하이엔드 오디오 (Hi-End Audio)



귀하는 지금 억~소리 나는 세계 최고의 하이엔드 명품 오디오를 보고 계십니다~~

하이엔드 오디오란 다이나믹 레인지(Dynamic Range: DR)가 큰 최고급 하이파이 오디오를 말한다.
다이나믹 레인지가 크면 클수록 오디오의 음은 더 힘이 있고 생기가 나며 음이 살아서 통통튀는 듯한 음을 토해낸다.
같은 음악이라도, 하이엔드 오디오로 연주를 들을 때와 카셋트로 들을 때 그리고 공연 현장에서 연주를 들을 때는
음의 깊이와 섬세함 그리고 박력에 대한 느낌이 크게 달라지는데, 이게 바로 DR의 차이 때문이다.

다이나믹 레인지 (Dynamic Range)
디지털 음원의 DR은 음을 코딩하는 비트(Q bit) 수로 결정된다. 일반 CD 음반은 Q=16 비트로 코딩된다.
다이나믹 레인지(DR)는 아래 수식처럼 Q가 클수록 커지는데 인간이 인지하는 최대 DR은 140dB가 한계라고 한다.
DR (Dynamic Range; 다이나믹 레인지) = 6.02×Q bit (dB) -------------------------------- (1)
그러므로 Q=16 비트의 일반 CD의 DR은 96dB, Q=24 비트의 HDCD의 DR은 144dB가 된다.
고음질 음원은 DR ≥118dB 이상으로 권고한다.
참고로 DR과 S/N과의 관계는 다음과 같다.
S/N (Signal to Noise Ratio; 신호대 잡음비) = DR+1.76 (dB) ------------------------------ (2)

1. 아날로그 음원의 DR
카셋트 테이프(4.75cm/s) : 50-56dB
LP(33회전) : 55-65dB
SP(78회전) : 40dB
MT(일반녹음테이프) : 60dB
MT(저잡음녹음테이프) : 68dB max
FM 스테레오(오디오 Line Out) : 67dB

아날로그 음원들의 DR은 디지털 음원의 DR과 비교할 때 대체로 30-40dB 정도가 나쁘다.
DR이 30dB가 나쁘다 함은 원음을 왜곡, 변형시키는 잡음이 1,000배나 더 많이 나온다는 것을 의미하고,
DR이 40dB 나쁘다 함은 원음을 변형시키는 잡음이 10,000배나 더 많이 나온다는 것을 의미한다.
라디오 음질로 본다면, 아날로그 음원은 AM 라디오, 디지털 음원은 FM 라디오로 볼 수 있다.
Dolby C 잡음경감을 채용하면 최대 -16dB 즉 잡음을 1/40로 줄이는 효과를 얻는다.

방송용 아날로그 테이프(38cm/s)에서 얻을 수 있는 DR은 90dB가 한계이다.
음원 녹음용 마이크는 DR≥125dB 이상, 최대 140dB가 권고된다.

2. 디지털 음원의 DR
CD : 90dB (96dB max)
Blu-spec CD : 96dB norm
HDCD, XRCD : 96dB (16bit), 144dB max (24bit)
SACD, DVD-Audio, BD-Audio, DTS-CD, DSD-CD : 144dB max
디지털 음원은 아날로그 음원과는 비교도 되지 않는 높은 DR을 제공한다.
디지털 음원의 경우는 이론적으로 배경잡음(Noise floor)을 제로(0)로 만들 수 있기 때문이다.

3. 하이엔드 오디오의 DR
하이엔드는 음원(CD/DVD/BD), CD/DVD/BD 플레이어(DR≥115dB), 앰프(DR≒100dB)가 기본 요소다.
음원을 오디오로 재생하면, 최종 DR*은 {음원 DR, 플레이어 DR, 앰프 DR} 중 가장 작은 값으로 결정되는데
플레이어의 DR은 앰프의 DR 보다 항상 크므로 DR*은 {음원과 앰프}의 DR 중 작은 값으로 결정된다.
즉,

DR* = min{음원 DR, 플레이어 DR, 앰프 DR} ≒ min{음원 DR, 앰프 DR} -------------------- (3)

먼저, 일반 CD(DR=90dB)를 하이엔드로 재생하는 경우를 보자!
최고급형 앰프인 Marantz 8003(DR=103dB)에서 재생해도 DR* = min{90, 103}= 90dB가 얻어지고
보급형인 Marantz 1601(DR=96dB)에서 재생해도 DR* = min{90, 96}= 90dB가 얻어진다.
음원이 나쁠 땐 오디오(플레이어, 앰프)가 좋아도 소용이 없음을 알 수 있다.

