OPPO 203/103용 디지털 보드 3가지를 만들고 나서

BD player Mod. 2020. 11. 9. 20:16

 

이번에 High resolution PCM/DoP 보드를 내 놓으면서 원래 계획 했던 3 종 세트를 완성 하게 되었습니다.

 

가장 먼저 만든 것이 Sabre ESS9038Pro 칩으로 만든 하이엔드 DAC Stereo 보드 , 두번째가 I2S 시그널을 직접 HDMI 형식의 단자를 통해 I2S 입력을 받을 수 있는 외부 DAC에 전달하는 I2S 보드 그리고 세번째가 이번에

내놓은 High Resolution PCM/DoP 보드 입니다. 사진도 왼쪽으로 부터 순서 대로 배치 했습니다.

 

 

이번에 High resolution PCM/DoP 보드를 내 놓으면서 원래 계획 했던 3 종 세트를 완성 하게 되었습니다.

 

 

 

가장 먼저 만든 것이 Sabre ESS9038Pro 칩으로 만든 하이엔드 DAC Stereo 보드 , 두번째가 I2S 시그널을 직접 HDMI 형식의 단자를 통해 I2S 입력을 받을 수 있는 외부 DAC에 전달하는 I2S 보드 그리고 세번째가 이번에

 

내놓은 High Resolution PCM/DoP 보드 입니다. 

 

사진도 왼쪽으로 부터 순서 대로 배치 했습니다.

 

이 보드를 개발 하게 된 것은 2012년 경 오포 93이 나왔을 때 그 편리함에 놀라고 또 프로젝터를 통해 대형화면으로 보았을 때 아쉬운 화질을 개선 하고자 만들었던 리니어 전원부에 대한 이야기와 사진을 제 블로그  | http://pcaudio.tistory.com/… 에 올려 놓았더니 프랑스에서 이메일로 자기도 이 같은 리니어 전원을 만들어 달라는 요청이 있어 시작 한 것이 오포 튜닝의 시작이었습니다.

 

그 이후 오포 103/105 그리고 203/205로 오면서 개조 요청과 작업이 꾸준히 진행 되었는데 항상 머리에 있던 것이 오포 105와 205의 그리 필요치 않은 7.1 채널 아날로그 DAC 보드 였습니다.

 

스테레오 2 채널 보드만 있으면 되었지 굳이 7.1 채널 아날로그 DAC 보드를 갖춘다는 것이 필요 이상으로 느꼈습니다.

 

 

거기다 오포가 비디오와 콘트롤 부분은 잘 설계하는데 오디오 부분의 설계는 DAC 칩 메이커에서 발표한 표준 회로에 거의 벗어나지 않는 평범한 설계라는 것이 아쉬었습니다.

 

DAC 칩 자체는 세계 최고 수준의 Sabre ESS9018 ( 오포 105의 경우 ) ESS9038Pro ( 오포 205 ) 를 사용했음에도 I/V회로 및 버퍼 단의 아날로그 부분이 빈약해서

이 부분을 보강하는 개조 작업을 하다가 아에 오포 103과 203의 아날로그 DAC 단 자리에 ESS9038Pro 칩을 사용하고 여러 하이엔드 DAC 회로를 참조 하여 제대로 설계하여 만들어 본 보드가

하이엔드 스테레오 2 채널 DAC Stereo 보드입니다. 이 보드를 설계 하면서 오포 기기의 오디오 신호 데이터 흐름과 제어 체계를 알수 있게 되었습니다.

 

 

 

이 보드 개발 하고 나서는 또 생각이 오포 103과 203에 리니어 전원을 붙이고 클럭을 TCXO또는 Femto clock으로 업그레이드 하면서 I2S 신호를 빼낸다면 정말 좋은 오디오 트랜스포트 역할을 하게 할 수 있겠다 라는 생각이 들었습니다.

 

원래 I2S 신호는 기기 내부에서 보드간에 사용하는 신호로 30Cm 이상 신호 라인이 길어지면 신호의 품질의 열화가 생기게 됩니다. 그런데 미국의 유명한 오디오 메이커인 PSAudio 에서는 이 신호를 HDMI 단자의 물리적 규격을 사용하면서 밸런스 전송으로 보낼 수 있는 자기만의 프로토콜을 만들었습니다.

