디지털 오디오 신호 생성 과정

디지털 오디오

디지털 오디오 신호는 디지털 데이터 형식의 사운드 표현입니다. 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 아날로그 오디오 신호(예: 음성 또는 악기에서 생성되는 음파)를 일련의 이진수로 변환하여 생성됩니다.

디지털 오디오에서 사운드는 일정한 간격으로 샘플링되며 각 샘플은 특정 비트 심도(예: 16비트 또는 24비트)의 이진수로 양자화됩니다.

이 이진수는 디지털 오디오 파일로 저장되어 컴퓨터, 스마트폰, 오디오 인터페이스와 같은 디지털 오디오 장비를 사용하여 재생할 수 있습니다.

디지털 오디오는 더 높은 정확성, 선명도, 다양한 방식으로 사운드를 조작하고 처리하는 능력을 포함하여 아날로그 오디오에 비해 많은 이점을 가지고 있습니다.

음악 제작, 방송, 영화 및 비디오 제작 및 기타 고품질 사운드가 필수적인 많은 응용 분야에서 널리 사용됩니다.

디지털 오디오는 우리에게 친숙한 단어지만 정확하게 어떤 의미인지 알고 계신가요?

쉽게 설명하면 아날로그 방식과 대비되는 개념으로 전기신호를 이용해서 소리를 재생하는 장치라고 보시면 됩니다. 대표적인 예로는 CD플레이어, MP3 플레이어 등이 있죠. 디지털 오디오에서는 왜 음질이 떨어질까요? 아날로그식 음원은 사람의 귀로만 들을 수 있지만 디지털방식은 컴퓨터나 스마트폰같은 기기들을 통해서 언제 어디서나 손쉽게 음악을 감상할 수 있다는 장점이 있어요.

 

하지만 이 디지털음원은 손실압축이라는 과정을 거치기 때문에 원음 그대로 전달되지 못하고 음질의 열화가 발생한답니다. 그래서 많은분들이 고음질 음원을 찾아다니시는거죠. 고음질 음원이란 무엇인가요? 일반적으로 192kHz/24bit 이상의 음원을 고음질 음원이라고 부릅니다. 24bit라는 숫자는 1초에 24개의 샘플링 주파수를 가진다는 뜻입니다. 즉, 0과 1 두가지 상태만을 가지고 정보를 표현합니. 그렇기 때문에 높은 해상도와 넓은 대역폭을 가질 수 있답니다

디지털 오디오 생성 과정

디지털 오디오 신호 생성에는 일반적으로 다음과 같은 여러 단계가 포함됩니다.

녹음: 초기 오디오 신호는 마이크 또는 기타 오디오 입력 장치를 사용하여 캡처됩니다. 그런 다음 이 아날로그 신호는 ADC를 사용하여 디지털 신호로 변환됩니다.

샘플링: 그런 다음 디지털 오디오 신호를 특정 속도(헤르츠 또는 kHz로 측정)로 샘플링하여 표현할 수 있는 오디오 신호의 주파수 범위를 결정합니다.

디지털 오디오의 가장 일반적인 샘플링 속도는 44.1kHz 또는 48kHz입니다.

양자화: 그런 다음 각 샘플이 양자화되며 여기에는 해당 시점의 오디오 신호 진폭을 나타내는 이진수 할당이 포함됩니다. 양자화에 사용되는 비트 수(비트 심도라고 함)는 오디오 신호의 동적 범위를 결정합니다.

인코딩: 양자화된 샘플은 WAV, MP3 또는 AAC와 같은 디지털 오디오 형식으로 인코딩됩니다. 여기에는 데이터를 압축하여 파일 크기를 줄이고 트랙 및 아티스트 정보와 같은 추가 메타데이터를 추가하는 작업이 포함됩니다.

재생: 디지털 오디오 신호는 DAC(디지털-아날로그 변환기)를 통해 재생될 수 있습니다. DAC는 디지털 신호를 스피커나 헤드폰을 통해 들을 수 있는 아날로그 신호로 다시 변환합니다. 전반적으로 디지털 오디오 신호를 생성하는 과정에는 아날로그 신호를 캡처하고 샘플링 및 양자화를 통해 디지털 신호로 변환하고 디지털 형식으로 인코딩한 다음 DAC를 통해 재생하는 과정이 포함됩니다.

 

디지털 오디오 생성 포맷

디지털 오디오 신호란 아날로그 방식인 LP판과 CD등과는 다르게 컴퓨터나 스마트폰 등 다양한 기기에서 소리를 들을 수 있도록 만든 디지털 형식의 음악 파일입니다. 이러한 디지털 오디오 신호는 압축방식에 따라서 MP3, AAC, WMA 등등 여러가지 종류로 나뉘고 있고, 각각의 특징들이 다 다르기 때문에 상황에 맞게 선택해서 사용해야 합니다. 그렇다면 지금부터 각 포맷별 특징들을 알아보고 어떤 용도로 사용하면 좋을지 알아보겠습니다.

 

MP3파일이란 무엇인가요?

MP3(Mpeg-1 Audio Layer-3)는 국제 표준화 기구 ISO/IEC 13818-1 에서 규정한 고음질 오디오 압축 기술 중 하나로, 손실 압축 기법을 사용하며 최대 320kbps 까지 지원합니다. 또한 비손실 압축기법을 사용하는 FLAC 이나 APE 같은 무손실 음원 보다 용량이 훨씬 작다는 장점이 있지만 음질 자체는 많이 떨어지는 편입니다. 하지만 최근에는 많은 사람들이 고음질의 음원을 선호하기 때문에 점점 인기가 떨어지고 있으며, 현재는 애플사의 아이튠즈 스토어에서만 판매되고 있습니다.

 

AAC파일이란 무엇인가요?

AAC(Advanced Audio Coding)는 MPEG-4 파트 10 또는 H.264라는 이름으로 알려진 비디오 코딩용 고압축 코덱 규격중 일부로서, 높은 비트레이트에서도 뛰어난 음질을 유지한다는 장점이 있습니다. 이 역시 손실 압축 기법을 사용하지만 기존의 MP3 보다는 좋은 음질을 제공합니다. 그리고 아이폰에서는 공식적으로 AAC 를 채택했기 때문에 iOS 에서는 대부분의 음악 재생 앱에서 AAC 로 인코딩된 노래를 감상할 수 있습니다.

 

WMA파일이란 무엇인가요?

WMA(Windows Media Audio)는 마이크로소프트사에서 개발한 윈도우 미디어 플레이어 전용 사운드 포맷이며, 스트리밍 서비스 및 다운로드 된 컨텐츠 모두 적용됩니다. 특히 Windows 운영체제와의 호환성이 뛰어나며, 주로 인터넷 라디오 방송국에서 널리 사용되는 포맷입니다. 그러나 다른 포맷에 비해 음질이 떨어진다는 단점이 있습니다.

 

 

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