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- > Digital Sources > D/A Converter > 토탈 dac DAC d1-twelve Totaldac mk3 new 22년형 업그레이드 버전입니다
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사담이지만, 지난해부터 래더 DAC의 세계를 조금은 깊게 파고 들고 있다. 기존에 듣던 델타 시그마 DAC과는 다른 그들만의 리그가 왠지 필자의 심장을 저격했기 때문이다. 진하고 깊고 묵직하며 칠흙같은, 래더 DAC만의 사운드가 좋았다. 우연인지, 유행인지, 그 때부터 래더 DAC 방식의 국내외 유명 DAC을 몇 종 리뷰하기도 했고 몇 종 주마간산으로 듣기도 했다. 국내에 막 수입된 모 진공관 DAC의 경우, 음을 듣자마자 래더 DAC임을 알 수 있을 정도로 그들은 확연히 달랐다.
관심은 구매욕으로 이어지는 법. 필자 역시 인터넷을 뒤져가며 래더 DAC의 구매 방안을 고심했다. 그때 필자 눈에 띈 브랜드가 2개였는데, 하나는 키트 형태로 출시된 진공관 래더 DAC 오디오노트키트(ANK)였다. 실제 직구를 한 사람들의 평이 무척 좋았다. 그리고 다른 하나가 이번에 소개할 프랑스의 토탈댁(Totaldac)이었다. 사다리꼴 모양의 섀시 디자인이 특징인 토탈댁 DAC에 대한 외국 유명 오디오잡지의 극찬에 귀가 솔깃했다.
“토탈댁의 ‘d1-tube-mk2’는 내가 지금까지 들어본 DAC 중 음악적으로 가장 만족스러웠다.“(오디오스트림 2015년 올해의 오디오 선정 이유)
“‘d1-tube-mk2’를 통해 음악을 듣는 순간, 지금까지 나와 연주자들 사이에 놓여있던 유리창이 사라져버렸다.“(스테레오파일 2017 디지털프로세서 부문 A+클래스 추천기기 선정 이유)
 ▲ Totaldac과 함께 시연되고 있는 2017 뮌헨오디오쇼 Engstrom 부스
그리고 지난 5월 뮌헨국제오디오쇼에서 마침내 토탈댁의 실물과 사운드를 보고 들을 수 있었다. 독일의 진공관 앰프 브랜드인 엥스트롬(Engstrom) 부스였다(사진1). 압솔라레(Absolare) 부스에서도 토탈댁의 DAC이 물려있었지만, 개인적으로는 엥스트롬 부스에서 토탈댁의 진면목이 더 드러났던 것 같다. 스피커는 스웨덴 마르텐(Marten)의 ‘Coltrane 3’, 파워앰프는 엥스트롬의 모노블럭 ‘Eric’, 프리앰프는 엥스트롬의 ‘Monica mk2’, 그리고 DAC가 바로 토탈댁의 최상위 3블럭 시스템 ‘d1-twelve SE’였다.
깊고 풍윤해서 마치 LP를 듣는 것 같은 사운드, 바로 그것이었다. 서버로 역시 토탈댁의 ‘d1-server’를 사용한 100% 디지털 소스에서 이런 소리가 나온다는 게 믿어지지 않았다. 70W 출력의 진공관 앰프의 리니어리티한 증폭, 아큐톤 유닛을 핵심으로 한 마르텐 스피커의 황홀한 대역밸런스가 한몫했지만, 필자가 보기에 그 핵심은 토탈댁의 DAC 시스템이었다. 올해 뮌헨오디오쇼에서 베스트 매칭 2개를 꼽자면, 단언컨대 이 ‘토탈댁 DAC+마르텐 Coltrane 3’ 조합과, ‘MSB DAC+마르텐 Coltrane Tenor 2’ 조합이었다. 공교롭게도 두 조합 모두 마르텐 스피커와 ‘래더 DAC’인 것은 결코 우연이 아닐 것이다.
