최고의 음질 향상을 위해 업그레이드되어 새롭게 재탄생 한 Undine
컴퓨터 기반 오디오 기기들이 디지털 오디오 기기의 대세로 굳어지게 됨에 따라 USB는
선택이 아닌 필수 요소가 되었습니다. 그러나 현재의 비동기 USB 전송 기술이 데이터를
손실 없이 전달한다는 측면에서는 완벽하지만, USB 연결 구조상 기기와 기기간의 내부 잡음이
그대로 전달되는 문제가 있기에 음질이 떨어진다는 지적이 많습니다.
당사는 USB 연결 구조에서 어떤 점이 음질을 악화시키는지에 대한 원인을 파악하였고,
그 해답으로 2013년 11월에 USB 2.0 Audio Hub라는 제품을 발매하였습니다. 발매 이후
PC기반 오디오 메니아분들이 큰 호응을 보내 주셨으며 동시에 제품이 가지는 문제점도
알려주셨습니다. 따라서 차기 제품은 알려진 문제점의 보완은 물론 음질 역시 향상시켜
후속 제품이 전작보다 못하다는 평가를 받지 않기 위해 노력하였습니다.
새로 발매되는 제품의 명칭은 USB 2.0 Audio Hub Undine(운디네)입니다. 전작이 리니어
전원을 사용한 것에 비해 Undine는 배터리 전원을 사용하고, 커넥터는 물론 내부 부품
하나하나 세세한 것 모두 음질 위주로 평가하고 재선정하여 만들었습니다. 이로서 Undine는
무엇보다 여러분들의 기대를 져버리지 않는 음질 향상을 이루었다고 생각합니다. 이제
Undine를 통해 PC 기반 오디오의 고질적인 음질 열화 문제를 해결하시기 바랍니다.
USB 음질 열화의 원인
USB 관련 기기에 따라 또 USB 케이블에 따라 음질 차이가 있기에 많은 분들이 USB 전송
규격 자체에 문제가 있는 것이 아닌지 의심하게 됩니다. 실제로 과거 24bit 96kHz의 재생한계를
가지는 Audio Class 1.0 규격을 지원하는 제품들은 여러 문제를 가지고 있었습니다.
그러나 개선된 USB Audio Class 2.0 규격에서는 이러한 문제가 발생하지 않습니다.
클락 동기도 수신측에서 처리하게 되어 지터(jitter) 문제도 해결되는 방식입니다.
음질 열화의 신호 발생원에서부터 만들어진 잡음이 수신측까지 인가되기 때문입니다.
그렇기에 초기의 시도들은 USB 전송에서 가장 문제가 되는 전원을 분리하는 것이었습니다.
그러나 이것만으로는 완벽하지 않습니다. 쉴드 선이나 신호선에도 잡음이 실려오기 때문입니다.
그리고 USB 케이블이 안테나 역할을 해서 외부의 전자파 잡음을 끌어 들이는 문제도 있습니다.
이렇게 인가되는 잡음들은 수신 장비가 디지털 기기일 경우에는 문제될 것이 없습니다.
그러나 디지털 신호를 아날로그로 변환하는 오디오 DAC에서는 이 잡음이 내부적으로
전자기 간섭을 일으키게 됩니다.
오디오 전용 USB 케이블 제조회사들은 이러한 전자기 간섭 문제와 초고역 잡음 감소에
대한 나름대로의 기법을 개발하여 제품을 제조합니다. 그렇기에 제조 회사에 따라,
제품 등급에 따라 음질 차이가 나게 됩니다. 단순히 좋은 선재만을 사용했다고 해서
음질이 향상되는 것은 아닙니다.
케이블 교체로 문제가 해결되는 것은 아닙니다. 같은 케이블을 사용해도 소스측인
PC를 다른 것으로 바꾸어보면 소리가 달라집니다. 케이블만으로는 소스측에서 발생한
모든 잡음 요소를 제거할 수 없습니다. 특히 저가의 전원 공급기를 사용하고 강력한
전자기 잡음을 발생시키는 Fan이 들어가 있는 PC에서는 가장 나쁜 결과가 나옵니다.
USB Audio HUB 개발 배경
음질 향상을 위해 USB 케이블을 교체하는 것은 좋은 시도입니다.