그러나 SACD처럼 음원이 좋을 땐 경우가 다르다.
DR=144dB인 SACD를 Marantz 8003 앰프에서 재생하면 DR* = min{144, 103}= 103dB의 큰 값이 얻어진다.
그러나 SACD를 Marantz 1601(DR=96dB)에서 재생하면 DR* = min{144, 96}= 96dB만 얻어진다.
음원이 좋을 땐 좋은 오디오(플레이어, 앰프)를 써야 큰 DR*를 얻을 수 있다.

4. 오케스트라의 DR
오케스트라의 DR은 약 100dB, 음악홀의 DR은 ≤ 80dB 이하이다.
그러므로 음악홀에서 듣는 오케스트라 연주의 다이나믹 레인지(DR*)는 80dB 이하라고 보면 된다.
DR* = min{오케스트라의 DR, 음악홀의 DR} ------------------------------------------- (4)

5. DR과 음질과의 관계
오디오를 구입하실 땐, 기기의 DR (다이나믹 레인지) 또는 S/N (신호대 잡음비)을 꼼꼼히 살펴볼 필요가 있다.
100만원 기기도 DR≥98dB 제품이 있는가 하면 1,000만원대 기기도 DR≤85dB 제품이 있기 때문이다.
하이엔드 오디오 앰프는 S/N Ratio가 100dB 이상으로 크므로 S/N=DR로 보아도 좋다.

DR 값에서 dB가 달라지면 음질이 어떻게 달라지느냐구요?

DR 값이 3dB 커질 때마다 음질은 2배씩 더 좋아진답니다~~
음질이 좋아진다는 것은 원음을 변형시키는 잡음의 크기가 그만큼 작아진다는 것을 말합니다.
DR 값이 6dB 커지면 음질은 4배, 9dB 커지면 8배, 12dB 커지면 16배, 15dB 커지면 32배가 더 좋아집니다.
그럼 DR 값이 18dB 커지면 음질이 몇 배나 더 좋아질까요? 정답= 64배, 음질이 64배가 더 좋아집니다...


오디오 용어 (Audio Terminolgy)

1. 출력 (Output Power)
오디오 출력은 피크음악출력(PMPO, Peak Music Power Output)나 정격출력(RMS, Root Mean Square)으로 표기된다. 음악은 진폭의 변화가 매우 커서 순간 최대 진폭은 평균치의 6배 정도로 크다 - 순간 최대 진폭을 전력(Music Power)으로 환산하면 정격출력의 36배로 커진다. 순간 최대 진폭의 전력을 실효치 대신에 피크 값(Peak Power)으로 환산하면 다시 2배가 더 커진다. 그러니까 정격출력 5W rms를 피크음악출력으로 변환하면 대개 72배 정도가 큰 360W pmpo로 표기된다. 문제는 피크음악출력과 정격출력의 변환에는 정해진 기준이 없어 제조사에 따라서는 200배 이상으로 커지기도 한다. 5W rms가 제조사에 따라서는 360W~1000W pmpo 또는 그 이상으로도 표기가 된다는 사실이다. 따라서 제품 구매시는 피크음악출력(PMPO)이 아닌 정격출력(RMS)을 보고 선택을 해야 한다.

2. Full HD (Full High Definition)
비디오의 화질은 가로-세로의 화소로 나타내는 해상도로 결정된다. 해상도는 SD(Standard Definition)는 720×480 (35만 화소), HD(High Definition)는 1,280×720 (92만 화소), Full HD는 1,920×1,080 (207만 화소)이다. 높은 해상도 즉 더 많은 화소로 화면을 구성하면 화면은 더욱 정교해지고 또 선명해진다. 3,840×2,160, 7,680×4,320 해상도는 UHD(Ultra High Definition) 라고 한다.