Totaldac과 래더 DAC
 뱅상 브리앙에 따르면 그가 처음 만든 DAC은 지금은 단종된 버브라운(Burr Brown. 텍사스인스트루먼트(TI)가 2000년에 인수)의 ‘PCM1704’ 칩을 기반으로 했다. ‘PCM1704’ 칩은 지금도 인구에 회자되는 ‘R2R NOS(Non Over Sampling) 오디오 칩’으로, 수많은 저항을 집적회로(IC)에 담아 컨버팅을 수행한다. 집적된 저항의 오차범위는 지금 기준에서 보면 상당히 큰 폭인 ‘1%’ 수준이었다. 뱅상 브리앙은 그러나 토탈댁 설립 후 ‘PCM1704’ 같은 범용 DAC 칩을 쓰지 않고, 수백개의 저항을 일일이 기판 위에 납땜한 디스크리트 방식의 DAC만을 만들었다. 기판 위에 늘어선 저항들의 모습이 마치 사다리(ladder) 같다고 해서 래더 DAC이다. 현재 토탈댁은 오차범위 0.01%의 비쉐이 포일 레지스터(Vishay Foil Resistors) 저항을 쓰고 있다. 이 저항은 미국 비쉐이 포일 레지스터의 고유기술인 ‘BMF’(Bulk Metal Foil) 기술이 투입된, “현존하는 최고의 초정밀 저항”(뱅상 브리앙)이라고 한다.
그러면 토탈댁에서는 왜 이렇게 초정밀 저항을 강조하는 것일까. 그리고 토탈댁이 DAC 설계로 델타 시그마(Delta Sigma) 방식 대신 R-2R 래더 방식을 선택한 이유는 무엇일까.
R2R 래더 방식의 DAC은 저항과 이들 저항이 연결된 마이크로 프로세서만을 이용, 2진법의 디지털 신호를 전압 형태의 아날로그 신호로 바꿔준다. 예를 들어 8비트 디지털 신호의 경우, 1) 통상 3.3V인 기준전압이, 2) 총 256가지(2의 8승)로 표현되는 서로 다른 입력값에 따라, 3) 16개 저항(2 x 8)의 저항비(R vs 2R)에 의해, 4) 서로 다른 출력전압으로 바뀐다(전압분배). 그리고 이렇게 매 샘플링 레이트 때마다 얻어지는 출력전압값을 촘촘히 이어주면 자연스럽게 아날로그 파형이 얻어지는 원리다.
 ▲ Totaldac이 시연되고 있는 2017 뮌헨오디오쇼 부스
따라서 비트수가 높을수록, 저항이 정밀할수록 아날로그 파형은 정교해지고 정확해진다. 특히 출력전압값이 높은 고역대의 컨버팅일수록 저항의 정밀도가 생명이다. 만약 저항마다 저항값이 다르다면(오차범위가 크다면) 저역대에서는 크게 드러나지 않지만 누적 저항값이 크게 몰리는 고역대에서는 원 신호와 그만큼 달라질 게 뻔하기 때문이다. R-2R 래더 DAC에 투입된 저항들이 레이저 컷에 오차범위가 0.1% 이하에 머무는 것, 그래서 제조단가가 높은 것은 바로 이 때문이다. 또한 일부 R-2R 방식의 DAC가 ‘고역대가 끝까지 뻗지 못한다’, ‘고역대에서 롤오프가 일어난다’ 등의 역풍을 맞은 것도 이 초정밀 저항 제작의 현실적 한계 때문이다.
R-2R 래더 DAC의 또다른 특징은 태생적으로 오버 샘플링(Over-sampling)을 쓰지 않고, 컨버팅 뒷단에 별도의 ‘I/V 변환회로’(전류-전압 변환회로)가 필요없다는 점이다. 이에 비해 델타 시그마 방식은 기본적으로 ‘1비트’ 방식(R-2R은 멀티비트 방식)이기 때문에 이를 만회(?)하기 위해 오버 샘플링과 일종의 피드백 회로를 통한 보정 작업(시그마), 노이즈 쉐이핑(noise-shaping), 최종 출력전압을 얻기 위한 ‘I/V 변환회로’가 반드시 필요하다.
뱅상 브리앙이 지금까지 래더 DAC 방식을 고집하는 것도 이러한 각종 디지털/아날로그 필터가 일으키는 문제로부터 자유롭고, 그래서 좀더 자연스럽고 아날로그적인 사운드를 얻을 수 있기 때문이다. 토탈댁의 경우 고주파 재생의 경우에만 일종의 로우패스 필터인 ‘FIR(Finite Impulse Response)’ 필터를 거치도록 하고 있을 뿐이다.