 

이것이 PSAudio HDMI I2S 신호 체계입니다. 이것을 무상으로 공개 한 이후 몇몇 회사 들이 이 규격에 따라 I2S 신호를 받을 수 있는 디지털 입력단을 설치 하고 있고 이런 현상은 중국읚 R2R 방식의 하이엔드 DAC 메이커 들이 특히 많이 채용하고 있습니다.

 

요즘 화제가 되고 있는 Denafrips Terminator DAC 가 대표적이지요. 오디오 신호를 가장 원천적인 상태에서 받을 수 있어서 이론상으로는 가장 좋은 전송 방식입니다.

 

 

주의 할 것은 입출력 단자를 HDMI 단자 형식을 빌려 온 것이지 전기적 신호 체계는 완전히 다릅니다. 듣기로는 HDMI 규격을 사용하려면 상당한 라이센스 비용을 지불 해야 하는데 대부분의 하이엔드 오디오 메이커에서는 규모의 경제상 수용하기 힘들다고 합니다.

 

 

하여튼 PSAudio HDMI I2S 신호 체계를 통하면 384Khz, 36Bit PCM 뿐아니라 DSD 256 신호도 순수하게 가공없이 보낼 수 있어 매력적입니다.

 

 

이 보드는 특히 외국, 유럽과 호주쪽에서 인기가 좋아 꾸준히 만들고 있습니다.

 

이 신호를 받을 수 있는 DAC를 가진 분에게는 이 보드가 최적입니다.

 

 

그런데 많은 고가의 DAC 들은 I2S 신호를 직접 받지는 못합니다. 대신 DoP 형식으로 SACD/DSD 신호를 받을 있는 DAC 들이 많습니다. Chord ,MSB, Mytec 및 Playback Designs 사에서 나온 DAC들이 대표적입니다.

 

DoP 형식으로 SACD/DSD 신호를 받지 못해도 오포 플레이어에서 setup 메뉴에서 이를 192 Khz 24bit PCM 신호로 바꾸어 출력하면 이번에 내놓은 High resolution PCM/DoP 보드에서 정상적으로 출력 할 수 있습니다.

 

 

이번 High resolution PCM/DoP 보드의 개발 목적은 크게 2개가 있습니다. 이런 SACD/DSD 신호를 제대로 받을 수 있게 하는 것이 첫 번째 목적입니다.

 

 

꽤 많은 DAC가 DoP 신호를 받을 수 있지만 USB 단자를 통해서만 가능한것이 많습니다. 그런데 USB 단자를 통한 다는 것은 PC나 노트북 컴퓨터와 연결해야 하는데 이런 기기들은 자체가 노이즈 덩어리 일정도로 오디오적인 면에서는 피해야 할 접속 기기입니다. 거기다 이들을 구동하려면 매번 컴퓨터를 켜야 하는 등 번거롭기 짝이 없습니다.

 

 

이에 반해 오포 플레이어를 통해 디지털 동축 출력 단자로 High resolution PCM/DoP 신호를 내준다면 훨씬 더 좋은 효과와 성능을 낼 수 있고 매우 편리합니다.

 

음악을 듣고자 할 때 마치 CD 플레이어를 켜는 정도의 수고면 되니까요.

 

 

리니어 전원을 장착한 오포는 EMI/ECM 잡음으로 부터 거의 해방되어 순수한 오디오를 즐길 수 있습니다. 더욱이 오포에서는 Pure Audio란 기능이 있어 이 버튼을 누르면

오디오 출력을 위한 기능 이외에는 모드 정지 되어 순수한 오디오 플레이어 역활을 하게 할 수 있어 더욱 좋습니다.

 

두번째 개발 목적은 오포를 포함한 모든 블루레이 플레이어는 동축이나 광 디지털 출력 단자를 통해서는 블루레이나 DVD에 들어 있는 96Khz, 24Bit 이상의 고음질 소스를

강제적으로 48Khz, 16Bit 로 다운시켜서 내 보내는 것을 우회해서 원래 음질과 소스 그대로 출력 시킬 수 있게 하는 것입니다.

