오디오가이에서 퍼온글입니다.
페이더 : 아날로그 vs 디지털
  글쓴이 : bravo     날짜 : 08-05-10 12:22     조회 : 905     추천 : 0    

영자님 만큼은 아니지만 저도 장비를 자주 바꾸는 사람 중 하나입니다.
디지털과 아날로그를 넘나들다가
아날로그와 디지털 콘솔의 페이더 때문에
갑자기 궁금한 점 생겨서 고수분들께 여쭈어봅니다.^^

<interface + da  + 아날로그>로 믹싱하다가
<interface + 디지털>로 믹싱을 하면 적은 볼륨에서 음의 왜곡이 많이 느껴집니다.
그리고 페이더를 내려보면 아날로그에서는 그런 현상이 없었는데
디지털에서는 좀 많이 느껴집니다.
혹시나 싶어서 페이더를 낮추고 앰프 볼륨을 높여서 들어 보았는데
확실히 좀 떨어졌습니다.

제가 알고 있는 짧은 지식 안에서 이 현상을 나름대로 고민을 해보고 이런 식으로 이해를 했습니다.

 16비트 24비트 하는 포맷의 비트수는 최대레벨에서의 비트수를 말하는 것이고
 만약 레벨이 이보다 낮다면 사용되는 비트수도 이것보다 작아진다.
 그러니 만약 페이더로 레벨을 낮추면 비트수는 작아지는 것이다.
 그리고 비트수가 작아지니 당연히 정보량도 줄고 음질이 나빠진다.

저의 이해가 맞는것인지요?

그러면 이번에는 아날로그에서의 문제인데.
아날로그에서는 제가 사용했던 콘솔들의 상태나 노후함때문인지 알수는 없지만
아날로그에서는 노이즈가 살짝 끼어들어 오더군요.

저의 경우 여백이 많은 음악을 많이 하는 지라  페이더를 가득채워줄일이 그다지 많지 않습니다.
어떤 선택이 좋을까요? 조언 부탁드립니다.



장호준   08-04-29 13:58
상 상력이 너무 뛰어나신 것 같습니다.  비트수는 소화 할 수 있는 다이나믹레인지를 말합니다. 쉽게 말하면 음량에 대한 부분을 비트가 담당합니다. 그리고 비트수는 정해져 있습니다. 샘플링 비트를 일일하 지원하는 환경내에서 바꾸지 않는 한, 페이더로 작아질 수 없습니다.  적은 소리건 큰 소리건 같은, 이미 정해진 비트로 처리됩니다.

장비를 좋은 것으로 바꾸는 것도 좋은 일인데, 옆 FAQ에 공지사항으로 떠있는 추천 서적을 먼저 읽으시는 것이 좋다고 사료됩니다.  저자의 성이 장으로 시작되는 두 분의 서적은 기본입니다.

     
bravo   08-04-29 15:06
네. 두 장 선생님의 책은 자주 자주 보고있답니다.
더 열심히 하겠습니다.^^

          
장호준   08-04-29 16:06
전혀 배경을 알 수 없는 부분에서 최선을 다해 해 드릴 수 있는 이야기는 기본적인 이야기일 수 밖에 없습니다. 알고 계시겠지만,, 더군다나 천차만별인 오디오가이회원들이 보는 글에서는 기본에 충실할 수 밖에 없겠죠..


김용재 개척교회   08-04-29 14:21
"16비트 24비트 하는 포맷의 비트수는 최대레벨에서의 비트수를 말하는 것이고
 만약 레벨이 이보다 낮다면 사용되는 비트수도 이것보다 작아진다.
 그러니 만약 페이더로 레벨을 낮추면 비트수는 작아지는 것이다.
 그리고 비트수가 작아지니 당연히 정보량도 줄고 음질이 나빠진다. "

거의 맞는 표현입니다.

저는 연구를 하다보니 8bit, 16bit, 24bit 데이터를 많이 다룹니다.
실험 장비들은 대부분 8~12bit 를 많이 사용합니다.
(이에 비하면 음향에서 사용하는 24bit는 거의 환상이죠...)
이런 상황이다보니 bit 에 굉장히 민감한 편입니다.

