풀레인지

오디오파일들의 몇가지 로망에 대해 이야기해보고자 한다. 첫째는 모노블럭 파워앰프다. 채널별 독립 전원을 이용해 증폭, 각 스피커를 구동한다는 발상. 한 섀시에 전원부까지 좌우채널로 나눈 듀얼 모노보다 한 걸음 더 나아갔다. 채널별 간섭인 크로스토크가 태생적으로 없으니 그만큼 명확한 스테레오 사운드 이미지를 구축할 수 있다.

둘째는 소스기기와 파워앰프의 ‘직결’이다. 오디오 시스템의 총사령탑으로서 프리앰프의 존재 이유는 분명하지만, 신호 경로를 최대한 짧게 구축할 수 있다는 점에서 직결의 유혹은 쉽게 거부할 수 없다. LP 애호가들은 포노스테이지 때문이라도 프리앰프가 있어야 하지만, DAC과 네트워크 플레이어를 통해 디지털 음원을 주로 듣는 유저라면 이 유쾌한 ‘직결’ 상상은 금세 현실이 된다.

셋째는 풍부한 인터페이스다. 사람 일은 어떻게 될지 아무도 모른다. 지금 당장은 RCA 입출력단자로 충분하지만 바로 내일 XLR 입출력단자가 필요할 수도 있다. DAC에 USB B타입이나 광, 동축 입력단자 외에 AES/EBU 단자가 있으면 프로 오디오장비도 결코 남의 일이 아니고, 외장클럭 입력용 BNC 단자가 있으면 새로운 지터 프리의 세상을 맛볼 수도 있다.

마지막은 싼 운용비용, 즉 부담없는 전기료다. 매장이 아닌 다음에야 클래스A 앰프를 계속해서 켜놓는다면 그 열도 문제지만 자칫하면 전기료 폭탄을 얻어맞을 수 있다. 필자 역시 지난 겨울 아파트 관리소장이 집에 찾아왔을 정도로 전기료가 엄청 나왔다. 이런 맥락에서 에너지 효율이 높은, 그래서 전기료 걱정은 잠시 잊어도 되는 클래스D 파워앰프는 유저친화적이다.

최근 풀레인지 시청실에서 접한 누프라임(NuPrime)의 ‘DAC10’과 ‘ST-10M’은 바로 이런 로망에 대한 접근가능한 선택지였다. 아날로그 입력단에 고정밀 볼륨단까지 갖춘 고스펙 DAC과 8옴에서 230W를 내는 클래스D 모노블럭 파워앰프를 직결, 스피커를 마음껏 울린다는 1타 4피의 로망이 바로 눈 앞에서 펼쳐진 것이다. 최대 관건인 음질 역시 싱싱하고 활기 가득해서 듣기에 좋았다.

DAC10, 아날로그 입력단과 볼륨단까지 갖춘 고스펙 DAC

세계적으로 유명한 미국의 오디오전문지 앱솔루트 사운드는 지난 ‘2015 올해의 오디오’ 리스트에 설립 1년이 채 안된 신생 제작사 제품을 무려 3기종이나 포함시켜 눈길을 끌었다. 바로 누포스(Nuforce) 공동 창립자인 제이슨 림(Jason Lim)이 하이엔드 파트 인력을 데리고 나와 2014년 세운 대만 제작사 누프라임의 인티앰프 ‘IDA-16’, 파워앰프 ‘ST-10’, DAC/프리앰프 ‘DAC-10H’였다.

이번 시청기인 ‘DAC10’은 ‘DAC-10H’에서 헤드폰 출력단을 생략한 모델이고, ‘ST-10M’은 스테레오 파워앰프 ‘ST-10’을 기반으로 한 모노블럭 사양. 하지만 ‘ST-10M’은 내부 구성도 그렇고 스펙도 그렇고, ‘ST-10’을 단순히 모노 버전으로 확장시킨 제품은 아니다. 이는 뒤에서 자세히 언급할 것이다.

