Waversa Systems DAC3
웨이버사 오디오 프로세서 WAP 이해하기
Waversa Audio Processor(WAP)
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웨이버사 W DAC3의 장점
- 자체 제작한 Waversa Audio Processor(WAP)가 마스터가 되어 각 칩의 클럭을 제어하기 때문에 클럭을 일치시킬 수 있음
- 각 칩은 하나의 클럭에 의해 완벽하게 동기화 됨
- WAP는 주파수에 맞춰 두 개의 클럭(44.1kHz/ 48kHz)을 가지고 있어 수학적으로 정확하게 업샘플링 할 수 있음
- 사브레 칩 부터 완벽하게 분리된 좌/우 신호체계(상호간섭을 원척적으로 배제하여 최종 아날로그 단까지 각각의 고유 신호 유지)
▲ Waversa Systems W DAC3의 구성
Waversa Systems W DAC3의 특별한 Estimator(업샘플링)
웨이버사의 첨단 의료기 사업중 생체신호 검출 및 복원을 위한 자체 개발 원신호 재생 메커니즘으로 왜곡되는 업샘플링이 아닌 마스터테잎 원본에 가까운 사운드를 추적하는 알고리즘이 전용 칩의 형태로 개발되어 DAC에 장착됩니다. 이 추적과정에서 사용되는 내부 처리 속도는 PCM 3M 샘플레이트에 해당하며 LP 수준의 복원 능력을 가지고 있다고 할 수 있습니다. 이를 WAP(Waversa Audio Processor)라 합니다.
디지탈 음원은 아나로그에서 디지탈로 바뀌는 과정에서 지정된 해상도에 따라 아래의 그림과 같이 가장 근접한 지점의 데이터를 사용하게 됩니다. 해상도가 낮을 수록 오차는 커지고 그 오차에 의해 원래 음원에 존재하지 않던 고주파 잡음이 추가되어 "디지탈은 차가운 소리"라는 일반적인 견해가 일반화 되어 있습니다.
▲ 일반적인 DAC의 낮은 해상도에서의 디지털 신호(빨간색 선)
WAP는 주파수에 맞춰 두 개의 클럭(44.1kHz/ 48kHz)을 가지고 있어 정확하게 업샘플링 할 수 있습니다. 이렇게 W DAC3는 클럭의 순도를 높이기 위해서 두 개의 클럭을 사용하는데, 예를 들어 44.1을 96으로 연산해 정확하게 맞춰서 업샘플링 플레이하는것은 굉장히 어려울 뿐만아니라 하이엔드 오디오에는 적합하지 않습니다. 과거 44.1을 96으로 변환하는 업샘플러 칩이 많이 나오고 있지만 이 칩의 용도는 칩들간의 입출력 스펙이 상이한 경우 이를 맞추기 위하여 개발된 것으로 음질의 향상과는 상관이 없습니다.
이러한 주파수별 두 개의 클럭을 통해 나온 업샘플링은 타사의 업샘플링과는 완전히 차원이 다른 사운드입니다. 일반적인 업샘플링 과정을 설명하면 디지털의 점과 점 사이를 선으로 잇게 되고, 아날로그의 곡선과는 다르게 점과 점 사이에 직선이 생기는데, 이것이 바로 고주파 노이즈를 발생시키는 부분이고, 디지털의 차가움을 느끼게 하는 부분이었습니다.
▲ 일반적인 DAC의 낮은 주파수 대역에서의 디지털 신호(빨간색 선)
디지털에서 Bit가 늘어난다는것은 점과 점사이가 좀 더 촘촘한 점으로 찍힐 수 있어 직선으로 잇는다고 해도 멀리서 보면 아날로그처럼 곡선으로 보이는 것을 말합니다. 예를 들어, 16비트에서 24비트로 올리면 칸이 256(2의 8승)개가 더 생깁니다. 또한 이렇게 더 많은 점이 찍히는 가운데 원래의 파형을 수학적으로 연산하여서 찾는 메커니즘을 이용하는 W DAC3의 업샘플링 입니다.
▲ 일반적인 DAC의 높은 주파수와 해상도에서의 디지털 신호(빨간색 선)
이것은 한번으로는 부족하고, 여러 번 수행하여서 그려지는 파형선이 있는데, 이 파형이 바로 마스터 테잎이 가진 원래의 신호이며, 이 파형을 WAP가 D/A칩에 보내어주어 재생할 수 있도록 합니다. 또한 이러한 메커니즘은 인텔 i7칩 10개가 연산해야하는 엄청난 양이지만, WAP의 Parallel Computing에 의해 일반적인 폰노이만 방식의 컴퓨터에서는 불가능한 수준의 성능을 저전력으로 수행할 수 있게 되었습니다.
▲ Waversa Systems W DAC3의 원신호 복원 메커니즘으로 복원된 디지털 신호(빨간색 선)
일반적 DAC의 바이패스는 신호가 들어오는 그대로 전송하는 반면, W DAC3의 바이패스는 44.1, 48kHz/16비트--> 44.1, 48kHz/24비트로 바꿔줍니다. 또한 W DAC3는 DSD를 PCM으로 바꾸는 기능과, PCM을 DSD256 으로 바꾸는 기능(DSD 256을 44.1kHz X 256 또는 48kHz x 256으로 바꿀 수 있음)을 가지고 있으며, DSD 64-->DSD 256 또는 PCM 352로 업샘플링 하는 기능(DSD는 128까지 받을수 있음)을 가지고 있습니다.
보통 많은 DAC는 업샘플링을 하면 소리가 왜곡되어 소리가 얇아지고 시끄러워지는 경향이 있습니다. 하지만 W DAC3의 PCM의 사운드는 라이브의 성격을 가지면서 모든 사운드가 밸런스 있는 사운드라면, DSD는 소리에 윤기가 나고 색감이 고운 사운드를 들려줄 수 있습니다.
PCM에서 DSD로의 변환 재생 기능은 웨이버사 만의 독특한 재생 방식으로 PCM 상태에서 재생이 불가능한 고해상도 음원을 재생하기 위한 방법입니다. 이는 PCM을 5.6MHz까지 해상도를 늘리고 이를 DSD로 변환하여 D/A칩에 전달하면 PCM과 다른 차원의 해상도를 가지는 재생음질을 경험할 수 있습니다.
▲ Waversa Systems W DAC3의 클럭(주파수)별 업샘플링 과정
