풀레인지

R2R DAC 르네상스

이론은 직관과 경험 사이에서 종종 무력해진다. 사실 아직 많은 직관적 현상과 경험을 과학적으로 풀어내지 못한다. 직관과 경험은 이론에 복종하는 것이 아니며 이론은 그 자체로 목적이 아니고 도구다. 디지털 양자화가 이루어진 후 아날로그 신호로 변환하는데 쓰인 칩셋은 지금 보면 무척 조악한 것이었다. 하지만 금세 기존 이론은 전복되고 새로운 이론과 설계방식이 태어났다. 그 중간에 얼마나 많은 엔지니어들이 실험과 실패를 거듭했는지 알 수 없을 정도로 많다. 레퍼런스 레코딩스의 엔지니어 키스 존슨은 퍼시픽 마이크로소닉스과 함께 디지털과 CD의 한계를 극복하기 위해 HDCD같은 포맷을 개발하기도 했다.

한편 칩셋 부분에서는 애초에 싱글 비트 델타 시그마 칩셋과 멀티비트 R2R 래더 DAC 중 델타 시그마 칩셋이 주도권을 쥐게 된다. 델타 시그마 칩셋이 나온 이후 더 이상 채산성이나 출력 성능에서 멀티비트 칩셋은 상대가 될 수 없었다. 매우 많은 분야에서 오직 성능만을 중심으로 발전하지 않지만 특히 인간의 청감과 감정에 호소하는 음악을 다루는 오디오 분야는 그 모순과의 투쟁이 더욱 심했다. 더 뛰어난 성능과 채산성 등 대중적인 특성과 실용성이 종종 하이엔드 오디오 분야에서는 거부된다. 바로 음악 재생이라는 특별한 분야를 다루기 때문이다.

토탈 DAC

프랑스의 토탈DAC을 만든 뱅상 브리앙 또한 이런 기존의 관습을 거부하고 자신이 만들 수 있는 가장 음악적인 접근법을 기반으로 기기를 설계했다. 그렇다고 그가 뮤지션이나 또는 음악애호가 출신이라고 섣불리 예상하지 말라. 그는 프랑스 명문 공대에서 공부한 석학이며 프로용도 아닌 가정용 DAC 쯤은 학생시절에도 만들 수 있는 간단한 것이었다. 하지만 프로로 일하면서 하이엔드 레벨의 고순도 DAC를 만들기 시작했다.

그가 델타시그마 방식 칩셋을 선택하지 않고 기술적으로 구현이 힘들고 많은 노동력이 필요한 멀티비트 R2R DAC를 만들기 시작한 것은 공학적 지식이 부족해서도 합리적인 사고가 없어서도 아니다. 그저 최대한 음질적으로 뛰어난 DAC를 만들기 위해서였고 적어도 그가 생각하기엔 멀티비트 DAC가 최선이라고 생각했기 때문이다. 거기에 더해 버브라운 PCM1704같은 범용 반도체 칩셋에서 더 나아가 직접 디스크리트 방식으로 R2R 래더 DAC을 개발해냈다. 이 또한 많은 비용과 노동집약적 프로세스를 요구하지만 그의 이상에 더 가까이 갈 수 있는 거의 유일한 방법이었다.

7주년 기념 D1 Seven

토탈 DAC가 새롭게 내놓은 DAC 모델은 D1 Seven. 기존에 코어 DAC인 D1을 기본 모델로 D1 MKII, D1 Tube 그리고 D1 Dual 등의 모델에서 명백히 상위 넘버를 달고 나왔다. 물론 최상위 모델 D1 Twelve가 있으나 D1 Seven은 기존 출시작 D1 Six의 후속기다. 그리고 동시에 뱅상 브리앙의 토탈 DAC 설립 7주년을 자축하고 있는 모델이다.

D1 Seven의 기본적인 설계 개념은 여타 모델과 동일한 기조를 가진다. 기본적으로 멀티비트 R2R DAC로서 집적회로를 가진 반도체를 사용하지 않고 직접 저항 하나 하나를 선별, 조합해 DAC 보드를 만들어낸다. 그리고 이 DAC 보드를 모델에 따라 그 개수를 다르게 적용한다. R2R DAC 보드에 적용되는 저항은 매우 중요하다. 이 저항의 오차범위가 크게 되면 고역 쪽 주파수 반응이 현격히 떨어지며 이는 곧 음질적 저하로 드러난다. 따라서 뱅상 브리앙은 약0.01% 오차범위를 갖는 비샤이 포일 초정밀 저항 300개를 D1 Seven에 사용하고 있다. 