 

 

요즘은 오페라나 공연실황을 담은 블루레이 소스가 많아지는데 이 방법을 통하지 않고는 고가의 하이엔드 DAC로 출력은 무조건 다운그레이드

된 디지털 신호만을 받을 수 밖에 업지만 이를 피할 수 있는 방법이 생긴 것이죠.

 

 

그런데 이런 좋은 점에도 불구하고 위의 보드 들이 음악성이 없으면 안되겠지요.

 

 

35년 정도의 오디오 취미 생활과 진공관 앰프 이론과 설계에 대한 책자 등 오디와 자작 관련 책 4권을 쓰면서 얻은 지식과 경험을 바탕으로 해서인지 

베타 테스터 들의 평가가 좋아 힘들얻고 있습니다.

 

Revox B77 /PR99 용 Reproduce , Record board 새로 만듬

Audio recording 2020. 11. 9. 20:13

몇 달 전 부터 다시 릴 테이프 데크에 다시 관심을 가져 Ebay 등에서 어렵게 B77과 PR99를 각 한대씩 구할 수 있었습니다.

이 두기기에 대한 자세한 회로도및 서비스 매뉴얼을 갖고 있고 또 90년대 중반에 이 기기를 개조하고 바이어스 설정등 캘리브레이션을

해 본 경험이 있어 어렵지 않게 다시 재 개조 작업에 들어 갈 수 있었습니다. 이번에는 모든 보드에 대해 완전한 개조를 했고 또 음질에 가장

중요한 레코딩 및 재생 보드는 아에 ORCAD로 재 설계 하고 보드도 새로이 만들었습니다.

원래 보드가 베이클라이트 재질에 많은 전해 콘덴서 그리고 최악인 노출형 탄소 재질의 반고정 저항을 사용한 것에 비하여 이번 보드는 에폭시글래스 재질에 금도금 처리 한 것으로 만들었고

1% 금속 피막 저항, 전해 콘덴서를 대체 하여 유기 폴리머 콘덴서 ( 대체가 불가능한 부분은 일본 Nichicon사의 오디오 그레이드급인 Muse 품종 사용 ) , 그리고 모두 메탈 캔 트랜지스터 사용에

독일제 Wima Film 콘덴서 거기다 반고정 저항은 최고의 품질인 Copal사의 금피막 trimmer 를 사용하였습니다.

결과는 대만족입니다. 최고의 음질을 내줍니다. 이 보드는 필요에 따라 NAB 15와 71/2 NAB 7 1/2 및 3 3/4 IPS 용 보드 그리고 CCIR (IEC) 15와 7 1/2 ips 보드의 3 종으로

만들 수 있게 하였습니다.

 

나머지 보드들은 기존 보드의 부품을 거의 걷어 내고 최고급 부품으로 다시 장착하고 재 캘리브레이션 작업을 했습니다. 메커니컬 한 부분의 업 그레이드를 추가로 한 후 다시 정밀 재 캘리브레이션 하면 모든 개조 작업이 끝날 예정입니다.

 

이 김에 외관도 일신하고자 상투스 대표님과 협의하여 상투스가 보유한 CNC 밀링 머신 등을 이용하여 통 알류미늄을 절삭하여 앞면 패널을 만들고 실크 스크린으로 레터링을 할 예정입니다.

 

옆면과 밑면은 우드로 하느냐 아니면 통 알류미늄을 절삭하여 사용하느냐는 좀 더 고민해 봐야 할 것 같습니다. 아직 갈길은 좀 남았지만 내부 전자 회로는 거의 완성이 되어 기쁩니다.

 

지금까지 30년간 여러가지 릴 데크를 사용해 보았습니다. 리복스 B77, PR99 및 진공관식 G36 등을 부분 개조 하여 업 그레이드 하여 사용해 보았고 이 밖에 거대한 덩치의 Ampex 350 , 노르웨이 Tandberg TD20SE 그리고 Lyrec Prida Mk2 가 꽤 오랫동안 저와 같이 함께 하였습니다.

