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오늘날 코드의 음 증폭방식 그 자체가 우수성을 의미하게 되었다.
현재 코드의 다양한 제품군은 스테레오에서 멀티채널 까지를 망라할 정도로 다양하다. 코드의 끊임없는 연구 개발, 제품 혁신은 빼어난 제품 완성도와
음직한 내구성과 결합해서 지속적인 성장을 이루었다. 코드는 오늘날 가정용 하이엔드 오디오 뿐 아니라 세계 최정상의 프로 스튜디오에서도 동시에 가장 많은 제품공급을 하고 있는 독보적인 위치에 있다.
오늘날 대중들이 즐기는 음악과 영화는 대부분 코드의 장비를 통해서 녹음되었다. 세계에서 가장 까다로운 선정기준을 가지고 소리에 대한 엄격한
심사를 거치는 최고의 프로 스튜디오들인 EMI의 에비로드, 에어 스튜디오,
Sony 스튜디오, 데카 스튜디오, 그리고 뉴욕의 쿼드 스튜디오에 전속
계약되어 세계적인 명장들의 연주가 코드의 장비로 녹음되고 있다.
뿐만 아니라 런던의 로얄 오페라 하우스와 같은 세계최고의 공연장 및
죠지 루카스의 스카이 워커 스튜디오에 까지 코드가 선택 되어 그 정교한
음질과 성능 그리고 제품 안정도의 진가를 과시하고 있다. EMI의 모든
유명한 명곡 연주 녹음을 비롯해서 스타워즈, 타이타닉과 같은 잘 알려진
거의 모든 영화의 탁월한 효과음까지 모두 코드의 장비로 모니터링되고
녹음한 것이다.
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코드사는 1989년 존 프랭크스에 의해 설립되었다. 존 프랭크스는 고주파 전원장치(high
frequency power supply)에 있어 세계에서 최고의 회사인 Astec의 이사직을 역임했으며,
Raytheon과 AT&T에서 고주파 전원장치 설계에 핵심적인 역할을 수행했다. 메드웨이 강변을
끼고 운치 좋은 곳에 위치한 펌프하우스라고 불리는 코드의 공장에서는 하이엔드 오디오
업계에서는 극히 드믈게 군용 장비를 개발할 때나 쓰이는 실리콘 그래픽스사의 컴퓨터
시스템을 사용하여 제품을 개발하고 있다.
독보적인 제품설계능력과 끊임없는 혁신 그리고 완벽한 제품 어셈블리 과정은 세계 최고의
각종 테스트 장비와 시청 시설과 더불어 오늘날 코드가 세계수준의 오디오 제품을 완성하는데
충분한 역할을 담당했다. 최고경지에 오른 제품 디자인, 다양한 제품 설계 경험, 정교한
장인적 제조과정으로 이제 코드는 그 기술적 우월함과 안전성은 말할 것도 없이 가장
빼어난 사운드 퀄리티로 그 명성을 떨치고 있다.
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코드사의 DAC를 포함한 일련의 디지털 기술력은 CD재생음을 완전히 새로운 차원으로 끌어올렸다는 평가를 받고 있다. 세계최초로 전혀 새로운 차원의 64비트 필터링을 통해 CD음질을
원음에 거의 완벽한 수준으로 끌어올리는 개가를 이루어냈다. 이제 아날로그가 디지털에 비해 더 뛰어나다는 편견을 버리게 해 줄 코드사만의 고유한 디지털 기술력을 한자리에 모아
보았다. |
WTA 필터 알고리즘은 20년간의 개발 과정을 거쳐 탄생했고 왜 높은 샘플링 레이트가 개선된 사운드를
들려주는지에 대한 의문점을 해결했다. 96kHz(DVD 오디오)레코딩이 44.1kHz(CD)레코딩에 비해
사운드가 뛰어나다는 것은 주지의 사실이다. 대부분의 사람들은 인간의 가청 주파수 대역이 20kHz로
제한되어 있음에도 불구하고 그 이상의 초음파 신호가 들리기 때문에 이런 차이가 발생한다고 믿고
있다. 여기서 우리가 짚고 넘어 가야 할 것은 768kHz 레코딩이 384kHz의 레코딩보다 사운드의
퀄리티가 뛰어나지만 그 차이가 20kHz 대역 이상의 신호에서 결정되는 것이 아니라 샘플링 레이트에
따른 사운드 퀄리티의 차이가 MHz대역에 존재한다는 사실은 잘 알려져 있지 않다는 것이다.
