오늘은 여러분들이 기다리셨을 완벽한 사운드를 완성하기 위한 기술적 노력에 대한 NWZ-ZX1 개발팀의 이야기를 이어서 들어보도록 하겠습니다. ^^
#1. 휴대용 기기에 최고의 음질을 담기 위한 끊임없는 도전
컴팩트한 사이즈에 원음 그대로의 감동을 전달하는 NWZ-ZX1, 그 사운드 완성에 어떤 노력이 들어갔는지 우선 들어보겠습니다. J
NWZ-ZX1이 달성했으면 하는 음질의 목표와 지향점은 무엇이었나요?
한 마디로 말하자면, 가능한 ‘원음 그대로 변화가 없는 플랫하면서도 좋은 소리’였습니다. 세상의 다양한 헤드폰의 개성을 살리는 사운드 구현이 목표였지요. 뿐만 아니라 휴대용 오디오임을 감안, 가정에서 사용하는 대형 헤드폰은 물론 모바일 환경에서의 사용도 고려해 소니 뿐만 아니라 타사 제품도 함께 테스트하며 개발을 진행했습니다.
음질을 완성하는 작업이 수월하지만은 않았을 것 같은데요
사실 쉽지 않은 나날의 연속이었습니다. 오디오 퀄리티, 즉 음질을 끌어올리는 작업을 하기 위해 저는 매일같이 부품을 테스트하고 측정했습니다. 배터리의 전선을 굵게 하거나, 전원의 폭을 변경하는 등 수많은 도전을 했었죠. 일반적인 워크맨에서는 사용하기 어렵다고 포기한 부품들조차 음질을 위해서라면 사용할 수도 있지 않을까 생각했어요. 이 때문에 선택의 범위가 아주 넓어졌고, 그만큼 시도하고 조정해야 할 부분 역시 나날이 늘어갔습니다. 저희 멤버 전원이 시행 착오를 거치며 계속 소리를 진화시킨 것이죠.
토모아키 사토씨가 이야기한 것처럼 쉽지 않은 작업이었습니다. 하나의 부품이 바뀌는 것만으로 모든 레이아웃이 변경되는데 저는 그 비율을 조정하는 일을 하는 메커니컬 디자이너이기에, 매일 같이 조정에 조정을 반복했습니다.
메커니컬 디자이너의 고생이 많았습니다. 음질을 위해 레이아웃을 수없이 변경해야 했기 때문에 어쩔 수 없는 일이었지요. 게다가 안드로이드 탑재 모델이기에 블루투스와 와이파이, 거기에 GPS까지 들어가야 했고요.
휴대용 기기는 크기에 있어 한계가 있습니다. 전체 밸런스를 조정하면서 수많은 부품을 한정적인 공간에 정리해야 했기 때문에 다른 기종과 비교했을 때 아무래도 고생스러운 부분이 있었습니다.
#2. MP3 음원도 원음에 가까운 감동으로 전달하는 소니의 기술력
이와 같은 소니 장인들의 수많은 노력으로 탄생한 NWZ-ZX1는 그야말로 소니 기술의 집약체라고 할 수 있습니다. 최고의 음질을 들려주는 NWZ-ZX1의 기술에 대해서도 함께 들어보겠습니다. J
S-master HX 풀 디지털 앰프*의 구현을 위해 NWZ-ZX1은 총 4개의 전원부를 갖추고 있는데요, 이로 인해 얻을 수 있는 이점은 무엇인가요?
*S-master HX
소니만의 고유한 디지털 앰프. 거치형 대형 오디오를 위해 설계 되었으나, 워크맨과 같은 휴대 기기에 적합하도록 개선됨. S-master, S-master MX를 거쳐 현재 S-master HX까지 발전했으며, 음원에서부터 헤드폰으로 소리를 전달하기까지 모든 부분을 디지털로 구성. 소니가 설계한 앰프와 DAC를 포함하고 있음.
전원은 오디오 기기에서 아주 중요한 부분을 차지하는 부품입니다. 일반적으로 휴대용 오디오 앰프는 한 개의 전원만을 탑재하고 좀 더 고급기기가 2개 정도를 탑재하는 것이 한계입니다. 그러나 NWZ-ZX1은 총 4개의 독립적인 전원을 탑재하고 있습니다. ▲NWZ-ZX1의 전원설계도저희는 NWZ-ZX1을 설계하며 커플링 콘덴서라고 하는 부품을 제거하는 대신, 정(Positive)과 부(Negative) 전원부를 설계하여 시스템을 구축하였습니다. 정의 전원부는 힘을 가하고, 부의 전원부는 힘을 제동하는 역할을 함으로써 충분한 전류를 공급할 수 있게 되었지요. 좌, 우의 스테레오 출력을 위한 전원부를 별도로 추가하여 소리의 상호 간섭을 줄여 스테레오 성능을 높였습니다.
