Undine mk2는 USB 접속 규격이 가지는 가장 큰 단점인, PC의 잡음이 DAC로 그대로 전달되는 단점을 개선하기 위해 고안된 장치입니다. 이를 위해 USB 신호를 전기적으로 절연한 이후 USB 신호를 OCXO 클락을 이용해서 다시 만들어 지터를 최소화합니다. 또한 배터리 전원부를 사용하여 잡음을 최소화하여 USB 연결시의 음질을 극대화시키기 위한 장치입니다.
USB 오디오 허브(Undine 2) 사용자 설명서.pdf
USB는 신호와 전력을 같은 연결에서 함께 전송하도록 설계되어 있습니다. 이 기능 덕분에 저전력 장치들이 별도의 전원 장치 없이 연결 및 동작할 수 있게 함으로서 USB 장치들이 쉽게 개발되고 운영될 수 있었습니다. 문제는 이게 오디오 전송에는 최악의 방법으로 PC의 잡음이 그대로 DAC로 전달되는 큰 문제점으로 지적되었습니다. 특히 초고주파 잡음이 DAC으로 전달됨으로서 다소 날카롭게 피곤한 소리가 되는 디지털 피로감이 가장 큰 문제시 되었습니다.
얼마전까지는 기존 운디네의 품질을 대폭 개선한 제품을 만드는게 힘들었습니다. 운디네가 완벽해지기 위해서는 USB Audio 2.0 표준인 480Mbps의 고속에서 동작 가능한 Isolator 칩이 필요합니다. 작년에 이 칩이 대기업인 Analog Device와 TI에서 발매된다는 소식을 들려 왔습니다. 저희는 이 소식을 듣자마자 새로운 운디네, 운디네 mk2에 대한 개발에 착수하였습니다.
USB Isolator 칩은 PC측의 전기적 연결을 물리적으로 독립시킬 수 있는 장치로서 특히 전력선을 통해 들어오는 전기적 잡음을 방지할 수 있게 해 줍니다. 이런 점에서 가장 문제가 되는 전기적 잡음 문제를 운디네1보다 더 적극적으로 해결할 수 있게 되었습니다.
저희는 USB Isolator의 성능 차이를 확인하기 위해서 Analog Device와 TI사의 칩이 탑재된 보드를 순차적으로 제작해 테스트해 보았습니다. 내부적으로 TI사의 제품이 더 좋다고 판단되어 이 제품을 최종 채택하였습니다.
앞서 소개한 USB Isolator 칩은 전기적 잡음을 제거하기 위한 역할에 특화되어 있습니다. 이를 위해 갈바닉 아이솔레이션이라는 기술을 사용하는데 이 기술이 신호 전달에서 높은 지터를 만들기 쉽습니다. USB Isolator 칩으로 전기적 문제를 해결 할 수 있지만 디지털 신호에 대해 원 신호보다 더 높은 수치의 지터를 발생시킬 수 있습니다. 앞서 만들어진 USB Isolator 제품들이 오디오 상품으로는 그다지 성공적이지 않은 이유가 이것입니다.
이 지터를 줄이기 위해서는 별도의 USB 신호 Regen 회로가 필요합니다. 운디네는 1, 2 모두 USB HUB 칩과 고정밀 클락을 사용해서 USB 신호를 다시 만들어서 지터를 최소화하고 있습니다. 운디네 mk2는 1보다 더 높, 최고 수준의 OCXO 클락을 사용하여 초저잡음, 초고정밀 신호를 재생성합니다. USB HUB 칩은 TI, Renesas, Microchip 각각의 칩을 제품으로 만들어서 테스트하였으며, 결과적으로는 운디네 1에서 사용한 Microchip 제품이 다시 채택되었습니다.
운디네1은 내부 잡음을 최소화하고 USB로 연결되는 DAC에 최상의 신호 및 전원 품질을 제공하기 위해 배터리로 동작합니다. 운디네2 역시 배터리 전원을 사용하고 있습니다. 그러나 운디네2에서는 더 높은 수준의 전원 관리를 위해 총 10개의 리니어 레귤레이터(운디네1은 4개)를 사용합니다. 다수의 리니어 레귤레이터를 사용한 이유는 전원이 필요한 곳을 세분화하여 각 구역의 잡음이 다른 곳으로 넘어가는 것을 격리하기 위함입니다.
