COSDAC V2는 PCM2704칩을 사용한 USB 사운드카드-엄밀히 이야기하면 USB Audio DAC(이하 USB DAC)이다. 'COSDAC V2'라는 이름은 정호윤님 PCB를 설계하면서 붙인 것이다. PCB 공제 + 부품 공구 때 워낙 인기가 높아서 순식간에 2차 공구까지 종료되었던 터라 나는 공제에 참여하지 못했다. 하지만 다행히도 정호윤님이 선물로 이 공제가 마무리 된 후 남은 PCB를 하스의 회원분들에게 정말 저렴한 가격에 나눠주시고 엄수호님이 맡아서 공구를 진행해주신 덕분에 COSDAC V2를 접할 수 있는 기회를 얻게 되었다.
COSDAC V2의 특징
1. PCM2704 사용 - USB INTERFACE+STEREO AUDIO DAC+SINGLE ENDED HEADPHONE OUTPUT+S/PDIF OUT 을 원칩으로 지원
1) USB INTERFACE - 기본드라이버가 윈도우에 내장되어있기 때문에 드라이버 설치가 전혀 필요없으며 기본적으로 USB 5V 전원을 사용하여 USB 케이블을 꽂기만하면 동작.(버스파워선택시) 지원 규격은 USB 1.1로 구사양 컴퓨터에서도 작동.
2)STEREO AUDIO DAC+SINGLE ENDED HEADPHONE OUTPUT - Samplig Rate: 32, 44.1, 48Khz - 16-Bit Delta-Sigma Stereo DAC - Analog Performance at VBUS = 5 V: - THD+N: 0.006% (RL > 10 kΩ,- Self-Powered) - THD+N: 0.025% (RL = 32 Ω) - SNR: 98 dB - Dynamic Range: 98 dB - Po: 12 mW (RL = 32 Ω) - Oversampling Digital Filter - Pass-Band Ripple: ±0.04 dB - Stop-Band Attenuation: .50 dB - Single-Ended Voltage Output - Analog LPF Included
3) S/PDIF OUT - IEC-60958 표준에 따른 S/PDIF Out With SCMS
2. S/PDIF 출력 지원 - 74HCU04를 사용한 출력회로 사용(논리의 경계를 깔끔하게 잡아줌)
3. 버스파워 1.5 지원(가칭) - PCM2704의 내부레귤레이터를 사용하되 USB 전원과 외부전원을 선택 가능
4. HID INTERFACE 지원 - 별도 작업을 통해 외부 버튼으로 음량 증가/감소 및 무음 상태를 조절 가능
전에 만들었던 PCM2902와 이번 COSDAC V2의 PCM2704의 근본적인 차이는 CODEC인가 DAC인가의 차이다. PCM2902는 CODEC으로 ADC와 DAC가 모두 포함되어 있지만 PCM2704는 ADC 없이 DAC만 있다. 물론 그대신 PCM2704는 스펙(음질?)이 좀 더 좋고, Low Pass Filter(이하 LPF)가 내장되어 있다.
COSDAC V2의 회로는 위의 회로를 기본으로 하고, 디지털(S/PDIF) 신호 출력 부분에 보다 정교한 신호를 출력하기 위해 74HCU04를 사용한 출력회로가 추가되어 있다.
위 회로의 출력단을 보면 현재 TI 홈페이지에 등록된 데이터시트의 기본회로와 다름을 알 수 있는데, 이는 정호윤님이 참고한 데이터시트가 2003년 6월 버전이기 때문이다. 아마도 필요에 의해 바뀌었으리라 추정되는 데이터시트의 변경이 신경쓰이긴 했지만 현재 PCB로는 바뀐 설정을 그대로 적용하기가 번거로워 기존 데이터시트 설명에 따라 만들었다.
만들기
엄수호님의 도움으로 74HCU04가 PCB와 함게 제공되어서 특별히 구하기 어려운 부품은 없었다. 가지고 있지 않은 일부 저항과 코일, 캐패시터는 전자부품 온라인샵으로 유명한 IC114에서 모두 구할 수 있었다.