데이터 크기가 작을 경우 즉, 음량이 작을 경우
24bit 데이터 포맷을 사용하더라도 데이터는 10 bit(1024) 정도로 표현될 수도 있습니다.
10bit면 좀 심한 편이긴 하지만 이 정도까지 내려가면 계단 형태의 파형이 보이기 시작합니다.
일단 10bit 정도로 표현되었던 파형이 디지털이건 아날로그이건 증폭되면
소리가 조금 다르게 들리게 되지요...

작은 소리를 증폭했을 때 아날로그의 경우 페이더 노이즈나 회로 노이즈가 함께 증폭이 될테도
디지털의 경우 원래 없던 주파수 성분들이 섞이게 될 것입니다. 결국 이것도 노이즈이죠...

     
장호준   08-05-07 16:57
고정되어 있는 비트수 가운데에 데이터화 되어있는 비트수는 당연 데이터의 크기만큼 변하겠죠. 그게 데이터니까,
하지만, 샘플링 비트 자체는 변하지 않죠. 24비트 다이나믹레인지를 10비트로 표현하는 것이 아닌 24비트 중에서 10비트에만 데이터가 있는 거니까..  000000000000001111111111 의 값이겠죠. 쓰고 보니까 2047의 값이네요.


김 용   08-04-29 14:44
음..
소리가 크든 작든지 간에 비트레이트와 샘플레이트는 고정입니다.
24비트의 오디오가 소리를 작게했다고 16비트가 되거나 12비트가 되는 경우는 없습니다.
소리가 다르게 느겨지는 것은 DA의 특성에 의한 것입니다.


bravo   08-04-29 15:25
음... 저의 의도는...^^... 당연히 비트수는 고정 상태이구요.
저의 표현은 페이더로 레벨을 1/2로 낮춘 그 순간 사용되는 양을 의미합니다.
그러니까 레벨을 낮춘 상태에서는 16,24비트를 완전히 다 사용하지 않고 그 내린 만큼만 사용한다는 것이죠.
예를 들면 16비트 포맷의 스케일에서
레벨이 100% - 16비트, 레벨이 50% - 15비트, 25% - 14비트만 사용한다는 점에서
레벨이 낮으면 16비트의 "음의 분해능력(?)"을 완전히 다 사용할수는 없게 된다.
그래서 분해능력이 떨어지면 왜곡이 늘고 음질이 저하되는 게 아닌가 싶어서요.

     
장호준   08-04-29 16:03
충분히 그렇게 생각하실 수 있다고 봅니다. 귀의 반응도와 레벨은 분명 음색 차이가 있지요. 등청감곡선이라고 불리는 그래프도 있지요.

뭐, 워낙 새로운 이론과 변형들이 많이 있겠지만, 제가 알고 있는 한, 페이더를 1/2로 해놓건 100퍼센트로 해놓건 간에 피크레벨을 0dBfs로 하는 다이나믹레인지는 똑같습니다.  레벨이 50퍼센트라도 16비트가 소화하는 데이터의 반이라는 것이죠. 그리고 이미 컨버터를 통과한 뒤의 데이터는 샘플링 비트를 따로 변화하지 않는 한, 레벨에 따라 변화되지 않습니다. 비트수가 변화된다면 다이나믹레인지의 의미가 없어지죠.

          
장호준   08-04-29 16:49
하 나더 못밖으면, 모든 페이더는 로그 스케일로 표현됩니다. 그게 실제 우리 귀의 반응을 나타내는 방법입니다. 따라서 페이더가 절반에 있더라도 실제 레벨이 절반은 아닙니다. 정확하게 각각의 메이커가 어떤방식을 사용할련지 확신을 가지고 말씀드릴 데이터는 없지만, 디지털 믹서의 목적상 아나로그 믹서, 그리고 로그 스케일을 기반으로해야하는 것이 다이나믹레인지를 표현 할 수 있다는 조건들에 볼때 그렇습니다. 또 비트당 6dB의 다이나믹레인지를 가지는 것은 다 아는 이야기이고요.

16비트, 즉 65536개의 스텝으로 제일 적은 소리와 제일 큰 소리를 표현할때, 1024의 값을 가진 레벨이 10비트로 보는 것은 맞겠지만, 그건 16개 비트 가운데 10개의 비트가 켜있다라는 이야기이지 10비트만 연산하는 것이 아니기 때문이겠죠.

