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ELAC ALCHEMY DDP-2, DPA-2

엘락 알케미 DDP-2 & DPA-2 테크니컬 리뷰

엘락 알케미의 피터 매드닉 (Peter Madnick)

다기능 디지털 오디오 시스템이자 지터 제거 오디오 프로세서로 유명한 피터 매드닉의 오디오 알케미가 독일의 하이파이 업체, 엘락과 손을 잡고 ‘엘락 알케미(Elac Alchemy)’의 시작을 알린 것은 지난 2016년 가을의 일이다. 엘락은 하이파이 스피커 전문 업체에서 라이프스타일 오디오 기기로 회사의 방향을 바꾸기 시작하던 상황이었고, 오디오 알케미는 20년 가까이 하이파이 시장을 떠나있다가 새롭게 부활한 지 2년째 되던 해였다.

당시 엘락은 스피커 시장과는 별개로 디스커버리(Discovery), 익스플로어(Explore) 같은 뮤직 서버, 네트워크 스트리밍 앰프/플레이어로 하이파이 스피커를 벗어나 대중적인 오디오 시장으로 외연 확장에 노력을 기울이고 있었다. 오디오 알케미는 컨스텔레이션 오디오의 개발과는 정반대에 위치한 염가형 하이파이지만 하이엔드적 기술과 사운드 퍼포먼스를 지닌 가성비 높은 엔트리급 하이엔드(?)를 만들었지만, 경제적 여유가 있던 컨스텔레이션과 달리 피터 매드닉의 개인 부티크였기에 자본과 생산, 마케팅에 한계가 있었다. 갖고 있는 재능과 기술이 경제력의 한계로 막혀있던 상태였다. 둘은 이해 관계가 맞아 떨어졌다. 엘락은 독일과 중국에 생산 시스템을 갖추고 전 세계 엘락 세일즈 네트워크를 갖고 있었고, 오디오 알케미는 생산 단가 그리고 세일즈 네트워크를 갖게 되어, 순수한 기술 및 제품 개발에 집중할 수 있게 되었다.

DDP-2

디지털 컨트롤러

엘락 알케미 DDP-2

시장 변화에 맞춰 완전히 새로 설계된 2세대 알케미

새로운 엘락 알케미는 과거와는 완전히 다른 방법으로 제품 개발이 시작되었다. 이미 발매된 DDP-1의 오디오 알케미 제품들이 있었지만, 완전 백지 상태에서 새로운 기획을 준비했다. 오리지널 알케미의 DDP-1이 등장한 것은 2015년으로 실제 개발이 이루어진 것은 2013-14년의 일이었다. 디지털 오디오 시장은 USB Audio 대신에 스트리밍 서비스와 ROON 같은 새로운 스트리머의 시대로 바뀌어 있었다. 엘락은 새로운 팀을 투입하여 시장의 요구를 분석하고, 자체 세일즈 네트워크에서 요구하는 새로운 오디오 기능을 분석하여 새로운 알케미의 기능을 재정립했다.

ROON은 기본으로 내장되어야 했고, UPnP의 네트워크 스트리밍도 마찬가지였다. USB Audio 같은 하이파이 컴퓨터 오디오 파일의 요구도 잊지 말아야 했으며, 다기능성의 디지털 프리앰프가 되기 위해서는 다양한 입력의 DAC 기능은 필수적이었다. 또한 스마트폰 등의 기기로 심플하게 즐길 수 있도록 블루투스 오디오와 AirPlay 기능도 잊지 않았다. 여기에 다시 부활한 아날로그 LP 재생을 위해서는 순수한 아날로그 프리앰프 기능도 요구되었다. DDP-1에서는 DAC, 스트리머, 외부 전원 장치 등으로 분리하여 기능을 옵션화시켜 각각 별개의 제품으로 판매했던 것을 1개의 섀시에 모두 일체화시켜 단일 제품으로 완성한 것이다. 즉, DDP-1에 비해 가격적으로는 큰 변화가 없지만 기능적으로는 모든 것이 일체화되면서 가성비와 기능성이 비약적으로 높아졌을 뿐만 아니라 기능 또한 과거보다 훨씬 현대화된 새로운 기능들로 중무장되어 기능, 성능 모두 극대화시킨 결과를 완성해냈다.