즉 다시 말해 768kHz의 레코딩이 200kHz 이상의 신호로 인해 사운드가 더 낫다는 것이 아니라는
사실이다. 그렇다면 여기서 또하나의 의문이 생긴다. '만일 사운드 퀄리티의 개선에 중요한 것이
인간의 가청 추파수 대역을 넘어서는 초음파 신호가 아니라면 왜 높은 샘플링레이트가 더 나은
사운드 퀄리티를 갖추었나?'라는 것이다.
그 답은 인간의 가청 주파수 대역을 넘어서는 초음파 정보를 들을 수 있어서가 아니라 과도 신호의
타이밍을 보다 선명하게 구분할 수 있기 때문이다. 인간의 귀와 뇌가 두 귀 사이의 사운드의 타이밍
차이를 수 백만분의 1초라는 짧은 순간에서도 감지할 수 있다는 것은 오래 전부터 알려진 사실이다.
인간의 두 귀 사이의 이 타이밍 차이로 인해 고주파수 대역 사운드의 위치가 정립되는 것이다.
과도 신호는 수 백만 분의 1초라는 극히 짧은 순간에서도 감지되기 때문에 레코딩 시스템은 백만분의
1초의 순간도 잡아낼 수 있어야 한다. 바로 이를 위해서 1MHz의 샘플링 레이트가 필요한 것이다.
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하지만 44.1kHz의 샘플링은 디지털 필터링을 함으로써 정확하게 과도 신호를 잡아낼 수 있다. 디지털 필터링은 높은 샘플링 레이트
없이도 해상력 개선에 어느 정도 기여한다. 하지만 이를 위해서는 필터가 무한대로 긴 탭 렝스를 가져야 한다. 현재 모든 리컨스트럭션
필터는 비교적 짧은 탭 렝스를 가진다. 가장 큰 커머셜 디바이스가 기껏해야 256탭 정도이다. 이러한 짧은 탭 렝스와 필터 알고리즘으로
인해 과도 타이밍 에러가 발생하는 것이다.
이러한 에러는 선명하게 들릴 정도라고 한다. 따라서 256탭과 2048탭 사이에서 발생하는 사운드 퀄리티의 차이는 엄청나다고 할 수 있다.
2048탭의 경우 더욱 부드럽고 음상의 형성이 또렸하면 놀라울 정도로 깊고 정확한 음장이 형성된다.
1024탭과 2048탭 사이의 사운드 퀄리티의 확연한 개선점이라는 결과로 나타났다. 이 사실이 의미하는 것은 거의 무한대에 가까운 길이의
탭 렝스 필터만이 최상의 사운드 퀄리티를 구현할 수 있다는 것이다. 이런 견지에서 새로운 타입의 알고리즘인 WTA필터가 탄생하게 된
것이다. WTA필터는 처음부터 과도 신호의 타이밍 에러를 최소화 시켜주기 위해 고안되었다. 따라서 엄청나게 긴 탭 렝스가 요구되었다.
WTA알고리즘은 대성공이었고 256탭 WTA필터는 기존의 어떤 필터와도 견줄 수 없는 사운드 퀄리티를 지녔고 2048탭의 경우는 그 차이
가 더욱 컷다. 전술된 256탭과 1024탭의 차이는 WTA에서도 동일하게 적용되었다.