토탈댁은 이처럼 컨버팅은 ‘디스크리트 R-2R 래더 DAC’ 방식을 쓰고, ‘FPGA’(Field Programmable Gate Array) 방식을 통해 뱅상 브리앙이 직접 69비트 디지털볼륨단 등을 설계했다. 디지털볼륨이 마련됐기 때문에 파워앰프에 직결해도 된다. DAC 설계의 또다른 관건인 지터(jitter) 제어를 위해서는 내장 ‘FIFO’ 메모리에 커스텀 클럭을 마련했다. 내장 클럭이 지터를 보정할 시간적 여유를 주기 위해 입력신호가 출력돼 나올 때까지 100분의 1초 가량 지연되는 것도 FPGA 설계 덕분이다. 한편 출력단의 신호경로에 일체의 커패시터를 쓰지 않는 점도 눈길을 끈다.
토탈댁의 모든 DAC은 PCM의 경우 최대 24비트, 192kHz까지 지원한다. 별도 옵션으로 ‘DSD’ 보드를 장착할 경우 DSD64 음원을 ‘DoP’(DSD over PCM) 방식으로 재생할 수 있다. 외국 매체 인터뷰를 보면, 뱅상 브리앙은 DSD 음원의 음질적 우위를 별로 인정하지 않는 것 같다. 한편 토탈댁 전 모델은 래더 DAC 방식이라 오버 샘플링을 안쓰지만 ‘논-오버샘플링 보상필터’를 ‘On’ 시켜 다이내믹 레인지를 좀더 고역쪽으로 확장시킬 수 있다. 또한 옵션으로 뮤직서버/스트리밍 보드를 장착하면 요즘 유행하는 인터넷 기반 뮤직플레이어인 ‘ROON’도 곧바로 즐길 수 있다(ROON 레디 인증).
Totaldac의 라인업
토탈댁에서는 DAC 뿐만 아니라 외장 클럭인 ‘d1-digital-reclocker’, 뮤직서버/스트리머인 ‘d1-server’, 혼스피커인 ‘d150‘도 생산하고 있다. 필터가 내장된 USB케이블이나 이더넷 케이블도 해외 유저들 사이에서 인기가 높다. 잠시 숨을 고르는 의미에서 DAC 이외의 제품부터 살펴봤다.
▲ Totaldac 홈페이지에 게시된 d1-digital-reclocker을 거치기 전과 거친 후의 지터 변화
우선 ‘d1-digital-reclocker’은 시간축 오차인 지터 제거를 위한 초정밀 클락이 내장된 것은 물론, 24비트/176kHz PCM DAC을 DSD 재생이 가능한 DAC으로 바꿔주는 놀라운 기능도 포함됐다. 역시 디지털 액티브 크로스오버 설계에 주력해온 뱅상 브리앙의 노하우가 빛나는 대목이다. 기본 지터 제거 실력 역시 놀라운데, 이는 토탈댁 홈페이지에 게재된 사진을 통해 확인할 수 있었다(사진2). 위가 ‘d1-digital-reclocker’ 없이 10kHz 사인파가 입력됐을 때, 아래가 ‘d1-digital-reclocker’를 거친 후의 모습이다. 지터가 확연히 줄어들었다.
혼스피커 ‘d150’은 올해 뮌헨오디오쇼에서도 시연했던 모델인데, 풀레인지 페이퍼콘에 860mm 직경의 우드 혼을 달았고 모자라는 저역은 15인치짜리 우퍼를 통해 보강했다. 크로스오버는 150Hz, 감도는 98dB, 공칭 임피던스는 8옴, 재생 주파수대역은 35Hz~20kHz. 높이는 1.42m, 무게는 56kg에 달한다. 옵션으로 50Hz 이하 저역 주파수 재생(하한은 20Hz)에 특화된 18인치짜리 서브우퍼가 마련됐다. 토탈댁에서는 이 서브우퍼에 200W 이상의 앰프를 물려줄 것을 권장하고 있다.
‘di-server’는 뮤직서버 겸 네트워크 플레이어. 물론 ‘룬 레디’ 인증마크를 받았으며, PC나 맥, 태블릿으로 컨트롤할 수 있다. 내장 스토리지는 없지만 랜을 통해 NAS, USB메모리 직접 재생이 가능하다.