‘DAC10’부터 살펴본다. 누프라임 특유의 시크하고 심플한 외관이지만 후면을 보면 다양한 입출력단에 저절로 ‘엄마미소’가 지어진다. 12V 트리거 출력단자부터 시작해서 USB-B타입 입력단자 1개, 동축 및 광 입력단자 각 2개에 아날로그 입력단자(RCA)를 2조나 갖췄다. 아날로그 출력단자는 XLR 1조, RCA 1조를 구비했다. 내부사진을 보면 확인할 수 있지만, 전원부는 대형 토로이달 트랜스를 투입한 리니어 구성이다.

입출력단자에서 짐작할 수 있듯 ‘DAC10’은 아날로그 프리앰프로도 활용할 수 있는 DAC이다. 프리앰프의 핵심이라 할 볼륨단은 ‘Reference P-20’ 프리앰프에 투입됐던 것과 동일한 사양으로 0.5dB씩, 99스텝으로 작동한다. 어떤 볼륨 세팅에서도 신호 경로상에 단 한 개의 저항만을 통과하는, 소위 ‘1접점’ 래더 저항 볼륨방식이다. 입력단마다 개별 볼륨값을 설정할 수 있는 점도 솔깃하다.

DAC 스펙은 한마디로 부족함이 없다. 우선 PCM은 USB 입력의 경우 24비트/384kHz까지, 광과 동축 입력의 경우 24비트/192kHz까지 지원한다. DSD는 네이티브 방식으로는 DSD256까지, DoP 방식으로는 DSD128까지 재생할 수 있다. DAC 칩은 미국 ESS테크놀로지의 ‘ES9018K2M’을 채널당 1개씩 썼다. 이 칩은 32비트 연산으로 작동, 127dB에 달하는 다이내믹 레인지와 -120dB에 불과한 왜율(THD+N)을 자랑한다.

개인적으로는 ‘DAC10’이 처음부터 프리앰프 스펙에 맞춰 탄생한 DAC인 만큼, 꼼꼼한 아날로그 입출력단 설계에 관심이 쏠린다. 아날로그 입력단에는 하이엔드 프리앰프에 즐겨 투입되는 초저잡음 JFET 소자를 사용했고, 아날로그 출력단은 게인값을 유저가 선택할 수 있도록 했다. RCA는 2V와 4V, XLR은 4V와 8V 옵션이다. 프리앰프 출력전압이 높거나 파워앰프 입력감도가 낮아 적정 볼륨 설정에 고민이 많았던 애호가들이라면 쌍수를 들어 환영할 만한 인터페이스다.

ST-10M, 230W/320W의 클래스D 모노블럭 파워앰프

‘ST-10M’은 8옴에서 230W, 4옴에서 320W를 내는 클래스D 모노블럭 파워앰프다. 입력단은 RCA, XLR 1개씩 마련됐다. 2015년에 나온 스테레오 파워앰프 ‘ST-10’과 섀시는 동일한 것을 썼지만 설계와 스펙, 출력 모두 전혀 다른 새 모노블럭으로 보는 게 옳다. ‘ST-10’은 8옴과 5옴에서 모두 150W 출력이었다. 클래스D 증폭 모듈 자체가 다른 것이다.

‘ST-10’과 달라진 점을 좀더 짚어보면, 우선 교류를 직류로 바꿔주는 파워서플라이 정류단에 50A 쇼트키(Schottky) 다이오드를 투입했다. 쇼트키 다이오드를 활용한 정류방식은 일반 다이오드보다 전압강하율이 낮고 보다 빠른 스위칭 스피드를 보이는 장점이 있다. 효율도 높다. 평활 커패시터의 정전용량이 3만uF으로 늘어난 점도 돋보인다.

이에 따라 스펙 역시 일취월장했다. 무엇보다 신호대잡음비(SNR)가 91dB에서 102dB로 늘었다(이와 관련 영문 누프라임 홈페이지에는 여전히 91dB로 표기돼있지만 대만 홈페이지에는 102dB로 나와있다). 이것도 1W 출력에서만 측정한 수치가 아니라 10W, 100W에서도 동일한 정숙도를 보인다. 이밖에 입력 임피던스가 47k옴으로 늘었고(ST-10은 23.5k옴), 입력감도가 1.5Vrms로 높아진 점(ST-10은 0.89Vrms)도 중요한 차이다.

