz 음원 파일까지 동작하였습니다.
이후 플레누스 MK2 버전에서는 DSD 기능이 추가되었습니다.
이후 새로운 디지털 음원 기술이 발표되고 충분히 다듬어졌다고 판단되면 플레누스에 적용하여 업그레이드하여 왔습니다.
앞으로도 새로운 디지털 음원 기술이 발표되고 충분히 검증되었다고 판단될 즈음 새로운 디지털 PCB로 업그레이드하고 이미 출시된 기기에도 적용할 수 있도록 업그레이드 소식을 공지사항으로 알리겠습니다.
비정기적이지만,
판매된 기기에 디지털 PCB를 교체하여 최신의 디지털 기술을 항상 적용할 수 있도록 하는 DAC 기기는 서병익오디오가 유일합니다.
대략적이나마 플레누스가 탄생하기까지의 과정을 소개하였습니다...
오늘 소개하는 플레누스 MK5는 이** 선생님이 받으십니다.
3일간의 히어링 테스트가 끝나는 22일(금) 이후 언제든지 납품이 가능합니다.
고맙습니다.