엘락 알케미 DDP-2 내부
엘락 알케미 DDP-2

새로운 스트리밍 엔진의 탑재

DDP-2가 오디오파일의 시선을 잡아당기는 하이라이트는 역시 네트워크 스트리밍 능력에 있을 것이다. DDP-2는 최신예 ROON Ready를 시작으로 DLNA UPnP 모두를 지원하며, AirPlay와 블루투스 apt-X 코덱까지 한꺼번에 지원한다. 이를 위해 새로운 ARM 코어 기반의 프로세서와 커스터마이징된 리눅스 기반의 OS 가 탑재된 스트리밍 모듈을 도입했다. 이 새로운 스트리밍 모듈은 엘락이 개발한 소프트웨어와 하드웨어이다. 앞서 언급했듯이, 엘락은 디스커버리와 익스플로어 같은 뮤직 서버와 네트워크 스트리밍 기기들을 이미 개발한 바 있었고, 그 핵심 회로와 소프트웨어는 엘락의 기술이었다. 스피커 회사가 만든 네트워크 뮤직 서버/플레이어라고 폄하하는 사람도 있을 지 모른다. 하지만, 그 내용은 절대 그렇지 않다. 이미 엘락은 ROON의 최초 시기부터 협업을 통해 ROON 기기 개발을 시작했었고, ROON 코어가 내장된 디스커버리 뮤직 서버와 ROON Ready의 디스커버리 스트리머를 내놓았다. 디스커버리 뮤직 서버는 룬 코어가 탑재된 뮤직 서버로, 별도의 ROON 구입없이도 ROON의 모든 것을 즐길 수 있는 ROON 서버였다. 다만, 전체 트랙수를 15,000곡으로 고정시킨 제한이 있다.

엘락은 이처럼 2015년부터 ROON 관련 소프트웨어, 하드웨어 개발을 진행해왔고, 이 모든 것을 처리하는 자체 소프트웨어와 하드웨어를 하나의 솔루션으로 완성해냈다. 덕분에 엘락 알케미의 DDP-2는 엘락이 2년 넘게 개발해 온, 시장에서 성능과 기능이 검증된 네트워크 스트리밍 모듈을 그대로 탑재하여 최신예 네트워크 스트리머로서 완벽한 기능과 성능을 구현하게 되었다.

엘락 알케미 DDP-2 내부사진

럭셔리 하이엔드적 설계의 클럭 시스템

오디오 알케미는 90년대부터 디지털 오디오의 약점인 지터 개선으로 디지털 오디오의 사운드를 극대화시킨 업체로 유명하다. 초창기 오디오 알케미의 DDE나 알케미의 후신인 퍼펫추얼 테크놀로지스(Perpetual Technologies)의 P-1A에서 그랬던 것처럼 20년 넘게 흐른 현재의 엘락 알케미 DDP-2 에서도 지터 제거에 사활을 걸었다. 신작 DDP-2는 DDP-1에서도 없었던, 하이엔드적인 클럭 회로 개발에 나섰다. 내용은 이렇다.

우리가 즐기는 디지털 오디오 신호는 이더넷(네트워크 스트림, WIFI 및 블루투스 포함), 광/동축 같은 SPDIF, USB 등의 3가지 종류의 오디오 신호가 존재한다. 즉, 과거의 DDE나 P1-A 때와는 다르게 디지털 오디오 신호의 규격이 완전히 다른 3가지 포맷이 존재하는 시대가 되었다. 이에 완벽한 재생을 위해 DDP-2에서는 이더넷, SPDIF 그리고 USB에 각각 전용 클럭 시스템을 따로 설계한 것이다. 각기 다른 클럭 주파수를 갖는 디지털 신호들에 대해, 각 신호에 최적화시킨 전용 클럭 회로가 각각의 입력마다 고유의 클럭 회로를 갖도록 한 것이다. 즉, 이더넷 스트리밍 입력에는 스트리밍 전용 클럭을, USB Audio에는 USB 전용 클럭을, 광/동축 디지털 오디오 입력에는 SPDIF 전용 클럭을 설계하여 넣은 것이다. 그것도 44.1(88.2)kHz 계열과 48(96)kHz 계열로 나누어 각각 2개의 클럭이 분리되어 제작되었다. 따라서, 총 6개의 클럭 회로가 내장되었으며 각각의 입력과 신호 그리고 클럭은 별도의 FPGA로 설계한 디지털 오디오 신호 컨트롤러를 통해 디지털 오디오 신호 추출이 이루어진다. 이처럼 클럭에 대한 집착은 디지털 오디오 신호에 존재하는 지터를 극소화시켜, 지터가 완벽에 가깝도록 제거된 디지털 회로 설계를 위한 DDP-2의 기반이 되어 주었다.