WTA 필터를 장착하고 있는 코드사의 신제품들은 모두 1024탭에서부터 시작한다. WTA 필터는 특별히 고안된 64bit DST(디지털 시그널
프로세싱)코어를 채용하여 FPGA에 적용되어 있다. |
DAC 기술로서 펄스 어레이는 그 빼어나게 자연스러운 사운드 퀄리티로 인해 널리 인정받아 오고 있다. 4세대 펄스 어레이의 DAC는 64bit 7th order 노이즈 쉐이핑 방식과, 2048배 오버샘플링 레이트, 개선된 펄스 진폭 변조라는 여러 요소들에 그 성공의 기반을 두고
있다. 이러한 여러 우수한 특징들을 바탕으로 해상력의 개선, 한결 부드러워지고 음상이 빼어난 사운드 퀄리티를 얻을 수 있게 되었다. |
일반적으로 필터가 더 높은 비트의 데이터를 발생시킨다. 예를 들어 16bit 계수에 의해 곱해지는 16bit 인풋은 32bit의 아웃풋을 발생
시킨다. 일반적인 필터는 bit를 버림으로써 아웃풋을 줄이게 된다. 하지만 이렇게 비트를 버리게 되면 정보 손실이라는 결과가 초래될 수
도 있다. 64bit의 필터와 DAC 구조를 채용하게 되면 사운드의 퀄리티 저하라는 가능성이 배제된다. 64bit 구조는 디지털 볼륨 컨트롤이
이루어질 경우 해상력의 손실이나 저하가 없기 때문에 엄청난 이점을 누릴 수 있게 된다. |
디지털 리시버 칩은 SPDIF 혹은 AES/EBU 데이터를 취해서 필터가 받아들일 수 있는 형태의 클록이나 데이타를 발생시킨다. 이 새로운 형태의 칩은 모든 디지털 데이터를 추출할 수
있다는 점과 RAM 버퍼를 갖추었다는 두 가지 이점을 누리고 있다. 모든 디지털 데이터를 추출하면서도 에러에 대한 내성이 있어 에러를 발생시키지 않고도 소란한 환경에서 종종
발생하는 날이 선 사운드를 받아들일 수 있다. RAM 버퍼는 클록 시그널을 데이터 소스로 역전송 할 필요 없이 지터로부터 자유로운 로컬 클록 구동을 가능하게 한다.
전술된 모든 혁신적 기술들이 Xilinx Virtex시리즈의 FPGA에 적용되어 있다. FPGA는 디바이스당 200,000 게이트를 지원하기 때문에 단순히 EPROM 메모리 칩을 업데이트 하는
것만으로 손쉽게 디자인을 변경할 수 있어 향후 제품 보강이 보장된다. |
세계 유수의 스튜디오에서 널리 사용되고 있는 코드사의 앰프는 현재 5세대에 접어든 전원부와 항공 산업에서 사용되던 신소재의 채용 등 다양한 장점을 무기로 하고 있다. 이를 바탕으로
가정용 하이엔드 오디오 뿐 아니라 세계 최정상의 프로 스튜디오에서도 동시에 가장 널리 쓰이며 업계에서 독보적인 위치를 고수하고 있다. 이제 코드사만의 독특한 앰프 설계 방식과
기술력을 이해 할 소중한 공간이 오디오 카페에 마련 되었다. |
코드사의 전원부는 자급식 셀프 모니터링 모듈이며 코드사의 모든 앰프에 공통적으로 탑재되어
있고 동사의 제품들의 우수성에 기본적 요소라 할 수 있다. 정교한 메인 인풋 필터는 전원부를
불안정한 메인 인풋으로부터 보호할 뿐만 아니라 앰프로부터 완전 방자 처리되게 한다. 따라서
코드사의 앰프는 세계에서 까다롭기로 정평난 European Electro의 마그네틱 에미션(magnetic
emission)기준을 가뿐하게 넘었다.
