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  • [DCS] 하이 테크 소스기기 메이커 dCS, 그들이 고음질을 구현하는 방식이 궁금하다 -최성근-
    날짜 : 15-09-15 17:39     조회: 1190    
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    기사화할까 말까 고민이 참 많았던 글이다.. 바로 dCS 비발디 더 나아가 dCS가 고음질을 만들어내는 기술에 관한 이야기다. dCS를 처음 접하는 사람들은 이들의 Unique한 기술 때문에 특별하다는 것만 알고 구입하는 경우가 많다.
    대부분의 소스기기 메이커는 기존에 있던 기술대로 만든다. 컴퓨터를 예로 들자면 인텔 CPU 사용을 위해 인텔의 시스템 칩셋을 이용해 메인보드를 디자인하면 레퍼런스 가이드가 제공된다. 이미 만들어진 디자인이다. 거의 모든 메이커가 이 회로를 수정해서 만든다고 주장하지만 실제 자신들이 공급받는 부품들에 맞춰 약간의 수정을 거칠 뿐이다.
    하지만 독창적인 디자인을 추구할 수 있는 극소수의 메이커가 있다. 이들의 공통점은 회사 규모도 크지만 R&D 규모가 크다는 것이다.
    처음 dCS를 그렇게 좋아하진 않았다. 차라리 내 눈에는 음질에 약간 아쉬움이 있었지만 LINN CD12를 굉장히 좋아했고 한계를 초월하는 매칭을 찾아냈기 때문에 굳이 업그레이드 할 이유는 없었다. 음질은 좋았지만 디자인이나 초기 약간의 문제점들은 잠깐 스쳐가는 존재에 지나지 않았다.
    하지만 이들은 얼마 안가 스칼라티라는 메머드급 소스기기 시스템을 발표한다. 단번에 반하고 말았다. 스칼라티라는 존재감을 확연히 드러내며 생김새에서 마치 나는 다르다라는 것을 반복해 이야기 해주는 듯 했다. 무리에 무리를 거듭해 손에 넣을 수 있었다. 이들의 플랫폼은 스칼라티에스부터 확실히 정리가 된 듯 했다.
    그리고 여기에 엄청난 완성도를 더한 것이 바로 비발디이다. dCS = 비발디이며 비발디 = dCS라는 것을 이 기사를 읽으면서 염두 해 두어야 한다.
    참고로 수 많은 메이커들이 자신들이 소스기기 메이커로써 최고의 기술력을 지니고 있다고 주장하고 있지만 dCSLINN만이 기존 기술을 완전히 벗어나 소스기기를 디자인할 수 있는 메이커이다.
     
     
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    [dCS가 컨트롤 보드라 부르는 핵심 보드, 실제 심장과도 같다. 입/출력 회로(11시)와 PLL 디스크리트 회로(2시), 메인 전원부(7시) 및 대용량 FPGA 및 2개의 DSP(5시)가 고음질을 구현해 낸다]
     
    dCS 비발디엔 공통적인 내용이 있다. 그들이 이야기 하는 Control(이하 컨트롤) 보드이다. 개인적으로 dCS는 자신들이 기술이 노출되는 것을 극대로 꺼려하는 회사로 보인다. 아무래도 카피에 대한 우려도 있겠지만 기술 네이밍도 자신들만의 언어로 이야기하는 느낌이 강했다.

    이런 이유로 재미난 사실은 많은 하이파이 리뷰어들도 dCS가 가진 기술들에 대해 이해를 하지 못한다이건 개인적인 생각이 아니라 dCS의 이야기이다. 그래서 그들은 트레이닝을 굉장히 중요하게 여긴다. 하지만 그래도 이해를 쉽게 하지 못한다고 한다.

    쉽게 얘기하면 dCS는 컴퓨터나 태블릿 PC와 맞먹을 정도의 기술력을 과시하며 이런 것들을 비발디에 적용하고 있다. 그 이유로 비발디의 컨트롤 보드엔 아주 큰 싱글 FPGA를 사용하고 있으며 무려 8층 기판의 PCB를 사용하고 있다.