 

여러가지 기기 중에서 제가 오디오 애호가 적인 측면에서 가장 좋은 기기는 리복스 B77 (PR99은 B77의 세미 프로페셔날 형으로 내부 전자 회로는 80% 이상 동일 ) 입니다.

 

오디오 애호가에 필요한 재생과 레코딩에만 충실하기 때문입니다. 같은 회사이면서 프로용 브랜드인 스튜더의 A80,820, 807도 물론 좋은 기기 입니다만 일단 가정에서 사용하기 덩치가 크고 편집 기능에 관한 회로와 기능이 많은 것이 흠입니다. 이 부분이 더 있는 만큼 고장 발생요소도 많습니다. 오디오적으로 보아도 B77이 개별 트랜지스터 소자를 사용한 discrete A급 증폭 방식의 회로인데 비하여 스튜더의 프로용 기기는 OP amp IC로 주로 구성되었습니다. 음질적으로는 개별 트랜지스터를 사용한 discrete A급 증폭 방식이 훨씬 더 좋습니다.

 

특히 후반부에 개발된 기기들 예를 들면 A807 같은 기기들의 내부 회로는 OP AMP IC로 대부분 구성되어 있습니다. ( 여담이지만 회로적으로 가장 좋은 스튜더 기기는 A80 으로 보입니다. )

Lyrec Prida Mk2 기기도 참 좋은 기기입니다. 디지털 미터가 달려 있고 한데 이 기기 또한 OP AMP IC로 오디오 회로를 구성한 것이 아쉽습니다. 그래서 오디오적으로는 리복스 B77를 개조하여 사용하는 것이 더 좋습니다.

 

또 한가지 리복스 B77, PR99의 큰 장점은 보수용 부품을 구하기가 매우 쉽다는 것입니다. 이베이에 각종 부품이 있고 이들 부품과 액세서리 등을 전문으로 파는 상점이 2 곳이나 있어 예비 부품이나 보수용 부품 걱정 안해도 됩니다. 또한 B77은 워낙 많이 팔려서 인지 이베이 등에서 상태 좋은 기기를 대략 1500 ~1800 불 정도면 어렵지 않게 구입이 가능한 것도 큰 매력입니다.

새로이 구입하시고자 하는 분은 가능한 먼저 2 트랙에 15와 7 1/2 ips 지원되는 High speed 버전 기기를 찾아 보시고

안되면 7 1/2 및 3 3/4 IPS이 지원되는 standard speed 버전을 구하시면 됩니다.

 

그 이하 속도의 기기도 있는데 이는 오디오용으로는 사용에 부적합한 기록 보관용입니다.

2 트랙에 15와 7 1/2 ips 를 구입하신 분에게 세컨드 기기로는 7 1/2 및 3 3/4 IPS가 지원되는 4 트랙 기기를 갖는 것도 괜찮을 겁니다.

 

앞으로 계속 중간 중간 업 그레이드 과정을 소개해 드리겠습니다.

 

 

왼쪽이 PR99, 오른쪽이 B77

앞 보드가 새로인 만든 reproduce board . 뒤의 것이 오리지널 보드 . 전해 콘덴서 등은 유기 폴리머 콘덴서로 그리고 가장 취약한 반고정 저항은 코팔사의 밀폐형 금피막 저항 사용

새로 만든 레코딩 보드 , 뒤가 오리지널 보드

최고의 부품으로 환생한 오실레이터 보드

오리지널 보드의 부품을 대폭 업그레이드 시킨 input board

업그레드 된 모니터 보드

업 그레이드를 마친 capston motor drive board

새로 만든 reproduce 와 recording 보드를 포함하여 최고의 부품으로 업그레이드 된 보드를 장착한 내부 모습

ORCAD를 사용하여 회로도 부터 다시 작성하고 PCB 패턴 만듬

새로운 기판 완성후 장착전 오실로스코프를 통한 성능 검사

캘리브레이션 하기 전에 헤드 부터 청소 .

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