뜻밖에 전혀 생각 안해본 것을 생각하게 되네요. PM5D 매뉴얼 같은 것에 있을 지 모르겠네요. 찾아봐야지..

한번도 생각 안해본건데, 비트와 데이터량의 증가 스케일이 로그 스케일 같이 보이는데.. 수학에 밝을 용재님이 그래프 만들어서 비교하던지,

     
flanc0   08-04-30 00:56
일단 CD를 mp3로 변환해 보신적이 있으시겠죠?

결론부터 말씀 드리면 선생님의 말씀이 대부분의 경우에 맞습니다.
디지털 신호 처리를 업으로 하는 회사에 다니고 있는 관계로 제가 아는 부분을 설명해 보겠습니다.
다들 디지털 신호를 오해 하시는 경우가 많은 것 같습니다.

그럼 아날로그 디지털 변환 과정을 알아볼까요..

디지털 샘플링(정확히는 디지털에서는 샘플링이 아닙니다)에서
사용하고 있는 비트를 정보량의 따라 바꾸는 것은 VBR 이라고 재생기의 정보창에서 보신 적 있으실 겁니다.

이는 변환된 데이터의 량에 대한 압축의 효율을 높이기 위한 하나의 대안으로
실시간 처리 장치에서는 잘 사용하지 않는 방식입니다. 실시간 장비는 이미 특정한 양을 처리할 수 있는
throughPut이 감안되어 제작되어 있으므로 VBR을 사용할 이유가 적습니다.
(그러나, 이렇게 제작할 수도 있습니다. 아주 못하는 것이 아니라 대부분 그럴필요가 없는 것입니다.
천천히 갈 때 엔진의 힘을 적게 쓰기 때문에 속도에 따라 1600cc 엔진이 저속에서 1000cc 엔진이
되도록 만들 필요는 없는 것과 비슷하겠습니다. 그러나 아닌 경우도 분명 있겠습니다.
이는 AD DSP chip 스펙에 따릅니다. 안따를 경우 선생님이야기가 틀릴 수 있는 것입니다.)

아날로그에서 디지털로 변환되는 과정에서 아날로그 정보를 디지털의 특정한 격자로 단위시간당
측정을 해서 이를 일정한 비트에 기록합니다. 이때 디지털 격자(일정한 비트)가
바로 저 10bit 16bit이라 부르는 것입니다. 아무래도 비트가 많을 수록 넓은 variation의 정보
가짓수를 기록할 수 있습니다. 가령 5층 아파트는 호수를 표시하는데 3자리면 되지만,
10층 이상 아파트는 3자리로는 부족하죠? 4자리이므로 10층 이상을 다 호수를 이름지을 수 있는 것입니다.

그래서 분해능력이 떨어지면 왜곡이 늘고 음질이 저하되는 것은 맞는 이야기 이나..
페이더의 위치에 따라 사용하는 비트가 달라지므로 음질이 저하된다는 맞는 이야기가 아닙니다.
페이더의 위치에 따라 사용하는 비트가 달라지지 않기 때문입니다.

좀 더 다아가 보면..

이렇게 디지털 부호화 된 정보는 10101111 처럼 1과 0의 반복이므로 압축 알고리즘을 통해
동일한 내용을 4자리수 아파트 호수가 아닌 1자리로 표시할 수 있는 알고리즘등이 있습니다.
보통 101호와 1101호는 101호에서 10층 높이 라는 식의 표현 같은 두 가지 정보의 차이를
기록하는 방식으로 압축합니다.
앞A의 신호 디지털 격자의 내용고 뒤B의 내용이 1이 차이가 나면 (A,A-1,....) 이런 형태를 통해
압축을 해서 단위시간당 전송(!)할 수 있는 능력을 높일 수 있습니다.

만약 물을 얼리면 부피가 1/10로 줄어들면 10개의 물동이로 물 10동이를 나르지만,
압축해서 얼리면 10개의 물동이로 물 100동이를 나를 수 있겠지요.