고주파수 전원부에서는 유입되는 메인 입력이 필터링되고 정류되어 매우 높은 전압의 DC 서플
라이가 발생된다. 이는 오디오 회로를 구동하기에는 너무 높은 약 300-350V DC이지만 여전히
메인 입력단을 통해 전달된다. 이를 통해 얻어진 직류 전류(DC)는 고전압의 콘덴서 뱅크에
축전된다. 80kHz에서 구동되는 MOSFET(산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터)를 이용하여
DC가 잘 쪼개지고 그 결과로 얻어진 파형은 세라믹 심의 고주파수 트랜스포머를 통화한다.
이 세라믹 심 고주파수 트랜스포머는 80kHz 주파수대에서의 표피효과와 관련된 구리 손실을
피하기 위해 여러 가닥의 리츠 와이어로 감아져 있다. 구동 주파수가 증가하게 되면 트랜스포머의
사이즈는 줄어들게 된다. 따라서 80,000kHz에 구동하는 트랜스포머는 50 혹은 60Hz의 주파수
에서 구동하는 트랜스포머보다 사이즈가 훨씬 작다.
트랜스포머로부터의 출력은 한 번 더 정류되어 가히 가히 혁신적이라 할 만한 "다이내믹 커플링"
시스템을 지나 대형 고전압 콘덴서 뱅크에 최종적으로 축전된다.
트랜스포머의 아웃풋에서는 매우 빠른 정류기, 소형 코일, 소형 콘덴서는 고주파수 파형을 필터링
하고 DC로 변환하여 전자 회로가 사용할 수 있도록 한다. 변환의 타이밍을 컨트롤함으로써 출력
전압은 비효율적인 전압 조정기의 필요 없이 필요에 따라 일정하거나 혹은 다양하게 유지될 수
있다. 이런 과정은 인간의 가청 범위를 넘어서 일어난다.
"다이나믹 커플링"은 포지티브 레일과 너거티브 레일이 강력한 자력에 의해 단단히 연결되어 있는
독특한 시스템이다. 따라서 한 쪽 레일에서 에너지 요구량이 높게 되면 그 에너지는 양쪽 레일
로부터 동일하게 잡아 당겨진다.
따라서 두 레일은 중간 지점에서 항시 완벽한 균형을 이룰 것이다.
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전원부는 매우 탄력적으로 설계되었기 때문에 앰프에 큰 무리를 가하지 않고 엄청난 양의 전력
을 흡수할 수 있다. 이러한 풍부한 전력은 앰프의 성능과 직결되어 무리 없이 빼어난 사운드의
재생을 가능하게 한다.
앰프는 클래스 AB타입으로서 노멀한 상태에서는 클래스 A로 대출력에서 클래스 B로 구동된다.
아웃풋 스테이지는 코드사를 위해 특별히 제작된 실리콘 MOSFET 디바이스의 금속소재를 기반으로 해서 만들어졌다.
메인 트랜스포머, 정류기, 콘덴서는 매우 간단하다. 하지만 좋은 스위칭 디바이스를 설계한다는
것은 간단한 성질의 일이 아니다. 코드 제품에 채용되어 있는 PSU는 매우 복잡하면서도 동사의
앰프에 매우 견고한 엔진으로서의 역할을 충실히 수행한다. 현재 수천 종의 코드 파워 앰프가
있고 그 중 다수가 세계 유수의 스튜디오에서 사용되고 있다. 앰프가 멈춘다는 것은 스튜디오의
작업이 중단되는 것을 의미한다. 애비 로드 같은 곳의 하루 스튜디오 대여료가 수천 파운드가
소요되기 때문에 극상의 견고성과 세계정상급의 음악성을 갖춘 앰프만이 스튜디오의 앰프로서
자격이 있다. 그런 점에서 코드 사의 앰프는 실력을 톡톡히 인정받고 있는 셈이다.
코드사의 PSU와 함께하면 전기적 노이즈는 전혀 문제가 되지 않는다. 객관적 테스트와 주관적
테스트를 통해 코드사의 경쟁 업체 제품들에서 일반적인 심각한 왜곡에 의해 발생하는 금속성의
거슬리는 소리는 코드사의 제품에서는 무시해도 좋을 수준이다. 10년 간 연구와 개발에 쏟아
부은 노력은 CE에미션, 하모닉스, 면역성 테스트를 손쉽게 통과함으로써 결실을 맺었다.