운디네2는 리튬 이온 배터리 팩 2개를 충전과 방전을 교대하여 사용하게 함으로서 중단 없은 사용이 가능합니다. 이는 운디네1이 1개의 배터리 팩으로 충전뒤 배터리 용량이 다 소모되면 동작이 중단되는 문제가 해결된 것입니다.
고음질을 추구하는 오디오 제품이라면 당연한 것이지만, 운디네2는 최상급 부품들을 사용하고 있습니다. 이점을 새삼스럽게 강조하는 것은 일반 IT 제품들은 일반적으로 가성비 부품들을 사용하고 있기 때문입니다. 최상급 부품들은 수요가 적기에 가격이 무척이나 비쌉니다. 운디네2에서는 최고급 부품들을 아낌없이 사용했습니다. DAC과의 연결을 담당하는 USB 단자들은 업계 최고급 제품입니다. 이는 실피드에 사용되어 가치가 확인된 부품입니다. DC 잭도 최고급 품을 사용합니다.
특히 컨덴서는 실피드와 Firebird mk3 개량 작업에서 얻은 노우하우를 기반으로 처음부터 최상급 오디오 등급 컨덴서 부품을 채택하고 있습니다. 운디네1과 대비하여 서로 다른 종류의 컨덴서를 조합하고, 엄청나게 많은 수량의 최고급 컨덴서를 아낌없이 사용하여 국소 잡음을 최소로 억제합니다. 전해, 필름, 탄탈, 솔리드 컨덴서를 조합하여 각 컨덴서 재질에 기인한 착색을 최소화하고 있습니다. 이는 Firebird mk3 최종 진화 버전에서도 입증된 기술이 적용되었습니다.
운디네2를 사용해보시면 그동안 USB 연결에서 인가되는 잡음이 어떤 부정적 영향을 끼쳤는지를 체감할 수 있습니다. 민감한 오디오 시스템에서는 잡음에 묻혀져 있던 현 오디오 시스템의 성능이 투명하게 느껴지게 되고 장점과 단점이 선명하게 부각되게 됩니다. 이로서 오디오 시스템의 세부 튜닝을 다시 해야할 필요성도 생깁니다. 그렇기에 운디네2가 끝이 아니라 새로운 시작일 수 있습니다.
특이한 점은 Isolation 기능을 가지고 있음에도 소스 기기인 PC의 품질에 영향을 받습니다. 심지어 연결하는 케이블에도 영향을 받습니다. 운디네 사용시 일반 PC보다 실피드를 통한 음질이 더 좋았습니다. 이런 특이점은 운디네1에서도 동일하게 나타났습니다. 저희는 이 원인이 소스 기기의 영향이라는 것이 단순히 USB 전원 라인 뿐 만이아나라 USB 신호의 지터(with 노이즈) 성분이 영향을 미치는 것이라고 생각합니다. Regen 기능으로도 100% 걸러지지 않는 것 같습니다. 이것은 하나의 변수가 되지만 이것도 도전해야 할 요소라고 생각합니다.
USB HUB 운디네는 물의 요정으로 정화라는 의미를 가지고 있습니다. PC와 DAC을 연결할 때 소스 기기인 PC에서 발생한 잡음이 그대로 DAC로 전달되는 것을 최소화하기 위한 기기의 이름으로 가장 어울린다고 생각합니다. PC-FI가 제대로 된 Hi-Fi로 대접받기 위해서는 USB 음질 문제를 개선해야 된다는 생각으로, 또 제가 좋은 음악을 듣기위해 만들게 되었습니다.
Undine2가 Isolation 기능을 가지고 있음에도 소스 기기인 PC의 품질에 영향을 받습니다. 심지어 연결하는 케이블에도 영향을 받습니다. 운디네 사용시 일반 PC보다 실피드를 통한 음질이 더 좋았습니다. 이런 특이점은 운디네1에서도 동일하게 나타났습니다. 저희는 이 원인이 소스 기기의 영향이라는 것이 단순히 USB 전원 라인 뿐 만이아나라 USB 신호의 지터(with 노이즈) 성분이 영향을 미치는 것이라고 생각합니다. Regen 기능으로도 100% 걸러지지 않는 것 같습니다. 이것은 하나의 변수가 되지만 이것도 도전해야 할 요소라고 생각합니다.
KC: R-R-BAo-UNDINE2