주력인 DAC의 경우 래더 DAC의 규모와 투입 저항수, 밸런스 설계 여부, 아날로그 출력단 설계 방식에 따라 보급형 ‘d1-core’부터 최상위 ‘d1-twelve’까지 7개 라인업이 마련됐다. 물론 모두 범용 DAC칩을 쓰지 않은, 디스크리트 R-2R 래더 DAC이며, 노이즈 관리를 위해 토로이달 트랜스포머가 들어간 별도 리니어 방식의 파워서플라이를 마련했다. OLED 디스플레이가 박힌 사다리꼴 모양의 검은색 알루미늄 섀시 디자인과 크기도 전 모델이 똑같다(가로 122mm, 높이 65mm, 안길이 180mm). 섀시 재질은 알루미늄과 PMMA(폴리메탈크릴산메틸. 일종의 고분자화합물). 섀시 천장 안쪽에는 진동방지를 위해 순동 재질의 플레이트가 달려있다. 토탈댁의 DAC을 일목요연하게 표로 정리해봤다.
#1. d1-core DAC
토탈댁의 R-2R 래더 DAC 사운드를 가장 저렴한 가격으로 맛볼 수 있는 입문형, 보급형 DAC이다. 말이 보급형이지 위의 ‘형들’과 똑같은 저항, 똑같은 FPGA 설계를 썼다. DAC 기판은 채널당 1개씩 썼으며 투입된 비쉐이 저항은 채널당 100개다. 옵션으로 뮤직서버/스트리밍 보드를 장착할 수 있는데, 소프트웨어는 외장형 뮤직서버/스트리머인 ‘d1-server’와 똑같다.
#2. d1-single-mk2 DAC
채널당 3개의 DAC 기판을 쓴 ‘di-six’의 심플 버전으로, 채널당 1개의 DAC 기판에 100개 저항이 투입됐다(총 200개). 출력단에 들어간 부품이 ‘d1-core’보다 고급스럽고, 무엇보다 6.35mm 잭을 갖춘 헤드폰 출력단이 마련된 점이 눈에 띈다. 헤드폰 앰프 최대 출력전압은 3.0Vrms로, 32옴부터 600옴 헤드폰까지 물릴 수 있다.
#3. d1-integral-headphone music server/DAC
 ▲ d1-integral-headphone music server/DAC 의 예시 구성도
헤드폰 출력단과 뮤직서버 기능을 포함시킨 모델이다. 내장 메모리는 없지만 LAN을 통한 NAS, USB메모리 직접 재생이 가능하다. DAC 스펙은 ‘d1-single-mk2’와 동일하다.
#4. d1-dual DAC
이 모델부터가 토탈댁의 중핵이다. ‘d1-dual’은 출력단에 트랜지스터를 쓴 모델로, ‘듀얼’이라는 말 그대로 풀 밸런스 회로로 설계됐다. 채널당 2개의 래더 DAC, 채널당 200개의 비쉐이 저항이 투입됐다. 병렬 연결된 이 저항이 많을수록 노이즈를 줄이고 임피던스를 낮출 수 있다. 물론 제조단가는 높아진다. ’d1-core’나 ‘d1-single-mk2’의 XLR 출력단이 실질적으로 언밸런스 출력인 것에 비해 ‘d1-dual’에서는 당연히 밸런스 출력이다. RCA, XLR 출력전압 역시 동료들 중 가장 높다(최상위 ‘d1-twelve’와 동일).
#5. d1-tube-mk2 DAC
‘d1-dual’의 진공관 버전이다. 출력단에 쌍3극관인 12AU7을 채널당 1개씩 투입했다. 출력 임피던스는 420옴. 해외 유저들 사이에서 특히 인기가 높은 모델이다. 국내에 공식 수입원이 생긴 만큼, 필자 개인적으로도 가장 빨리 듣고 싶은 모델이기도 하다.
#6. d1-six DAC
말 그대로 채널당 3개씩, 총 6개의 래더 DAC이 투입됐다. 따라서 비쉐이 저항은 채널당 300개씩, 총 600개에 이른다. 출력단에는 트랜지스터를 썼다.
#7. d1-twelve DAC
토탈댁의 플래그십 DAC이자 유일한 모노블럭 DAC이다. 일종의 외장 클럭인 ‘d1-digital-reclocker’ 스페셜 버전까지 포함돼 총 3박스 구성이다. ‘Recloker’를 생략한 2박스 구성의 ‘d1-monoblock’도 있다. 한 채널(블럭)당 6개의 래더 DAC, 600개의 비쉐이 저항이 투입된 ‘물량의 DAC’다. 출력 임피던스가 매우 낮기 때문에 별도의 출력단 없이 곧바로 앰프에 물릴 수 있는 게 가장 큰 장점. ‘d1-twelve’는 극도의 해상력과 높은 감도를 갖춘 스피커를 위해 탄생했다고 한다. 저역의 펀치력을 원하는 유저를 위해 트랜지스터 출력단을 포함시킨 ‘d1-twelve-SE’ 모델도 있다.