코드사의 이룬 성취에 대한 단면을 보자면 최근 개발된 PSU의 경우 페라이트 소재로 한 트랜스
포머로부터 4000W의 전력을 전달할 수 있다. 일반적인 설계의 제품에서 이와 같은 전력을 얻기
위해서는 소형 자동차의 바퀴 사이즈의 철제 트랜스포머를 갖추어야 할 것이다.
이제 5세대 전원부의 시기에 있는 코드사는 타업체에서 동사의 선진 기술을 차용하고 동사의
고주파수 전원부를 채용하는 것이 최상의 하이파이 사운드의 재현에 최적의 솔루션이라는 인정을
하고 있다는 사실에 대해 무한한 자부심을 가지고 느낀다. 현재 코드사는 3개의 PSU 제품(600W,
2000W, 4000W)를 갖추고 있다.
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기본적으로 두가지 타입의 파워 디바이스가 있다. 먼저 가장 흔하게 볼수 있는 트랜지스터가
있고 제조업체에 있어 막중한 경제적 부담감을 안겨 주는 MOSFET이 있다.
최초 하이 볼륨, 하이파워, 바이폴라 트랜지스터인 2N3055는 원래 원자 폭탄에서 트리거링
디바이스로 개발되었다. 물론 모든 바이폴라 트랜지스터가 그렇듯이 스위치의 역할도 했다.
이 장치들은 On에서 Off로 전환될 때의 성능이 뛰어나지 않다. 안타깝게도 바이폴라의 경우
이러한 약점이 오디오 앰프에 그대로 적용된다는 점이다.
코드의 출력 스테이지는 기존에 항공 산업에서 활발하게 활동하던 영국의 반도체 제조 업체에
의해 코드사를 위해 특별히 개발된 실리콘 MOSFET 디바이스에 사용된 금속 소재를 사용하게
설계되었다. 코드사는 200V/300W 디바이스를 생산해 줄 것을 주문했고 이는 동일한 TO3스타일로
평행하게 실리콘 칩을 배열하는 신기술을 통해 실현되었다. 이 기술은 디바이스들의 완벽한 온도
정합의 이점을 가져 출력 스테이지에서 온도 밸런싱 리지스터의 사용이 필요없게 된다. 그 결과
앰프의 효율과 전반적인 안정성이 대폭 개선된다. 동사의 MOSFET 설계는 오랜 시간에 걸쳐
보강되어져 왔으면 현재 5세대의 단계에 있다. 따라서 코드사의 가장 소형 앰프도 동사의 맞춤형
실리콘을 사용함으로써 큰 혜택을 누릴 수 있게 되었다.
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코드사의 출력 보호 시스템은 전원부의 레일 사이에서 생성되는 자력에 반응하여 작동이 된다.
전원부의 두 레일 사이에는 미세한 자력의 밀도 차이가 있다. 따라서 앰프는 이 차이를 이용해서
전력이 전달되어야 할 것인지 아닌지를 결정한다. 만일 유입되는 음향 신호가 적절한 것이라면
이에 대해 전력을 공급할 것이고 만을 스피커에 손상을 가할 것이라 판단되면 전력 공급의 멈추고
스피커를 보호하기 위해 스탠바이 모드로 전환되는 것이다.
코드사 앰프의 온도 관리는 탁월한 설계를 통한 원활한 통풍에 기반하고 있다. 코드사의 관계자들은
전기 장치인 팬은 가정 환경에는 적합하지 않다고 생각하고 가정용 제품에서는 과감하게 팬을
제거하여 전술하였듯이 탁월한 설계 방식을 통해 냉각 문제를 해결하고 있다. 동사의 대형 듀얼
120mm 초저 노이즈 팬이 매우 소음이 낮지만 코드사는 가정에서 사용될 제품에서 팬을 장착
하겠다는 시도는 고려하지 않고 있다.
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