그러나 케이블 교체는 수동적인 접근 방법입니다. 보다 적극적인 해결책이 필요하다고
생각하여 당사는 새로운 방법을 사용하였습니다.
표준 컴퓨터 주변기기로 분류되는 USB HUB는 USB 포트를 확장하는 장치입니다만,
동작 원리상 내부에서 USB 동작에 필요한 전원과 신호를 자체에서 다시 만듭니다.
당사는 이 동작원리에 주목하여 잡음이 적은 리니어 전원을 내장하고 고품질의 부품과
고정밀 클락을 사용해서 전원 관련 잡음은 물론 시그널에 대한 잡음을 최소화하면 음질을
개선할 수 있겠다는 생각을 했습니다.
즉, USB HUB를 오디오 등급에 맞게 보다 엄격하게 설계하여 제품을 만들자는 것이
아이디어의 핵심입니다. 이를 통해 만들어낸 제품이 USB 2.0 Audio Hub입니다.
첫 번째 버전의 제품이 발매되자 많은 호응을 보내주셨습니다. 그리고 개선점도 알려주셨습니다.
디자인 문제도 지적해 주셨고, 리니어 전원을 사용하기에 AC 전원 케이블의 영향을 많이 받는다는
점이 대두되었습니다. 이런 문제점들을 해결하고 음질을 더 향상시키기 위해 노력하여 만들어진
개선 제품이 Undine입니다.
개선 제품인 Undine에서 사용된 기술
USB Audio Hub의 개선 제품을 만들기 위해서 처음 주목한 것은 배터리 전원부입니다.
가장 잡음이 적다는 리니어 전원부에 비한다면 배터리 전원부는 잡음이 없는 것이나 마찬가지 입니다.
그러나 수많은 제품들이 배터리 전원을 채택하였음에도 장점을 살리지 못하고 있습니다.
어느 고객은 본인은 여러 배터리 전원을 탑재한 제품을 써 보았지만 음질에는 만족하지
못했다고 하면서 개발시 주의하라는 당부를 하셨습니다.
과연 저희가 기존 제품들의 충/방전 회로들을 분석해 보고, 직접 만들어도 보니 음질적인
측면에서 좋지 않은 영향을 끼치는 것이 많아 개발이 쉬운 것이 아니라는 것을 알게 되었습니다.
처음 기획은 두 쌍의 배터리를 넣어서 한쪽은 충전하고 한쪽은 방전하는 형태로 만들어 보았으나
음질에 만족할 수 없었고, 배터리 잔량을 표시하는 회로가 들어가니 이것도 음질이
나빠진다는 것을 발견하였습니다. 심지어는 USB 단자까지 음질에 영향을 미치는 것을
볼 때 수렁에 빠지는 느낌도 들었습니다.
여러 번 시제품을 만들어 본 후 내린 결론은 부가 기능들이 음질을 저해하므로 가장 필수적인
기능만 남겨두는 것으로 정리하였습니다. 사용하기에는 다소 불편할 수 있지만 최고의 음질을
추구하는 제품을 만든다는 것을 목표하였습니다. 그리고 사용되는 부품 전체를 원점에서
재검토하여 교체하고 관련 회로도 변경하였습니다. 다 만들어 놓고 보니 첫 번째 버전의
USB 2.0 Audio Hub에서 사용했던 부품은 하나도 남아있지 않게 되었습니다.
기능면에서 원래 넣으려고 했던 두 쌍의 배터리를 통한 자동 충방전 기능이 없어졌고
배터리 잔량 표시도 없습니다. 배터리 보호 회로와 단락 방지 보호 회로까지 빼고 싶었지만
이것은 안전과 관련된 것이라 그대로 유지했습니다. 기능을 빼게 된 것은 오직 음질향상을
이루어내기 위함입니다.
이전 제품에서 달라진 점
Undine는 디자인 측면에서 당사의 3세대 Design Identity를 따르도록 변경되었고,
USB 신호 경로에 위치한 모든 부품을 음질 위주로 평가하여 선정하여 음질 향상을
이루었습니다. 군사용 등급의 USB 커넥터 부품을 사용하였고, 저전력 저잡음 부품이
사용되었습니다. 가장 중요한 전원부는 기존 리니어 전원을 배터리 전원으로 교체하고
방전 잡음을 최소화하기 위해서 Ripple Rejection 기능을 가지는 Ultra Low Noise Linear
전압 강하 IC를 사용하였습니다.