가급적이면 가지고 있는 부품을 쓰느라 PCB에 맞지 않는 것을 넣느라 좀 빡빡해 보인다.
PCM2704
납땜하는데 좀 애먹었던 PCM2704이다. 예전에 같은 크기의 칩인 PCM2902를 몇 번 만져봤지만 촘촘한 핀 간격은 매번 적응이 되지 않는다.
칼팁-하코 인두 호환 국산 칼팁을 썼는데 가격에 비해 쓸만하다. PCM2704는 핀 간격이 좁아서 뭉친 부분이 좀 있오 솔더윅으로 해결했는데, 74HCU04는 플럭스 살짝 바르고 쓱~훑고 지나가니까 쉽게 잘 되었다.
74HCU04
플럭스로 인한 오작동 사례를 여러 번 봤기 때문에 무세척 플럭스를 사용했고, 만약을 대비해 플럭스 제거도 추가로 해주었다. 덕분에 한 번에 작동에 성공한 것 같다.^^
커플링 캐패시터는 오스콘 SG이다. 커플링에 따라 소리의 색이 다르는 보고를 많이 접해서 내가 쓸 수 있는 범위 안에서 가장 좋은 캐패시터을 썼다.
납땜은 냉땜 방지를 위해서 2번 했다. 전에 PPA 만들면서 냉땜에 고생한 적이 있어서... 부품 고정을 위해 1번, 리드 잘라내고 또 1번 하는데 덕분에 모양도 좀 둥글게 나오는 것 같다.
SMD 부품을 제외한 나머지 부분에는 플럭스를 쓰지 않았지만, 땜납에 기본적으로 포함된 플럭스가 PCB 뒷면에 남아 있는 것이 지저분해 보여서 플럭스를 제거했다. 기분도 덩달아 깔끔해지는 것 같다.^^;
감상
PCM2902와는 달리 PCM2704는 칩 내부에 LPF가 내장되어 있어서 이어폰을 직결했을 때도 어느 정도 음량 확보가 되어 들어줄만하다. 물론 소리도 좋다.
하지만 PC 전원의 잡음에 좀 민감한 것이 아쉽다. AMD Sempron CPU 사용하고 있는데 CPU의 절전 기능을 활성화시키면 노이즈가 낀다. 절전기능을 활성화시킨 상태에서 전에 만들었던 USB CODEC(PCM2902)은 앰프의 볼륨을 최대로 했을 때 그 노이즈가 느껴졌는데, COSDAC V2(PCM2704)는 50~60% 정도의 불륨에서 느껴졌다. 절전기능을 비활성화 상태에서는 COSDAC V2도 앰프의 최대 볼륨 근처에서 그 노이즈가 느껴진다. 스펙은 PCM2902보다 PCM2704가 더 좋기 때문에 단순히 둘의 스펙 차이 때문은 아닌 것 같다. 두 USB DAC의 회로상의 차이를 봤을 때 COSDAC에서는 디지털부와 아나로그부의 접지가 격리되지 않았고 PCM2902 USB 코덱은 두 접지가 격리되어 있었는데 그 때문에 이런 현상을 보이는 것이라 생각한다.
보다 깔끔한 소리를 위해서는 아무래도 외부전원을 사용해야 할 것 같다.
케이스는?
케이스는 따로 만들지 않았는데 김상록님이 특별제작해주신 SKEL6120 케이스에 넣을 계획이다. 하스에서 김상록님이 COSDAC V2용으로 멋진 케이스를 공제하시는 바람에 몇 번이나 신청할까 고민을 했지만 SKEL6120 케이스 때문에 버티기로 했다.^^;;
외부전원으로 작동되는 COSDAC V2에 SKEL6120 헤드폰 앰프를 연결하려 음악들을 날을 기대해 본다.