    컨트롤 보드는 비발디의 심장과도 같다고 할 수 있다. 약간씩 디자인이 다르지만 트랜스포트, DAC, 업샘플러에 공통적으로 사용되고 있다. 그 이유는 나중에 설명하도록 하겠다.
    컨트롤 보드라는 이름은 무시하자. 컨트롤 보드라는 이름이 자꾸 이해를 해치고 있기 때문이다. 실제 디지털 프로세싱 플랫폼이라는 표현이 정확하다.

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    <비발디에 채용된 2개의 DSP. 업샘플링과 디지털 필터링에 의한 복잡하고 많은 양의 데이터 처리를 실시간으로 처리할 수 있다. 밝힐 순 없지만 비발디의 최종 오버샘플링 데이터는 최고 수준에 이른다>
     
    또한 굉장히 파워풀한 시스템을 갖추고 있으면서도 FPGADSP는 함께 동작하면서도 분할 작업을 이룬다. 인풋과 아웃풋, 인코딩과 디코딩(S/PDIF 레벨), 오버샘플링, 디지털 필터링과 같은 작업이다. dCS는 고음질을 위해 상당히 고차원적인 알고리즘을 가지고 있다. 비발디의 시스템을 이것을 구현할 수 있는 하드웨어인 셈이다.

    그런데 컨트롤 보드에는 한 가지 회로가 더 존재한다. 바로 마이크로 컨트롤러이다. 이게 무엇일까?

     dCS의 스칼라티를 만져본 사람들은 정말 많은 옵션들을 조절할 수 있는 것을 볼 수 있다. 비발디에 와선 더욱 복잡해졌다. 이런 하드웨어 옵션들을 적용하고 처리하라고 명령을 내릴 수 있는 제어부가 필요한데 이게 바로 마이크로 컨트롤러부가 하는 역할이다. 일종의 작은 규모의 OS인데 개인적으로 일종의 자랑처럼 느껴진다.

    왜냐면 우린 이정도 쯤은 쉽게 할 수 있다는 자신감을 표현하는 것 처럼 보였기 때문이다. 그만큼 하이파이 업계에선 이런 디지털 제어 구현 조차도 어려운 일이다. 컴퓨터 업계에선 정말 쉽겠지만… dCS의 하드웨어는 다른 메이커의 제품과 비교해 굉장히 복잡한 레벨을 갖추고 있기 때문이다.

    이 외에도 dCS만의 특별함은 컨트롤 보드에 적용되어 있다. PLL (Phase-Locked-Loop)이다. 그런데 단순히 PLL이 있다. 이건 자동차에 트랜스 미션이 있다라는 당연한 표현과 비슷한 것인데 여기서 아주 중요한 것은 칩 방식이 아닌 디스크리트에 의한 디자인이라는 것이다. 쉽게 말해 단순한 칩 방식이 아니라 회로로 완전히 풀어 헤쳐놓은 디자인으로 보다 디테일이 살아있다고 생각하면 된다. 이것 역시 소프트웨어 의해 제어되며 이 PLL 회로는 3가지의 다른 방법 중 하나로 동작할 수 있게 만들어진다.

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    컨트롤 보드는 다음과 같이 정리할 수 있는데 디지털 시그널 프로세싱과 마이크로 컨트롤, 그리고 PLL와 입/출력이다
    하지만 이 모든 것을 고음질을 얻으면서 원활하게 동작시키기 위해서는 전원부가 필요하다.
     
    사진에 7시 방향에 1/4을 차지하는 부분이 전원부 회로이다. 하지만 여기서 중요한 점은 컴퓨터 기술에 버금갈 정도의 수준이라 이야기 할 수 있는 것은 전원부의 섹션이 동작부에 따라 나뉘어져 전용화가 되어 있다는 것이다. 실제 PLL를 위한 레귤레이터는 별도로 존재하며 세분화 된 전압이 출력된다.
    전원부 수준도 얼티밋 레벨 수준이다. 물론 노이즈 레벨이나 디스토션 수준은 극도로 낮은 플로어를 유지한다.

     (기사를 적다 보니 불필요한 이야기도 많이 적었다.. 자제를 해야 하는데..)



     그리고 dCS가 자랑하는 RingDAC에 대한 이해이다.

