Wireless 세상에서 음악 즐기기: 원음에 가까운 음원 얻는 법

Wireless 세상에서 음악 즐기기: 원음에 가까운 음원 얻는 법

<이전 포스트: 홈 공유 활용법>

지난 포스트에서는 아이튠즈의 홈 공유를 이용하여 음악 파일, 소위 MP3 파일을 공유하는 법에 대해 알아 보았다. 이렇게 편리하게 음악을 들을 수 있음에도 한가지 단점이 있으니 바로 음질이다.

음악을 사랑하는 많은 분들이 MP3의 음질이 떨어지기 때문에 여전히 CD를 선호하기도 하며 컴퓨터나 MP3플레이어 등 스마트 기기를 통하여는 제대로 된 음악을 들을 수 없다고들 생각한다. 하지만 최근에는 스마트 기기를 이용하여 듣는 편리함과 기존 오디오 기기의 음질, 이 두마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있는 방법이 있다.

이번 포스트와 다음 포스트에서는 Wireless 세상에 음질을 높이는 방법에 대해 알아보겠다. 우선 이번 포스트에서는 음원에 해당하는 MP3파일의 음질을 높이는 방법에 대해 살펴 보고 다음 포스트에서는 좋은 음원을 원음 그대로(가까이라는 표현이 맞겠지만) 재생할 수 있는 방법에 대해서 다루겠다.

디지털 오디오에 대한 이해

Wireless 세상에서 원음을 그대로 음악을 듣기 위해서는 우선 디지털 오디오에 대한 이해가 필요하다. 어려운 이야기는 빼고 여러분들의 의사결정을 도울 수 있는 정도의 개념에 대해 알아보는 것이니 참을성을 가지고 읽기 바란다.

디지털 오디오의 생애

디지털 오디오의 생애

우선 아주 단순화된 디지털 오디오의 생애에 대해 알아보자. 위의 그림에서 보듯이 연주되는 음악은 CD 오디오 파일로 변환되고 이를 우리가 MP3  파일로 변환한다. MP3 파일은 컴퓨터나 MP3플레이어를 통해 음악으로 재생된다. 이러한 3단계의 변환과정을 거치며 재생된 음악은 원음과 멀어지게 되는 것이다.

1.  원음을 디지털 데이터로

가장 첫 단계는 원음을 CD 오디오 파일(또는 마스터 레코딩 파일)로 변환하는 단계이다. 우리가 잘 알다시피 연주되는 음악은 아날로그 신호이다. 따라서 이 신호를 디지털 데이터로 변환하여야 CD플레이어나 컴퓨터로 재생이 가능하다. 아래 그림은 사인곡선(아날로그 신호)을 계단형 신호(디지털 데이터)로 변환하는 과정을 나타내고 있다.

Pulse Code Modulation을 이용한 아날로그 신호에서 디지털 신호로의 변환

Pulse Code Modulation을 이용한 아날로그 신호에서 디지털 신호로의 변환

우선 아날로그 신호는 연속적(continuous)이기 때문에 이를 비연속적(discrete)인 디지털 데이터로 나타내기 위해서는 한 시점의 신호 강도를 여러 단계로 나누어야 한다. 위 그림에서 세로축(y)을 보면 신호의 강도를 0에서 15의 16 단계로 나누었다. 16단계는 4 bit으로 나타낼 수 있으므로(2의 4승이 16이므로) 이 경우  bit depth는 4 bit이라고 한다. CD 오디오의 경우에는 채널당 16 bit (즉 65,536단계)로 신호의 강도를 표시한다.