엘락 알케미 DDP-2 내부사진

SHARC DSP로 구현한 고음질 디지털 필터와 DAC 설계

모든 입력들로부터 개별 클럭으로 추출해낸 디지털 오디오 신호는 DSP를 통해 352.8/384kHz, 24bit의 신호로 오버샘플링(또는 업샘플링) 처리가 된다. DSP에 의해 소프트웨어로 구현된 디지털 필터는 컨스텔레이션 오디오의 Cygnus DAC의 설계와 프로그램을 담당한 키스 앨솝(Keith Allsop)의 작품이다. 덕분에 DDP-2는 비싸지 않은 디지털 소스 기기임에도 하이엔드 기기들과 같은 높은 수준의 디지털 필터 알고리듬을 갖게 되었다. DDP-2에 탑재된 4개의 필터는 아래와 같다.

F1: Linear phase, fast roll-off
F2: Linear phase, slow roll-off
F3: Minimum phase, fast roll-off
F4: Minimum phase, slow roll-off (apodizing)

디지털 필터링 과정 중에는 비트 확장 기능도 함께 연동되는데, 해상도 개선(Resolution Enhancement)이라고 명명된 이 기능은 16비트 오디오도 별도의 비트 처리 알고리듬으로 24비트 및 32비트로 확장시켜 훨씬 더 세밀하고 디테일한 데이터 처리를 이끌어준다.

지터 제거와 디지털 필터링이 완료된 데이터는 마지막으로 듀얼 디퍼런셜의 풀 밸런스드 구성으로 설계된 DAC 회로로 넘겨진다. DDP-2는 AKM의 AK4393 DAC 칩을 각 채널당 1개씩 사용하여 모노럴 모드로 동작시키고 이후의 출력 회로는 이에 맞는 풀 밸런스드 사양의 아날로그 필터와 버퍼 그리고 프리앰프 회로로 넘겨진다.

DDP-2는 DAC 칩이 있는 단계까지의 처리 과정과 회로는 하나의 기판 위에 정밀하게 설계해 넣었고, DAC에서 출력되는 아날로그 신호부터는 아예 별개의 기판에 따로 아날로그 회로를 설계하여 물리적인 회로 분리를 시도했다. 내부 사진을 보면 알 수 있듯이 전체 회로는 크게 2개의 기판으로 물리적 분리가 이루어져 있고, 디지털부와 아날로그부 사이에는 아이솔레이터를 사용하여 전기적 결합을 배제시킨 구성을 시도했다.

엘락 알케미 DDP-2 전원부

리니어 전원과 스위칭 전원으로 나눈 전원 회로

디지털 회로와 아날로그 회로의 영역 구분은 단순히 기판의 분리만으로 이루어지지 않는다. DDP-2에서는 전원 회로까지도 아예 2개의 전원 회로를 구성하여 전원 분리를 시도했다. 제품 전면 가까이에는 토로이덜 트랜스포머가 배치되어 있고, 전면을 기준으로 좌측에는 스위칭 전원이 있다. 2개의 전원 회로는 각각 디지털 회로와 아날로그 오디오 회로에 전원을 공급하여 단순한 전원의 분리를 넘어, 완전히 분리된 2개의 전원으로 전체 오디오 회로가 분리된 동작을 하도록 했다.

엘락 알케미 DDP-2 아날로그단

풀 디스크리트 및 Class A의 아날로그 필터와 프리앰프

DAC 이후의 아날로그 신호는 아날로그 필터를 거쳐 필터링된 이후 풀 디스크리트로 설계된 DC 커플링 방식의 FET 버퍼 스테이지로 이어진다. 아날로그 필터 출력과 버퍼 회로 사이에는 별도의 아날로그 선택 스위치를 거치게 되는데, 그 이유는 DDP-2는 순수한 아날로그 프리앰프 기능을 제공하기 때문이다. 즉, 이후의 단계는 완전한 풀 아날로그 프리앰프라는 이야기다.

MOSFET 기반으로 설계된 버퍼 회로를 지나 볼륨 컨트롤 스테이지로 넘겨진다. 볼륨 컨트롤 회로는 래더형 저항으로 구성된 약 200 단계의 스텝이 구현되어 있어서 디지털적 볼륨 제어 인터페이스가 구현된 회로로 별도의 ADC 같은 회로나 기구물 없이 아주 정밀한 볼륨 감쇄를 조정할 수 있다. 0.5dB 스텝으로 100dB까지 조정 가능한 볼륨 회로를 거치고 나면 FET 회로로 구성된 버퍼 스테이지가 독립적으로 밸런스드 및 싱글 엔드 출력을 구동한다.