이럴때 디지털라인이 어떤 이유로 비트 손실이 일어날 수 있습니다.
가령 물동이 하나가 깨져서 얼음 한덩이가 살짝 긁혔습니다.
이럴 때 물을 녹이면 완벽한 물 100동이가 안되는 것죠.
전송 그 자체는 아날로그 입니다. 전송 매체는 절대 디지털화 할 수 없습니다.
아무튼 이러한 손실을 압축 복호화 알고리즘이 손실을 만회할 수 있는 다음 방법이 존재합니다.
물론 100%복구 가능한 경우와 아닌 경우가 있습니다.

그래서 디지털 전송 중에는 이런한 손실을 최소한으로 만드는 방법들이 있고 대표적인 것이
인터리빙입니다.  압축된 정보는 앞뒤 정보가 전부 연결고리를 가지고 있으므로(의존적)
앞뒤 정보가 한꺼번에 날라가면 일부를 전부 복원할 수 없는 경우가 생깁니다.
그래서 특정한 정해진 방법으로 앞뒤의 순서를 마구 섞어서 일정 정보 부분이 한꺼번에
날라가는 것을 막습니다. 단위 위치당 정보 손실을 줄이는 방법입니다.

그래서 디지털 전송에서는 거의 오류가 없습니다. 이는 전송 매체별로 차이가 납니다.
그으러나 대부분의 디지털 전송에서는 오류가 없음을 보장합니다.
대부분은 AD/DA 과정에서 손실이 일어납니다. 이는 회로를 구성함에서 분명 발생할 수 있습니다.

어떻게 디지털에 대한 오해가 좀 풀리셨을까요?
설명 드린 부분은 디지털화 하는 우리는 쉽게 코덱이라고 부르는 또는 AD/DA라고 부르는 장비들에
사용된 복잡한 이론의 아주아주아주 처음만 대충 설명 드렸습니다.
더 많은 이론과 기술이 사용되어 아주 단순한 정보 전송을 보장(!)하고 있습니다.

갑자기 -_- 이상한 글을 써서 죄송합니다. 오해를 좀 덜어들이기 위해 적었습니다.


duper20   08-04-29 15:59
저같은 경우 컴퓨터에서 음악감상을 하면서 아날로그 믹서와에 조합에서 예전에
듣던 소리가 안나와 고민하면서 이부분은 제가 아날로그 믹서와 디지털에 대한
이해가 없어서 그렇겠지만 그렇게 고민하면서 최근 bravo님의 생각과 비슷한
접근을 시도한 글을 보았습니다.

http://extra.benchmarkmedia.com/wiki/index.php/Outline_for_Computer_Audio_App_Note

다른내용도 많이 있지만  비슷한 내용이 포함되어 있는것 같아요.


장호준   08-04-29 17:13
반 대로 생각해보니까 브라보님의 말씀이 틀린 것은 아닙니다. 아나로그에서 레벨이 적다고 소리 그 자체가 변하지는 않는 생각이 디지털에서는 데이터 분해도가 적어지기 때문에 뭔가 차이가 있을 것 같기도 하군요.  만약 샘플링때 전체 96dB(16비트)의 다이나믹 레인지 가운데, 48dB(8비트가 되겠네요)정도로 녹음된 신호를 아나로그 상태의 신호와 비교해보면 용재님이나 브라보님의 말씀이 맞겠지만, 일단 컨버팅 된 데이터를 100으로 볼때 페이더의 위치에 대한 음질적인 변화는 없을 것(아나로그와 같이)이라고 생각됩니다.  이제 정리가 되네요..  정확한지는 모르겠지만, 기승전결은 맞는것 같습니다.


구씨네   08-04-29 18:13
- 급 질 문 -

지식이 짧아 여지껏 토론들을 눈팅만 해오다가 이번엔 쪼금 궁금한게 생겨서 질문드립니다..

우문일지라도 너그러이 답변해주시길 바랍니다..

페이더를 올리고 내리는것에 따라 비트의 양(?)-비트수라는 표현이 맞을지도-이 변화해서 음색이나 음질의 변화가
생길 수 있다가 현 질문의 요지인거 같은데요..이건 콘솔이 있을 경우에 해당되겠습니다만, DAW에서는 어떤가요?