하지만 이러한 차이점은 누프라임의 ‘ST-10M’을 처음 접하는 유저 입장에서는 부질없을 수도 있다. 비교대상 자체를 잘 알지 못하기 때문이다. 따라서 이보다는 오히려 토로이달 트랜스를 투입한 리니어 전원부, 400에 이르는 댐핑팩터, 1.7W에 불과한 대기전력 등에 초점을 맞춰야 할지도 모른다.

그러나 필자가 파악한 ‘ST-10M’의 핵심은 역시 700kHz에 달하는 고속 스위칭으로 증폭이 이뤄진다는 점이다. 잘 아시는 대로, 클래스D 앰프는 입력된 아날로그 신호를 폭(width)이 저마다 다른 PWM(Pulse Width Modulation. 펄스폭변조) 신호로 바꾼 후, 이 PWM 신호 폭에 따라 스위칭 시간을 달리해 증폭하는 원리다. 영미권에서 클래스D 앰프를 스위칭 앰프라고 부르는 이유다. 

따라서 클래스D 앰프에서는 얼마나 빨리 스위칭을 할 수 있느냐에 모든 것이 달렸다. 통상 MOSFET이 클래스D 증폭 회로에 즐겨 투입되는 것도 MOSFET 소자가 트랜지스터 중에서 응답특성이 가장 빠르기 때문이다. 그런데 ‘ST-10M’에서는 이 스위칭 주파수가 700kHz에 이를 정도로 빠른 스피드를 보인다. 이는 누프라임의 플래그십 모노블럭 파워앰프인 ’Evolution One’과 동일한 수치다. 통상 클래스D 앰프가 300kHz, 호평을 받았던 ‘ST-10’이 600kHz였다는 점과 비교하면 놀라운 발전이다. 스위칭 주파수가 높아질수록 위상 지터는 당연히 줄어든다.

셋업 및 시청

시청은 ‘DAC10’과 ‘ST-10M’을 직결한 상태에서 이뤄졌다. 앞단에는 오렌더의 네트워크 뮤직서버 ‘W20’을 붙였고, 스피커는 비엔나 어쿠스틱스의 플로어스탠딩 ‘Beethoven Concert Grand SE’를 동원해 주로 룬(Roon)으로 타이달 음원을 들었다. ‘베토벤 콘서트 그랜드 심포니 에디션’ 스피커는 1.1인치 실크 돔 트위터, 6인치 X3P 콘, 7인치 XPP 스파이더 콘 3발을 갖춘 베이스 리플렉스 타입으로, 28Hz~22kHz 주파수응답특성을 보인다. 4옴에 감도는 91dB.

총평

이밖에도 많은 곡을 들었다. 고스펙 DAC으로 클래스D 모노블럭 파워앰프를 드라이빙하면 어떤 결과가 나올지 궁금했었는데, 생각 이상으로 싱싱하고 순결한 소릿결이 시종일관 계속됐다. 예를 들어 블론디의 ‘The Tide Is High’에서는 그야말로 젊은 DAC과 젊은 파워앰프가 만나 아주 흥겨운 무대를 선사했다. 비싼데다 뜨겁고 전기세도 많이 나오는 클래스A 파워앰프가 굳이 필요할까 싶을 정도. 제대로 만든 프리앰프가 아니라면 이번 조합처럼 차라리 자리를 비켜주는 게 낫을 것 같기도 하다.

필자는 다시 상상의 나래를 편다. 모노블럭 ‘ST-10M’에 저감도 밀폐형 스피커를 물리면 어떨지, ‘DAC10’ 앞단에 고품격 CDP를 붙이면 또 어떤 면모를 보여줄지, 벌써부터 궁금해진다. 그만큼 이번 조합은 마음 놓고 이것저것 탐미해볼 기본기를 제대로 갖췄다. 일청을 권한다.