- 김편 |
우선 대역 밸런스가 균형미를 자랑한다. 특정 대역을 부풀리는 일이 없고 각 대역간 이물감이 없다. 인위적인 요소들이 철저히 배제되어 마치 물 흐르듯 자연스럽다. 하지만 그 내부는 매우 투명하고 고운 입자로 점철되어 있다. 예를 들어 조붕의 ‘The moon represent my heart’에서 맑고 투명한 입자들 그리고 그 내부를 투영해내는 디테일이 살아있다. 특히 중역대 디테일은 마치 진공관 앰프의 하모닉스 특성을 닮아 매끄럽고 온화하다. 마치 스피커 능률이 높아져 술술 흘러나오는 물결처럼 포만감, 볼륨감이 넘치는 사운드를 들려준다. 
보편적인 R2R 래더 DAC의 경우 자칫 고역 반응이 둔해 10kHz 정도 이후 대역에서 급격히 롤-오프되는 경우가 있다. 그러나 따스하고 고운 음결과는 반대로 전체 대역 소화능력은 굉장히 넓어 답답하거나 무덤덤한 부분이 없다. 예를 들어 
전체 음결은 곱고 윤기가 흐른다. 마치 2천년대 초 티악 시디피를 듣다가 메리디안 500 시리즈 또는 린 이케미 같은 시디피를 처음 들었을 당시 입가에 번지던 미소가 다시 지어진다. 예를 들어 프랑수와 라자레비치가 트라베르소 플륫을 맡아 연주한 
메리디안 같은 사운드를 예로 들었지만 그보다는 약간 음역이 드리워져 있어 깊고 진한 느낌이 지배적이다. 더불어 저역 같은 경우는 무게감이 돋보인다. 예를 들어 
The d1-twelve DAC is composed of two monoblocs and a specialized reclocker, so it is a 3 box system just like the d1-monobloc.
The d1-twelve uses 6 discrete resistor R2R ladders per channel, so a total of 12 ladders for the system and in other words
roughly 600 Vishay Foil resistors per system, probably unique in the world.
So many DACs in parallel allow to lower the noise and the impedance, so much that an output stage is not required,
so there is no tube nor transistor nor any other active components in the output stage. Also no feedback.
"The Totaldac d1-digital reclocker/d1-twelve DAC combo represents a MAJOR ACHIEVEMENT in the world of digital converters.
It shows performance levels that go beyond everything that I have ever tried under known conditions.
The most striking virtue was how it brought together extreme transparency and exemplary musicality without sacrificing one bit of either of the two.
Upper Echelon award, as well as the place n �ber Audio section - it truly belongs to the STATE OF THE ART CLASS!" monoandstereo.com
"Here and now sound of French DAC speaks to me, to my whole ME, to my whole music universe.
It brings a new way of feeling the music, taking off 뱒omething� that other digital systems tend to add.
Frequency response is very wide, however we do not necessary see it like this.
It is because we talk not about magician tricks but real, solid way of bringing music that only analog master-tapes can do.
It is outstanding digital system, one of the very best I know of.
RED Fingerprint award." Wojciech Pacula, highfidelity.pl
Example of reference system using a d1-twelve DAC
The d1-twelve has been designed for the most resolving speakers, so the most difficult to satisfy, to get the largest amount of information
and at the same time a sweetness never heard before.
So the d1-twelve will be found in systems with the best triode (pre)amplifiers, the most resolving speakers, the best high efficiency speakers, the best fullrange drivers...
usually the domains of the best analog sources.
The d1-twelve was playing at the Munich show, see comments from reviewers here: listening
The d1-twelve-SE
The d1-twelve-SE is a special version which can be used as a d1-twelve or can be used with following characteristics:-class A discrete transistor output stage for an exceptional bass quality
-3.1Vrms on the RCA output
-6.2Vrms on the balanced XLR output
-even in this buffered mode all 12 ladders of resistors are used for the RCA output and the XLR output
So with the d1-twelve-SE you can listen to the direct un-buffered output or you can listen to the pre-amplified balanced or unbalanced outputs and choose the best match for your system.
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