매시 방식이란 1비트 D/A변환 방식의 하나로서 ‘Multi-stage Noise Hhaping’ 의 약어이다.
이 매시 방식은 일본의 마쓰시다 전기와 일본 전신. 전화공사(NTT)가 공동으로 개발하여 일본 계열의 1비트
DAC의 주류로 발전하고 있다. 또한 이와 유사한 방식이 소니나 빅터 등에서 각기 다른 명칭으로 선보이고
있으나 기본적이 원리는 유사하다.
1비트 DAC란 그림(1)과 같이 디지털 신호의 진폭정보를 시간정보로 변환시켜 주는 노이즈 셰이퍼와 기준전원을
스위칭시켜 진폭은 일정하지만 시간축상의 폭으로 변화시켜 주는 로컬 1비트 DAC로 구성되어 있다. 이 1비트
방식의 DAC 중 가장 큰 특징은 노이즈 셰이퍼 회로는 16비트의 진폭정보를 1비트의 시간정보로 바꾸는
재양자화 회로를 포함하고 있다. 이 재양자화시에는 필연적으로 재양자화 잡음이 뒤따르게 되는데, 이 재양자화
잡음을 감소시킬 목적으로 노이즈 셰이핑 회로를 다단으로 꾸며 그림(2)와 같이 잡음 레벨을 가청주파수인
20kHz 밖으로 몰아낸다.
한편매시
방식에서는 3차 노이즈 셰이핑 방식을 채택하고 있으며 새시와 대별되는 필립스의 ‘비트 스트림’ 방식은 2차
노이즈 셰이핑 방식으로 되어 있다. 실제로 노이즈 셰이핑 회로는 1비트 DAC 방식의 핵심부분으로 일종의
지연특성을 갖고 있는 디지털식 피드백 회로로 생각하면 된다.
그동안 이 노이즈 셰이핑 회로는 1비트 DAC 응용 이전부터 디지털 필터 (Finite Impulse Response
; FIR형) 회로나, 18비트 디지털 처리 후 16비트 용량의 DAC 입력으로 변환시키는 것과 같은 재양자화
회로에 사용되어 왔다. 이 노이즈 셰이핑 회로를 거친 시간 축 방향의 정보는 로컬 1비트 DAC로 들어가
일정 진폭의 아날로그 신호로 바뀌는데, 그림(1)에서 보는 바와 같이 시간정보에 따라 펄스폭이 변하기 때문에
이 매시 방식은 펄스진폭변조 (PWM ; Pulse Width Modulation)방식이라고도 한다.
이 펄스성분으로 구성된 아날로그 출력은 OP앰프 등으로 구성된 적분 회로의 로 패스 필터를 거치면서 매끈한
아날로그 파형이 되며 버퍼 앰프를 거쳐 출력된다. 이에 반해 비트 스트림 방식의 퍼스파는 진폭은 같지만
밀도의 차이가 변하는 펄스밀도변조(PDM : Pulse Density Modulation) 방식을 채택하고
있어 이와는 구별이 된다.
이 매시 방식과 같은 1비트 DAC의 장점은 원리적으로 제로 크로스 찌그러짐이 적어 저레벨의 음악 출력시 청감
특성이 개선되고 각각의 LSI성능의 차이가 거의 없는 대량생산에 적합한 장점이 있으나, 통상의 샘플링 주파수의
256배에서 768배에 이르는 고속동작으로 지터라고 하는 시간축 방향의 떨림 현상으로 시스템이 불안정 해지기
쉬운 단점이 있다. 현재 이 매시 방식의 DAC LSI로서 MN6470 시리즈 4~5종이 나와 있다.