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    <RingDAC이다. 듀얼 모노 구성으로 아래쪽 2개의 FPGA가 보인다. 절반 정도 차지하는 위쪽 회로는 아날로그 증폭 회로이며 오버샘플링 처리나 디지털 프로세싱 이후에 잔재하게 되는 역효과를 최적화된 아날로그 필터로 제거하며 2V및 6V 음악 신호 출력 선택이 가능하다>

    RingDAC의 최신 버전은 비발디에 탑재된 회로이다. RingDAC이라는 것은 일종의 디자인 방식이다. 이것을 dCSRingDAC이라 부르는 것인데 과거에 Arcam의 제품에도 RingDAC을 탑재한 적이 있다. 하지만 이름만 RingDAC일 뿐 과거의 제품과 현재의 제품은 완전히 다른 수준이다.

    여기서 기억해야 할 것은, 비발디에 탑재된 RingDAC엔 특정 메이커의 D/A IC(칩)이 존재하지 않는다. 항상 많은 사람들의 질문을 받는 부분인데 최신 RingDAC은 듀얼 모노 설계로 2개의 FPGA를 사용해 독자적인 아날로그 변환이 가능하다. 또 중요한 것이 나오는데 RingDAC의 FPGA는 맵핑 기능을 수행할 수 있기 때문에 추후 소프트웨어 업데이트가 가능하며 음질 향상이 가능하다. dCS의 설계는 정말 디테일하다고 표현할 수 있는 대목이다.

    하지만 이보다 더 대단한 것은 이제부터의 설명이다. 오버샘플링과 디지털 필터링이 끝나면 모든 것이 끝났다고 여기는 사람들이 대부분이지만 RingDAC의 특별함은 5비트로 데이터를 다시 인코딩(5비트 모듈레이터가 담당한다)하여 매핑 알고리즘을 통과시키는데 이 알고리즘은 래치와 저항 사이에서 나타나는 에러와 관계된 신호의 미스매칭을 피하기 위해 디자인 된 것으로 결정적으로 아주 낮은 시그널 레벨에서도 흔들림이 없는 아주 우수한 시그널 수준을 지속할 수 있게 된다. 쉽게 얘기해 작은 음의 신호도 손상되지 않는다. (실제 좌측 채널과 우측 채널의 크로스톡도 최소 수준이다)

    그리고 DAC에서 가장 중요한 부분, 바로 아날로그 증폭이다.

    dCS는 예전부터 디지털 소스기기를 제작하는 메이커로써 압도적인 증폭 회로 디자인을 가지고 있었다. 다소 의아할 사람들도 있을 것이다. 요즘은 모두가 이야기 하는 디스크리트 디자인을 갖추고 있다. 하지만 이것도 용어일 뿐. 내용은 모든 메이커가 다르다. 비발디의 RingDAC 아날로그 증폭부는 언밸런스와 밸런스 회로가 분리되어 있다. 그리고 오직 디지털 소스기기 메이커가 할 수 있는 오버 샘플링 프로세스 이후에 남아있는 좋지 않는 효과들을 제거할 수 있는 필터와 스위칭 노이즈를 제거할 수 있는 필터를 갖추고 있다. 물론 효과는 정말 긍정적이다.

    여기에 아날로그 음악 신호를 2V와 6V 출력을 선택할 수 있다는 점이 더해지는데 프리앰프 증폭율에 따른 타이트한 매칭의 폭이 넓어지며 밸런스 출력 시 3옴이라는 극단적인 스펙은 내가 주변 사람들에게 dCS 비발디는 특별하다고 이야기 할 수 밖에 없게 만든다.

    아날로그 출력 임피던스는 낮을수록 좋으며 프리앰프 입력 임피던스는 높을수록 좋다. 아주 오래오부터 설명했지만 다시 정리하자면 보내는 쪽은 낮을수록, 받는 쪽은 높을수록 좋다는 것이다. 3옴은 거의 쇼트 수준이다. 이런 설계를 할 수 있다는 건 놀라운 일이다.

     그래서 과거부터 지금에까지 dCS가 추구하는 음은 단 한번도 흔들린 적이 없다는 것이다.



     끝 맺음

    이 기사가 이해가 어렵고 복잡하게 느껴질 수도 있다. 그렇다면 이것 하나만 기억하면 된다. “명불허전” dCS는 정말 비싼 소스기기를 제작한다. 하지만 그들은 고가일 수 밖에 없는 이유가 있다. 결국 하이엔드 소스기기를 가장 잘 선택하는 방법은 그런 이유가 있고 없고의 차이가 아니겠는가?
     
     
     
    출처-hifi.co.kr



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