DPA-2

스테레오/모노 파워앰프

엘락 알케미 DPA-2

높은 효율성과 파워를 지닌 다이내믹한 파워 앰프, DPA-2

DDP-2와 짝을 이루는 파워 앰프, DPA-2는 오디오 알케미 시절의 DPA-1의 뒤를 잇는 새로운 파워 앰프이다. 오디오 알케미가 앰프를 처음 내놓은 것은 새로 부활한 2015년의 DPA-1이 처음이다. 알케미가 앰프를 만들게 된 것은 Class D의 기술적 진화에 힘입어 작고 컴팩트한 크기로도 충분히 큰 대출력과 하이파이 퀄리티에 부합하는 고음질을 낼 수 있게 되었기 때문이었다. 하지만 알케미의 파워 앰프가 기존에 등장한 다른 Class D 앰프들과 달랐던 점은 전통적인 아날로그 앰프 회로인 Class A 방식의 회로를 앰프의 코어 회로로 사용하되, 최종 출력단에만 Class D 회로를 더한, 일종의 하이브리드적인 구성을 취한 점이다. 제작자인 피터 매드닉은 아날로그 앰프의 음악성을 그대로 살리면서 높은 효율과 다이내믹 파워를 얻을 수 있는, 알케미 제품 크기의 앰프를 완성한 것이 DPA 라고 밝힌 바 있었다. 그리고 3년 만에 등장한 DPA-1의 업그레이드 버전인 DPA-2는 오리지널의 컨셉에 파워와 음질적 개선 그리고 기능성 편의성까지 더해져 훨씬 다양한 스피커를 마음껏 구동할 수 있는 본격적인 하이파이 파워 앰프로 진화시켰다.

엘락 알케미 DPA-2 내부
엘락 알케미 DPA-2

퓨어 Class A 입력 회로

파워 앰프의 입력단은 FET 소자를 기반으로 풀 디스크리트 구성의 설계로 이루어진 퓨어 Class A 회로로 풀 밸런스드 구조의 회로 설계를 자랑한다. 이 순수한 아날로그 입력 회로는 DC 서보 방식으로 구성되어 신호 경로에 일체의 콘덴서가 존재하지 않기 때문에, 부품적 착색이 없는 사운드로 아주 미세한 음악적 디테일들과 음악적 뉘앙스들을 있는 그대로 유지, 순도 높은 사운드를 들려준다. 적절한 증폭과 버퍼 회로를 통해 입력되는 신호들은 최고의 순도 그대로 유지되어 Class D의 증폭으로 큰 에너지로 만들어진다.

저발열 구조의 높은 에너지 효율성

Class D 출력단은 고효율의 PWM 증폭 회로로 80%를 상회하는 에너지 효율을 갖는다. Class D 전용 저노이즈의 스위칭 전원 회로가 함께 동작하여 소모 전력의 대부분이 그대로 재생음을 만드는 증폭 회로가 됨으로써, 대출력 동작시에도 발열이 거의 없다. 즉, 사용 전력이 그대로 증폭 회로에 사용되어 일반 아날로그 파워 앰프보다 훨씬 적은 전기로도 대출력을 얻을 수 있다.

엘락 알케미 DPA-2 내부

고음질, 고효율을 추구한 듀얼 파워 서플라이

DPA-2의 전원부는 퓨어 Class A의 입력단을 위한 리니어 방식의 전원 회로가 설계되어 있다. 전압 증폭을 다루는 아날로그 입력 회로 및 버퍼 앰프를 위한 리니어 전원부는 토로이덜 트랜스포머를 기반으로 고순도 DC 전원 생산을 하는 고순도 정류 회로로 2단계에 걸친 정류 회로로 그 정확성과 안정성으로 순도 높은 전기 공급을 제공한다.

이와 함께 스위칭 증폭을 하는 Class D 출력단을 위해서는 초저 노이즈를 자랑하는 별도의 스위칭 전원부가 별도로 설계되어 빠르고 효율 높은 전원 공급을 담당하도록 했다.

대폭 향상된 출력

엘락의 엔지니어링 팀의 합류로 새롭게 확장된 엘락 알케미의 설계팀은 전작인 DPA-1 보다 훨씬 높아진 출력과 대폭 보강된 전원 회로를 통해 파워풀한 성능의 DPA-2를 완성했다. 디스크리트 FET와 토로이덜 트랜스포머로 설계된 리니어 파워 서플라이와 용량과 안정성, 노이즈가 대폭 개선된 스위칭 파워 서플라이를 통해 Class A 앰프와 Class D 앰프는 회로는 DPA-1의 8옴 125W, 4옴 200W의 출력에서 8옴 210W, 4옴 325W로 한층 강력하고 다이내믹한 파워를 쏟아낼 수 있게 되었다.