토탈 DAC은 멀티비트 방식 DAC 칩셋을 사용하면서 오버샘플링 및 필터 등 최소한의 디지털 프로세서만 사용했다. 디지탈 신호를 최대한 아날로그 파형에 가깝게 복원해내는 것인 DAC의 숙명이라면 반드시 여러 필터와 노이즈쉐이핑 등의 과정이 수반된다. 그러나 멀티비트 방식 DAC를 지향하는 토탈 DAC은 최대한 필터 사용을 자제하고 오버샘플링도 사용하지 않고 있다.

그러나 R2R 방식 디스크리트 DAC라고 해서 장점만 있는 것은 아니다. 세상 모든 것이 그렇듯 얻는 게 있으면 잃는 것도 있다. 단, 잃는 것보다 얻는 것을 최대화시키려 끊임없이 도전할 뿐이다. 일단 D1 Seven은 자체적인 리클럭킹 회로를 가진다. 이는 FIFO 라는 메모리 버퍼 기술을 적용하고 있다. 직접 토탈 DAC를 사용해본 유저는 알겠지만 곡에 따라 최소 재생시 약간의 딜레이가 생기는 경우가 있는데 바로 FIFO 회로를 거치기 때문이다. 설계 자체는 약 0ms(1/1000초) 딜레이를 갖는다. 모두 클럭 보정 및 지터 제거를 위한 독자적 회로다.

한편 R2R 멀티비트 DAC는 고역 재생에서 태생적 한계를 갖는다. 매우 음악적인 사운드라는 평가를 받지만 시대가 지나면서 하이엔드 디지털 메이커에서도 델타시그마 칩셋에 자리를 내준 이유 중 하나다. 고역에서 급격한 dB감쇄를 보이는 주파수 특성 보완은 절실할 수밖에 없다. 토탈 DAC는 오직 최소한의 필터를 구상했고 오직 문제가 되는 고역만을 보상해주는 FIR 필터를 개발해 적용했다. 이는 고역 주파수 감쇄를 해결하고 델타 시그마 칩셋에 비해서 상당히 아날로그적인 사운드를 만들어내는데 일조하고 있다.

D1 Seven은 A 클래스 방식의 풀 디스크리트 방식 출력단을 설계하고 있으며 전원부는 분리형으로 설계해 신호 흐름과 증폭 등 예민한 프로세스와 간섭을 완벽히 피하고 있다. 한편 기존 D1 Six에 비하면 좀 더 높아진 출력 전압을 보이고 있으며 볼륨 컨트롤이 가능하다. 마치 장난감같은 플라스틱 리모컨이지만 볼륨 조정이 가능하므로 파워앰프나 액티브 스피커와 직결도 가능하다.

입력은 동축, 광, AES/EBU 그리고 Xmos 트랜시버를 사용한 USB 입력단이 마련되어 있으며 PCM의 경우 최대 24bit/192kHz 까지 재생 가능하며 DSD 대응에 대해서는 옵션으로 마련해놓고 있다. 아마도 뱅상 브리앙은 DSD 재생에 대해 그다지 우호적인 입장은 아닌 듯하다.

셋업 & 리스닝 테스트

포칼 Sopra No.3 스피커, 코드 CPM 3350 인티앰프 그리고 오렌더 W20 뮤직서버가 토탈 D1 Seven 테스트를 위해 동원되었다. 케이블은 아날리시스 플러스 위주로 세팅했으며 W20과 토탈 D1 Seven DAC는 토탈 DAC에서 출시한 USB 케이블을 사용했다.

총평

프랑스 파리에서 약 네 시간이면 갈 수 있는 몽생 미셸 섬. 푸르른 하늘 아래 지어진 하나의 성채. 수도원으로 이루어진 이곳은 아름다운 경관은 물론 유네스코 세계문화유산으로 지정된 만큼 프랑스 역사에 있어서 중요하고 유서깊은 곳이다. 토탈댁은 그곳과 멀지 않은 곳에 위치해있다. 오랜 건축 양식에 둘러싸인 이곳에는 도시문명과 동떨어져 자연과 한가로이 시간을 보내기 좋을 듯하다.

토탈 DAC의 뱅상 브리앙이 꿈꾸는 소리는 디지털의 그것과 최대한 멀어져 인간적이며 자연적인 것과 가까이 가고 있다. 어떤 양념도 가미하지 않은 담백함과 목가적 뉘앙스가 디자인 및 음질 모든 곳에서 자연스럽게 우러나온다. 기계가 기계적인 느낌을 갖지 않는다면 아이러니지만 만일 자신의 오디오가 내는 소리에 기계적인 느낌이 많이 배어있다면 토탈 D Seven DAC는 그것을 제거하고 음악적 코히어런스로 채워줄 것이다. 순수와 낭만의 디지털, 역설적이지만 토탈 DAC에선 가능하다.