한 시점의 신호의 강도는 이렇게 여러 단계로 나누어 표시할 수 있지만 ‘그럼 시간의 흐름에 따라 변하는 신호를 어떻게 표현하는 것인가? ‘하는 의문이 떠 오를 것이다. 이는 시간의 흐름에 따라 표본을 추출함(sampling)으로써 해결한다. 위의 그림에서 보면 0초 시점에는 7, 1/16초 시점에는 9 등으로 값을 기록하여 초당 16번의 표본을 추출하여 각 시점의 단계를 표시하고 있다.  초당 몇 번 표본을 추출하는 가를 sampling rate이라 하고 Hz로 나타낸다. 위의 예에서는 sampling rate이 16 Hz이고 CD 오디오의 경우에는 44.1 KHz (즉 초당 44,100번 표본추출)이다.

bit depth와 sampling rate의 개념을 이해했으면 어떻게 하면 원음에 가까워 질지 쉽게 추측할 수 있을 것이다. bit depth와 sampling rate이 크면 클수록 원음에 가까워 진다고 할 수 있다. 실제로 HDTracks (http://www.hdtracks.com)와 같은 곳에서는 24 bit / 192 KHz 음원을 판매하고 있다. 하지만 실제로 이러한 음원으로 CD 오디오(16 bit / 44.1 KHz)보다 나은 음악을 듣기 위해서는 많은 조건(예를 들어 좋은 스피커, 좋은 귀)이 충족되어야 한다고들 한다.

2. CD 오디오를 MP3 파일로

다음 과정은 CD 오디오를 MP3파일로 변환하는 단계이다. 이때는 첫 번째 단계와는 다르게 디지털 데이터를 디지털 데이터로 압축하는 과정이다. 일반적으로 우리가 많이 사용하는 문서압축과정과 유사하다고 생각하면 된다.

다만 한가지 틀린점은 압축을 많이 하기 위해서 음질을 떨어뜨린다는 것이다. 따라서 MP3파일을 CD 오디오 파일로 복구하는 것이 불가능하다. 이러한 압축 방식을 손실압축(lossy compression)이라 하고 이렇게 압축된 파일은 더 이상 bit depth와 sampling rate으로 음질을 표현할 수 없기때문에 일반적으로 bit rate이라는 개념을 사용하여 음질을 표현한다. bit rate는 1초의 음원을 몇 bit로 표시하는 가의 개념으로 가장 일반적인 MP3파일의 bit rate는 128 Kbps (초당 128,000  bit)이다. CD 오디오를 bit rate으로 표현하자면 약 1,411 Kbps (16 bit X 44,100 Hz X 2 channel)이다.

이렇게 초기의 MP3파일은 CD 오디오 파일의 1/10 정도의 파일 크기로 압축함으로써 MP3플레이어나 컴퓨터에 저장하고 공유하기에 편리함을 제공하였지만 음질은 CD에 비교하여 떨어지게 되었다.

최근에는 대부분의 음악사이트에서 256 Kbps 또는 320Kbps의 음원을 제공하고 있고 일부에서는 CD음질과 같은 FLAC(Free Lossless Audio Codec) 파일로 음원을 제공하기도 한다.  물론 소장하고 있는 CD를 MP3파일로 변환할 때도 변환방식을 선택하여 음질을 조정할 수 있다. 본인의 경우에는 FLAC의 애플 버전인 ALAC(Apple Lossless Codec)을 이용하여 변환한다. FLAC이나 ALAC파일의 경우 크기는 CD 오디오 파일의 반 정도 크기이지만 음질은 CD와 동일하다. 이렇게  CD음질을 유지하면서 압축하는 방식을 무손실 압축(lossless compression)이라고 한다.

3. MP3파일을 음악으로

마지막 단계는 MP3파일을 음악으로 재생하는 단계이다. 이 단계는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환시키고 스피커에서 소리가 날수 있도록 이를 증폭시키는 과정으로 다음 포스트의 주제이기도 하다. 이번 포스트에서는 단순히 언급만 하고 넘어가도록 하겠다.

원음에 가까운 음원을 얻는 방법

1. CD를 소장한 경우

iTunes의 경우에는 CD에서 가져오기의 기본  bit rate이 256Kbps(구체적으로는 AAC Encoder / iTunes Plus)이다. 이를 ALAC으로 변경하기 위해서는 아이튠즈의 메뉴에서 [편집]-[기본 설정…]-[일반]-[가져오기 설정]을 선택한 후 아래와 같이 Apple Lossless 인코더를 선택하면 된다. 그리고 오류 수정(error correction)을 사용하도록 체크한다.