기능적으로 충전과 방전을 수동으로 선택하도록 하여 충전 회로에 의해 발생되는
잡음이 처음부터 인가되지 못하도록 하였습니다. 동작 감시 회로도 Hub 동작에
영향을 미치지 못하게 릴레이를 사용해서 전기적, 공간적으로 분리하였습니다.
이러한 특징들을 정리하면 다음과 같습니다.
•디자인: 당사 제품들과 매칭될 수 있는 보다 고급 형식으로 변경
•전원 방식: 기존 리니어 전원에서 배터리 전원으로 변경
•내부 부품: USB 신호 경로상의 모든 부품을 저전력, 저잡음 부품으로 변경
•USB 단자: 군사용 등급으로 변경
•USB GND 연결 제거 스위치: 최고급 부품으로 변경
배터리 전원은 휴대전화에 사용하는 리튬이온/리튬폴리머 배터리보다 수명이 4배
더 긴 LifePo4(리튬인산철) 배터리를 사용하였습니다. 리튬인산철 배터리는 2000회
충/방전에도 60% 성능을 유지하기에 제품 수명이 다할 때까지 배터리 교환이 필요 없습니다.
안정된 화합물을 사용하므로 폭발 위험도 없습니다. 내장된 배터리 용량은 3300mA 6.4V로서
한 번 충천하면 일반적인 DAC 연결시 10시간 이상 사용이 가능합니다.
음질 개선 효과
Undine를 사용하면 각종 잡음이 최소화되어 음질이 개선됩니다. 물론 이런 차이를
더 자세히 구분하기 위해서는 민감한 오디오 장비를 보유하고 있어야 합니다만, 당사의
Test Audio System과 케이블 조합에서는 그 차이가 명확하게 구분됩니다.
전작인 USB Audio HUB와의 음질적 차이점은 상당히 큽니다. 이전 제품이 PC 기반 오디오
특유의 디지털적인 피로감을 줄이고 부정확한 저음을 개선했다면, 새로운 Undine에서는
여기에 모호하게 들리던 소리가 또렷해 지는 섬세함이 추가됩니다. 고음이 매끈해지고
약간 모호하게 들렸던 오케스트라 각 파트의 소리도 자세히 구분되며 악기의 표현력이
좋아집니다. 가수 목소리는 미세한 울림이 표현되어 전달하고자 하는 감정의 표현이 잘 전달됩니다.
저역 표현력은 더 크게 향상되어서 드럼이나 북과 같은 저음역 타악기 소리가 예전에는 ‘둥~’하는
소리였다면 ‘텅~’하는 소리로 보다 명료한 소리로 변합니다. 컨트라베이스나 첼로 악기
소리가 정교해져 현에 활이 긁혀서 만들어지는 미세한 질감 표현도 가능합니다.
USB Audio HUB 사용하더라도 HUB와 오디오기기를 좋은 USB 케이블로 연결하는 것이 필요합니다.
신호 전달과 외부 영향에서 자유로운 케이블은 없기에 좋은 품질의 케이블을 사용하는 것이 좋습니다.
이런 이유로 HUB의 출력 커넥터를 최고급 품으로 사용하고 있습니다.
USB Audio 기기의 필수품이라고 할 수 있는 이 기기를 적극 추천 드립니다. 이후의 경험은
직접 체험해보시기 바랍니다.
* USB Speed USB2.0 Up to 480Mbps High Speed
* USB Hub clock 833 femto second precision MEMS oscillator
* Output Port Two USB 2.0 ports
* Connector Quality Input USB: Military Grade
* Output USB: Military Grade
* Power Supply LifePo4 3300mA 6.4V battery with protection circuit
* Automatic Short circuit protection, Overcurrent protection
* Dimension WDH: 230x205x54mm(with Foot 65)
* Case Material 100% Aluminum Alloy
금액은 95만원이지만 개선효과는 10배 이상입니다.
정말 좋아집니다.