3. HDMI (High-Definition Multimedia Interface)
디지털 방식의 비디오, 오디오 신호를 하나의 케이블로 동시에 전송하는 방식이다. CD 플레이어와 오디오 앰프에 HDMI 단자가 있는 경우 HDMI 케이블 하나만 있으면 두 기기가 연결된다. 복잡한 배선이 필요 없다. DVD 플레이어와 TV를 연결할 때도 HDMI 케이블 하나만 있으면 된다. 오디오 케이블도 비디오 케이블도 필요 없다. HDMI는 전송품질이 매우 우수하며 Full HD 비디오와 7.1채널 오디오의 동시 전송이 가능하다.

4. DLNA (Digital Living Network Alliance)
다른 제조사 및 이기종 가전제품 간의 네트워크 호환성을 높여 홈네트워크로 묶는 것을 뜻하며 이 DLNA를 기반으로 설계된 제품들은 음악, 사진, 비디오 등의 미디어 컨텐츠를 홈네트워크를 통해 서로 공유할 수 있게 된다.

오디오 포맷

1. Dolby
Dolby사의 디지털 입체음향 규격으로 DVD, 디지털방송, 영화관 등 광범위하게 사용된다. 종류로는 돌비 디지털, 돌비 디지털 플러스, 돌비 트루 HD, 돌비 프로 로직 등이 있으며 자세한 설명은 다음과 같다.

- 돌비 디지털 (Dolby Digital)
돌비 디지털은 하나의 케이블로 전달되는 디지털 신호를 5.1채널의 아날로그 음향으로 분리해 출력한다. 돌비사에서 세 번째로 개발한 오디오코덱이라는 의미에서 ‘AC3’라고도 한다. 돌비 디지털의 최대 비트레이트(Bit Rate, 1초당 전달되는 정보량)는 448kbit/s이며, 디지털 입체 음향의 표준 규격이라 할 수 있다.

- 돌비 디지털 플러스* (Dolby Digital Plus)
돌비 디지털 플러스는 기존 돌비 디지털보다 압축률을 낮춰서 음질을 향상시키고(최대 비트레이트 1.7Mbit/s), 7.1채널 출력이 가능한 규격이다. 보통 블루레이에 수록되며 돌비 디지털(AC3) 규격을 개량한 것이라 하여 E-AC3(Enhanced AC-3)라고도 한다.

- 돌비 트루 HD* (Dolby True HD)
돌비 트루 HD는 돌비 디지털이나 돌비 디지털 플러스와 달리 무손실 압축 코덱을 지향하는 입체 음향 규격이다. 7.1채널 및 8채널 출력이 기본이며, 압축률이 매우 낮아(비트레이트 18Mbit/s) 데이터 용량이 크지만 그만큼 고음질의 입체 음향을 구현할 수 있다.

- 돌비 프로 로직 (Dolby Pro Logic)
돌비 프로 로직은 아날로그 방식의 2채널 스테레오 음향 신호를 받아 이를 분리하여 입체음향으로 출력하는 방식이다. 1987년에 발표된 돌비 프로 로직은 4채널, 2000년에 발표된 돌비 프로 로직II는 5.1채널 출력을 지원한다. 디지털화되지 않은 음성 소스도 입체 음향으로 즐길 수 있는 장점이 있지만, 입체감이나 음질은 돌비 디지털에 미치지 못한다.

2. DTS* (Digital Theater System)
DTS는 5.1채널 극장 오디오 포맷중 하나로 스티븐 스필버그의 "쥬라기공원"을 시작으로 현재 전 세계 18,000 여개의 극장들이 채택하며 인정받고 있는 시스템이다. 현재는 가정용 LP나 DVD 미디어에도 DTS를 사용하여 돌비 디지털(Dolby Digital)과 강력한 경쟁자이기도 하다. DTS는 현재 6.1채널을 지향한 DTS-ES, 2채널을 6채널로 분리하는 DTS NEO 6, 5.1채널을 24bit, 96kHz로 샘플링하는 DTS 96/24, 무손실 압축 코덱을 지향한 DTS-HD 등이 있다.
요즘 블루레이 디스크는 7.1채널 DTS-HD Master 사운드 음반도 나온다.

→고음질CD (High Quality Audio CD)
SACD 고음질음반