아이튠즈에서  CD로부터 CD품질의 음원(ALAC 파일)을 얻는 법

아이튠즈에서 CD로부터 CD품질의 음원(ALAC 파일)을 얻는 법

2. 직접 다운로드 받는 경우

멜론이나 벅스와 같은 음악서비스 사이트에서 MP3 파일을 다운로드 받을 때는 음질을 최대한 bit rate이 높은 것을 선택하면 된다. 벅스의 경우에는 일부 음원에 대해서는 FLAC 파일을 제공하므로 이를 선택하면 된다. FLAC 파일을 ALAC 포맷으로 변환하기 위해서는 X Lossless Decoder (XLD)dBpoweramp Music Converter (DMC) 등을 이용하면 된다.

벅스의 경우 192Kbps, 320Kbps, FLAC의 3가지 bit rate의 음원을 제공한다.

벅스의 경우 192Kbps, 320Kbps, FLAC의 3가지 bit rate의 음원을 제공한다.

3. High Definition(HD) 음원을 얻기 원하는 경우

24 bit / 48 kHz 이상의 음원을 보통 HD 음원(국내에서는 Mastering Quality Sound (MQS)라는 용어를 쓰기도 함)이라 하며 위에서 언급한 HDTracks나 아이리버에서 운영하는 그루버스등에서 구할 수 있다. 하지만 아직 HD음원은 선택의 폭이 좁고 이를 재생할 수 있는 (소프트웨어적 또는 하드웨어적) 플레이어가 필수이기 때문에 정말 오디오에 많은 시간과 돈을 투자하는 분이 아니고는 아직은 시기상조인 듯 싶다. 현재로서는 CD품질(16  bit / 44.1KHz)의 ALAC이나 FLAC 음원을 이용하는 것이 가장 비용대비 효과적인 방법이 아닌가 한다.

참고로 자신이 가지고 있는 MP3 파일의 음질을 아이튠즈에서 확인하는 방법은 다음과 같다. [보기]-[보기 옵션…]을 선택 후 파일의 비트율, 샘플률, 종류, 크기를 체크하면 자신이 가지고 있는 음악의 품질 등을 확인할 수 있다.

아이튠즈에서 음원의 음질을 확인하는 방법

아이튠즈에서 음원의 음질을 확인하는 방법

이번 포스트에서는 원음에 가까운 음원을 얻는 방법에 대해 설명하였다. 다음 포스트에서는 MP3파일을 재생할 때 음질을 높이는 방법, 특히 DAC(Digital to Analog Converter)을 중심으로 설명하겠다. 여러분들이 조금이라도 나은 음질의 음악을 즐기는 행복한 연휴가 되시기를 바라며 이만 마친다.

P.S. 지난 2주간은 새로운 업무를 맡아서 업무파악하느라 눈코뜰새 없이 보냈다. 혹시라도 다음 포스트를 기다리는 독자가 있을까봐 틈틈이 글을 작성하기는 했으나 그래도 마치기까지 많은 시간이 걸렸다. 글쓰는 직업을 가졌지만 블로그 포스트를 정기적으로 쓴다는 것이 참 쉽지않다는 것을 절실하게 깨닫는다.

11 thoughts on “Wireless 세상에서 음악 즐기기: 원음에 가까운 음원 얻는 법

  1. 저는 저와 저의 지인이 리핑한 CD음원들을 flac과 ape로 주로 듣습니다. (추가적인 파일 포맷 변환없이 듣기위해서 안드로이드에서 “PowerAmp”app 을 사용하고, PC에서 Foobar2000을 사용합니다.). 차안에서는 아이패드 단자도 있습니다만, 안드로이드 폰을 Bluetooth로 연결하는게 더욱 간편하고요. 아무래도 국내에는 안드로이드 사용자도 많아서 이와 관련된 안내를 주시는 것도 좋을 것 같습니다.

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    • 좋은 정보 감사합니다^^ 포스트의 목적이 제 경험을 중심으로 디지털 오디오에 대한 개념과 활용법을 정리하는 것이다 보니 아무래도 안드로이드에 대해서는 제가 정보를 제공하기에는 부족한 부분이 많습니다. 앞으로는 김주현님이 안드로이드 관련 정보는 댓글로 달아주시면 감사하겠습니다. 저도 차에서는 블루투스로 스피커를 연결하여 사용하지만 음질에서는 아직까지는 직접 연결이나 Wi-Fi 연결에 비해 부족한 부분이 있습니다.