엘락 알케미 DPA-2 후면

스테레오 모드 vs 모노 모드

전작인 DPA-1는 기본 스테레오 파워 앰프로 발매하고, 모노 앰프로 사용을 원할 경우는 구매시 모노 설정으로 주문을 하거나, 이미 사용 중인 스테레오 파워 앰프는 제조사에 의뢰하여 모노 버전으로 재조립해야 하는 번거로움과 추가 비용이 있었다. 하지만, DPA-2에서는 기본 설계 자체가 스테레오 모드와 모노 모드를 선택적으로 사용할 수 있도록 별도의 모드 선택 설정이 가능하여, 스테레오로 사용하다가 1대더 구입하여 모노 모드로 변경, 설정하여 사용할 수 있는 스테레오, 모노의 모드 선택 기능이 추가되었다. 스테레오 사용시보다 훨씬 높은 대출력을 제공하는 모노 모드의 경우, 8옴 625W, 4옴@420W 출력을 제공한다.

엘락 알케미 DPA-2

게인 설정과 다기능 디스플레이

DPA-2는 6dB의 게인 선택 스위치가 제공되어, 함께 사용하는 프리앰프의 증폭도에 맞춰 파워 앰프의 게인을 높일 수 있다. 또한 전면에는 OLED 디스플레이를 통해 재생되는 음악의 출력 레벨 뿐만 아니라, 앰프의 오동작시 경고 메시지와 문제점을 표시해주는 다양한 정보 표시 기능을 제공한다.

제품사양

DDP-2

Digital Inputs USB, (2) Coaxial, (2) Optical, AES/EBU, (2) I2S (Alchemy & HDMI)
Streaming Inputs Ethernet, Bluetooth, WIFI
Supported Services PCM, DSD, DoP, ROON endpoint, Spotify Connect, AirPlay option, MQA capable (MQA Coming Soon)
Frequency Response (Digital) 10hz-20khz +/- 0.2dB
Nominal THD+N (digital) <0.01%
Signal-to-Noise Ratio (1 kHz) (Digital) >110dB
Sample Rates 44.1, 48. 88.2, 96, 176.4, 192, 352.8, 384KHz
Output Voltage (Digital) 7.0V RMS @0dBFs
Analog Inputs XLR Balanced, (2) RCA Unbalanced
Input Impedance RCA=18K, XLR=36K
Frequency Response (Analog) 10hz-20khz +/- 0.2dB
Nominal THD+N (Analog) <0.001%
Signal-To-Noise Ratio (1 kHz) (Analog) >110dB
Output Voltage (Analog) >10.0V RMS
Crosstalk (L-to-R or R-to-L) >110dB 10-1K, >80dB 1K-20K
Gain 12dB (Input Dependent)
Output Impedance 50 Ohms
Analog Outputs XLR Balanced, (1) RCA Unbalanced (Fixed Gain) (1) RCA Unbalanced (Variable)
Available Finishes Black
Dimensions (HxWxD) in 44.5 x 38.0 x 5cm (including jacks)
Net Weight 6.3Kg
수입원 사운드솔루션   www.sscom.com

DPA-2

Power Output/Channel (1% Thd+N, 1 Khz) All max power ratings at 1% THD @ 1KHz
Stereo One channel driven into 8 Ohms 225W
Both channels driven into 8 Ohms 210W
One channel driven into 4 Ohms 390W
Both channel driven into 4 Ohms 325W
Mono 4 Ohms 420W
8 Ohms 625W
Frequency Response 5hz-20khz +/- 0.2dB
Nominal Thd+N (1 Watt Into 8Ω) 0.003%
Signal-to-Noise Ratio (1 Khz) 94dB
Input Impedance RCA=12K, XLR=19K
Output Impedance 0.03 Ohms @ 1KHz
Channel Separation (1 Khz) 70dB @ 1KHz / n/a
Gain Stereo 24dB/30dB – Mono 18dB/24dB
Inputs Unbalanced RCA, Balanced XLR
Outputs Binding post 5-way
Available Finishes Black
Dimensions (HxWxD) in 44.5 x 38.0 x 5cm (including jacks)
Net Weight 6.3Kg
수입원 사운드솔루션   www.sscom.com

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