그렇담 프로툴을 예로 들겠습니다..

저야 원래 fader를 unity에 놓고 쓰는걸 좋아라 하는 편이지만 다른 곳에서 녹음되어진 소스를 믹싱할경우
레벨이 천차 만별이죠.. 그것이 여러 스튜디오를 거쳤을 경우는 더욱 그렇구요..

여기서 천둥이 바위를 깰듯한 의문이 생깁니다..ㅋ

어떤 소스들이 트랙킹 당시 하늘을 찌를듯한 레벨(여기서 하늘은 피크입니다 ㅎㅎ)로 녹음이 되었습니다.
그래서 그 소스들을 다 unity에 놓으면 터질듯한 소리를 우리의 구하기 힘든 여러 앰프들과 스피커들이
고스란히 감당하겠지요.. 그래서 페이더를 내리는 순간 비트수는 줄어들고 음질은 나빠지고..

혹자는 녹음할때 레벨을 끝까지 쓰는게 좋다 혹자는 아니다 라고들 합니다...

본래의 논의에서 조금 벗어나긴 했지만.. 무엇이 더 좋은걸까요?

적절한레벨로 녹음을 하면(이를테면 피크레벨이 -14정도?) 페이더를 많이 움직이지 않아도 될테지만..
녹음기(DAW)가 가지고 있는 레인지를 다 쓰지 못하는 경우가 되고..

피크까지 녹음을하면 녹음기가 가지고 있는 레인지는 다 사용할지언정 믹스시 페이더를 줄이게 됨으로
또다른 손해를 감수해야 겠지요...

모 음악적인걸루다가 고르면 된다..이러시면 곤란합니다...ㅎㅎㅎ

     
장호준   08-04-30 00:53
헤드룸에 대한 부분을 생각하시기 바랍니다.

     
flanc0   08-04-30 01:18
제가 장비 스펙을 안읽어봐서 모른다 라고 할 수 있습니다만,
꼭 먹어봐야 장인 줄 아느냐의 말을 빌어 확실히 말씀드리면,

페이더 내린다고 사용하는 비트 수가 줄어들 수 없습니다.
그리고 피크를 처서 찌그러지는 음은 그냥 디지털 부호화 된 그 정보를 곧이 곧대로
DA 했으므로 생기는 이라는 것은 아시겠죠?
여기서 재생 페이더를 줄여서 음량을 줄이는 것은 스피커의 콘의 움직임을 줄이는 데만
영향을 주지 디지털 데이터가 바뀌는 것이 아닙니다.
DA 한 후 A가 스피커로 가는 음의 량에 대한 변화 입니다. 음색이 아니구요.
물론 녹음한 Data가 EQ등을 통해 변화 가능한 것은 사실이고 이를 통해 피크 현상이 있는 Data를
살짝 변경해서 그 영향을 줄일 수도 있겠습니다만 역시 정보량이 바뀌지 않습니다.

DAW에서는 소프트웨어 이므로 제작사가 자사의 알고리즘에 확신이 있을 경우에
VBR(variable bitrate, http://en.wikipedia.org/wiki/Variable_bit_rate)로 정보를 생성할 수 있습니다.
이는 CPU의 단위시간당 생성 정보량을 낮춤으로 단위시간당 처리 정보량을 늘리는 효과로
많은 수의 input을 처리할 수 있는(프로툴에서 여러 이펙을 먹이고, 많은 채널을 처리할 수 있는)
능력을 가지게 할 수 있습니다. CPU에서 돌아가는 소프트웨어이기 때문입니다.

계속 답글을 달수록 제가 동문서답화 되는 거 같습니다. ㅡㅜ..

저희가 생각하는 변수는 생각보다 굉장히 많으므로 변수가 없다라고 가정하는 것이
더 나은 음악 창조물을 만들 수 있다고 생각합니다.
대부분 장비에서 가져오는 왜곡변수는 사람이 행하는 행위가 가져오는 왜곡에 비하면
아주 무시할 수 있는 수준이라고 생각하기 때문입니다.

그런 의미에서 선생님의 마인드인 사람의 마인드와 기술에 대한 생각에 더 집중하자는 것에 지지 한표를 보냅니다.

          
장호준   08-04-30 02:44
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