이러한 4개의 전원부 설계를 통해 강한 사운드를 필요로 하는 오버 헤드 헤드폰도 제대로 구동시킬 수 있게 되었습니다. 특히 S-master와 같은 디지털 앰프는 아날로그 앰프에 비해서 전기신호에 의한 노이즈의 영향을 받기 쉽기에 고 퀄리티의 전원 부품이 필요하고 전반적인 비용을 상승하게 만듭니다. 하지만 NWZ-ZX1의 경우 최상의 사운드를 위해 4개에 달하는 부품을 아낌없이 사용했습니다.
방금 이야기한 커플링 콘덴서의 제거는 어떤 의미를 가지고 있나요?
커플링 콘덴서는 직류 전기를 막고 교류 전기를 통과시키는 일종의 필터와 같은 부품입니다. 정/부 어느 한쪽의 전원에 직류 전기가 흐르면 헤드폰 전자석의 움직임이 치우쳐져 고장의 원인이 되는데 이를 제어하기 위한 안전 필터의 역할로 커플링 콘덴서가 존재하는 것이지요. 이 경우 저음역대가 감소되고 소리가 지연되는 문제가 발생할 수 있습니다. 하지만 S-master HX는 커플링 콘덴서가 필요 없습니다. 정/부 양 전원을 모두 사용하도록 설계된 구조이기 때문이죠. 이러한 방식은 회로에서 차지하는 공간을 절감하고 비용을 낮출 때 사용하는 방식이지만 NWZ-ZX1에서는 절도 있고 섬세한 저음부를 달성하기 위한 목적으로 사용됐습니다.
그렇다면 압축 음원을 HRA 오디오 수준으로 재생할 수 있는 DSEE HX*는 어떻게 구성 되었나요?
*DSEE HX (Digital Sound Enhancement Engine)
CD, MP3, AAC, WMA등 손실 압축된 음원의 손상된 부분을 복원하여 CD의 음질을 넘는 하이 레졸루션 오디오로 변환하여 재생하는 기술
맞습니다. 말씀하신 대로 DSEE HX는 압축 음원을 최대한 살려주어 HRA 수준으로 만들어 줍니다. 사실 NWZ-ZX1을 구입하는 분들 중에는 HRA 음원을 가지고 있지 않은 분들도 많을 것입니다. 그렇다고 지금 당장 가지고 있던 MP3를 모두 HRA 음원으로 구매하기에도 한계가 있지요.그래서 현재 소비자들이 가지고 있는 콘텐츠를 어떻게 하면 최대한 살려줄 수 있을까 고민했고, 일반 압축 음원을 HRA 급으로 들을 수 있으면 좋겠다고 생각했습니다. 사실은 개발이 거의 모두 끝나갈 쯤에 제가 억지로 제안한 부분이라 엔지니어는 정말 어려움이 많았을 듯 합니다. (웃음)
#3. 음질을 위한 모든 부품에 대한 실험, 그리고 타협 없는 설계
NWZ-ZX1 개발팀은 거의 모든 부품에 대한 수많은 실험을 걸친 타협 없는 설계로 NWZ-ZX1의 사운드를 완성했는데요, 특히 어떤 부분에서 개선되었는지 들어보았습니다. J
NWZ-ZX1에는 대형 콘덴서인 OS-CON이 적용된 것으로 알고 있습니다. 어떤 역할을 하는 장치인가요?
풀 디지털 앰프인 S-Master HX의 4개의 전원부에 안정적인 전원을 공급하기 위한 부품입니다. 음질을 위한 최적의 주파수 특성을 가지고 있고 전기 노이즈가 극히 적은 전원을 공급해 아름답고 맑은 보컬과 탄탄한 저음을 재생할 수 있지만, 고가이며 사이즈가 큰 편이라 휴대용 기기에 장착하기는 쉽지 않은 부품입니다. 사실 OS-CON을 사용하기 전에 저희는 다른 2가지의 후보군과 함께 테스트를 해봤습니다. OS-CON의 강력한 저음, 고음의 넓은 재생력과 중역대의 섬세한 보컬은 다른 콘덴서가 따라올 수 없었죠. 결국 만장일치로 OS-CON을 선택했습니다.