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  2. Pingback: Wireless 세상에서 음악 즐기기: 홈 공유 활용법 | Organic Media Lab

  3. 본문과는 깊은 관계는 없지만 google에서 youtube 앱을 업데이트 하여 집에 있는 Smart TV와 페어링 하여 아이폰에서 Play하는 Youtube화면을 Smart TV로 볼 수 있게 되었습니다.

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      • 1. 우선 스마트 TV의 Youtube App을 실행합니다.
        2. Youtube App의 설정메뉴로 들어가셔서 ‘페어링’을 선택합니다. 그러면 페어링 할때 사용할 페어링 코드(Key)가 표시됩니다.
        3. 아이폰의 Youtube App(디폴트 앱 말고 마켓에서 다운 받으실수 있는 Youtube App입니다.)에 가셔서 설정(Setting)을 누르시고 Pair YouTube TV를 선택합니다.
        4. 그러면 TV에서 표시되었더 페어링 코드를 입력하시고 추가(Add)를 누르시면 페어링이 완료됩니다.
        5. 그럼 TV의 Youtube App을 활성화 하시고 아이폰의 Youtube App에서 Play할 비디오를 선택하면 비디오 오른쪽 위에 파란색 박스가 표시되고 파란색 Box를 터치하면 비디오를 아이폰에서 실행할 것인지 Another Screen에서 실행할 것인지 물어봅니다. 이때 Another Screen을 선택하시면 비디오가 TV에서 실행됩니다.
        따라서 이것은 TV 자체의 기능이라기 보다 Youtube App에서 지원하는 기능이라고 생각됩니다.

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      • 유튜브앱간에 소프트웨어적으로 연동을 하는 것 같군요. 실제로 아이폰에서 스트리밍을 하는 것이 아니라 리모트컨트롤의 역할을 하는 것 같다는 생각이 듭니다. 좋은 정보 감사^^

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  4. 반도체 산업의 측면에서 보면 두가지 면이 존재하는데 디지털과 아날로그 입니다. 디지털은 디지틀 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 것 (즉, 숫자 계산을 하는 측면)을 생각하시면 되고 아날로그는 지금 포스트 하셨던 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 것을 의미합니다. 디지털은 냉냉 하지만 아날로그는 감성적인 면이 있어서 디지털 데이터를 처리하는 것보다 아날로그 데이터를 처리하는 것이 감성적으로 조금 까다롭습니다. 대표적인 예가 CIS(Cmos Image Sensor) 인데 흔히 핸드폰 카메라에 장착된 화상처리 칩이라고 보시면 되는데 이게 일견 쉬운거 같아도 감성적인 면이 존재하기 때문에 아직 우리나라의 기술이 일본에 따라가지 못하고 있습니다. (인터넷 사이트에 보시면 어떤 핸드폰 카메라는 결과물이 구리다는등… 이런 반응이 나옵니다.) 음원에 대한 Encoding 해석도 아날로그 데이터 처리이기 때문에 어떠한 코덱을 사용하는가에 따라서 여러가지 반응이 나올 수 있을 것 같습니다.

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    • 좋은 코멘트 감사합니다. 아날로그에서 디지털의 접점(예를 들어 이미지 센싱이나 오디오 레코딩)이나 디지털에서 아날로그의 접점(예를 들어 사진 프린팅, 오디오 재생)에서는 감성이 묻어날 수 밖에 없다고 생각합니다.
      오디오의 경우 프로듀싱을 하는 경우가 아니면 무손실 압축의 경우 디지털데이터를 디지털로 변환하는 것이라 감성이 들어갈 틈이 없지요.
      다만 다음포스트의 주제가 될 재생관련 기술 (DAC, 앰프, 스피커 등)에서는 감성이 어찌보면 가장 중요한 요소일 수도 있을것 같습니다.

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  5. Pingback: Wireless 세상에서 음악 즐기기: DAC을 이용하여 음질 높이기 | Organic Media Lab

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