OS-CON이 사이즈가 큰 편이라고 하셨는데 어떻게 장착하셨나요?
NWZ-ZX1 모델은 다른 모델과 달리 본체 아래쪽이 튀어나와 있는데요, 바로 이 부분이 OS-CON 콘덴서를 넣었습니다. 상단의 설계 모델 이미지를 보면 ‘D’부분이 바로 OS-CON을 장착한 부분입니다.
충전 펌프 전원으로 POSCAP을 사용했는데요, 이것은 어떤 기능을 담당하나요?
충전 펌프(Charge Pump)는 일종의 DC to DC 컨버터 역할을 하는 부품으로 OS-CON에서 발생하는 노이즈를 제거해 보다 투명하고 선명한 음질을 실현할 수 있습니다.
배터리에서 전달되는 선의 굵기도 일반적인 제품보다 훨씬 굵은데요.
계산상으로는 더 가는 선을 사용해도 전혀 문제가 없었습니다. 하지만 기존보다 약 1.5배 두꺼운 현재 케이블을 탑재했을 때 노이즈가 줄어드는 것을 파악할 수 있었습니다. 케이블 역시 저음역대의 강력함과 고음역대의 재생 범위에 영향을 미치기 때문에 타협 없이 적용했습니다.
처음에 저는 좀 반신반의했습니다. 배터리 케이블의 굵기가 사운드에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 생각했습니다. 하지만 실제로 들어보니, 그 차이는 상당했습니다.
또한 배터리 보호 회로의 FET(Field Effect Transistor, 전류 스위치)도 좀 더 고급 부품을 사용해 이를 통해서도 음질을 향상시킬 수 있었습니다.
전류는 회로에서 항상 흐르고 있습니다. 심지어 작동하지 않는 중에도 말이죠. 그래서 그쪽의 선재를 더욱 두껍게 했습니다. 선재는 철사나 기타 선 등을 만드는 케이블의 기초 재료인데, 이 선재와 보호 회로까지 모든 선을 굵게 해서 저항을 낮췄습니다. 실제로 들어보면 이전에 비해서 더욱 맑은 소리로 향상된 표현력을 보여줍니다.
신호 케이블에도 변화가 있다고 들었습니다.
메인 보드에서 헤드폰 잭으로 연결하는 케이블로 저저항의 두꺼운 OFC를 사용하고 있습니다. OFC는 Oxygen Free Cooper로 보통 무산소동이라고 불립니다. 구리에 산소가 적게 들어갈수록 신호 전송 능력이 향상되는데요, 저는 헤드폰에 손실이 없는 소리를 전하고 싶었기 때문에 처음부터 무산소동 사용을 주장했습니다.무산소동은 일반적인 구리보다 가격이 더 높은 편인데, 다른 두 명의 멤버들이 ‘무산소동까지 필요해?’라고 하며 의문을 제기하기도 했습니다. 그래서 바로 동일한 두께의 일반 케이블로 바꾸어보았는데, 음질이 확연히 떨어졌습니다. 결과적으로 저는 더욱 당당하게 주장했고 결국 OFC 사용에 모두가 동의했죠. (웃음)무산소동 케이블은 딱딱하여 곡선으로 만들기 어렵기 때문에, 사실 메커니컬 디자이너의 입장에서는 꽤나 성가신 존재입니다. (웃음) 게다가 일반적인 케이블보다 공간을 두 배 정도 더 차지해서 효율적으로 설계하는데 애를 먹었습니다.
뿐만 아니라 디지털 앰프의 불필요한 노이즈를 제거하는 로우 패스 필터도 개량하였습니다. 이 회로는 일반적으로 세라믹 콘덴서를 사용하는 편인데, 이번에는 필름 콘덴서를 사용하여 보컬의 중역대를 개선시키는 방법을 사용했습니다. 전체적인 밸런스를 보면 좀 더 음질을 향상시켰습니다.
NWZ-ZX1은 모든 부품에 있어 최상의 음질을 위한 실험을 거쳤다고 할 수 있는 제품이고, 그만큼 음악을 사랑하는 여러분이 원음의 감동을 충분히 누리시길 바랍니다.
지금까지 NWZ-ZX1의 완벽한 사운드를 만들어 내기 위한 기술적인 노력의 스토리를 함께 들어봤는데요~J감동을 전달하는 사운드를 위해 눈에 보이지 않는 작은 부품 하나에도 끊임없는 실험과 검증이 있었던 노력을 알고 나니 NWZ-ZX1가 더욱 특별하게 보이는 것 같습니다.
