S/PDIF , AES/EBU, DTS 등 오디오 기술 용어 설명

오디오와 관련된 각종 기술 용어에 대해서 알아보도록 하겠습니다.



s/pdif (Sony/Philips Digital Interface)

소니 필립스 디지털 인터페이스로 디지털 오디오를 한 기기에서 다른 기기로 전송할때 사용됩니다.
전기적인 또는 광(optical) 신호에 의한 전송으로 쉽게는 사운드카드, CDP, 셋탑박스, DVD플레이어
에서의 광출력으로 MD(MiniDisk)레코딩, DAT(Digital Audio Tape) DAC, AV엠프, 디코더 등 다양하게
이용되고 있으면 전기적신호를 이용한 코엑시얼방법과 빛(optical)을 이용한 광단자(toslink)와 광케이블을
이용한 방법이 있습니다.

AES/EBU 는

미국 오디오 학회 (Audio Engineering Society) 와 유럽 방송 연합 (European Broadcasting Union)에서
따온 이름으로 디지털 오디오를 전송하는 전문적인 시스템입니다.
AES/EBU 는 밸런스드 케이블을 사용하며 XLR 단자를 이용하여 접속되어 있으며 일부 가정용 시스템에서도
사용되고 있습니다.
이 디지털 오디오 음향표준은 CD의 44.1kHz, 디지털 VTR의 48kHz 등 다양한 표본화 주파수를 인정하고
있으며 이중 48kHz는 널리 채택되고 있는 표준 주파수입니다.

DD (Dolby Digital)

돌비 디지탈은 각각 불리된 다중의 채널을 이용하는 서라운드 방시입니다."분리" 란 의미가 매우중요한데,

이건은 사운드가 가지고 이는 정보를 각각 5.1채널, 총 6개의 채널로 분리시켜, 명확하고 독립적으로 이용함

을 의미합니다.

돌비 디지탈은 종종 5.1채널 방식이라고 하는데, 20-20,000Hz 까지의 주파수 대역의 정보를 갖고 있는 프론트

좌우 2채널, 센타1채널, 서라운드 좌우 2채널의 총 5채널의 정보와, 20-120Hz 까지의 LFE(low frequency effects, 저음효과)

를 담고 있는 0.1채널의 서브우퍼 채널부분이 더해진 것을 의미합니다. (아래그림 참조)

DVD와 HDTV, 그리고 위성 방송용으로 개발된 오디오 포맷이지만 근래에 들어서, DVD의 대중화와 함께 자리잡은 5.1채널(6채널)의 사운드가 인코딩 되어져 있는 오디오 포맷의 한종류이다.

돌비 디지탈의 두드러진 특징으로는 20-20,000Hz 까지의 주파수 대역 정보를 담고 있는 각각의 프론트와 센타, 스테레오 서라운드의 5채널과 여기에 더해진 0.1채널의 서브우퍼 채널로 정의되며, 이러한 분리된 돌비 디지탈의 사운드는 훨씬 명료하고 현장감있는 사운드와 또렷한 대사 전달을 가능하게 하고, 또한 이러한 특징들은 돌비 디지탈 포맷이 돌비 프로로직 보다도 훨씬 깊은 저역의 양감과 사운드 퀄러티를 제공 하게 되는 것입니다.

또한 돌비 디지탈의 뛰어난 데이타 압축방식은 질 좋은 사운드 퀄러티를 유지하면서 디스크 기록면의 사용 용량을 줄일수 있는 효율성 때문에 DVD나, LD등의 멀티 채널 포맷으로 쉽게 자리 잡을수 있었으며, 또 적은 용량으로 6 채널의 분리된 멀티 채널을 요구하는 차세대 HDTV 방송 등 차세대 공중파 방송등에서도 적극적인 도입을 검토 하는 단계입니다.

(아래그림 참조)

DVD와 HDTV, 그리고 위성 방송용으로 개발된 오디오 포맷으로 1채널에서 6채널의 사운드가 인코딩 되어져 있다.

5.1 채널의 돌비 디지털은 6개의 분리된 오디오 채널을 가지고 있는데, 20-20,000Hz까지의 가청주파수 대역을 커버하는 5채널(프론트 좌.우 각 1채널, 센터 1채널, 서라운드 좌,우 각 1채널 총 5채널)의 오디오 신호와 0.1 에 해당하는 LFE(Low Frequency Effects, 저음효과) 를 담당하는 서브우퍼 채널을 지칭 하는 것이다.

근래에 들어서 리시버들이 돌비 디지털 디코더가 내장 되어진 형태로 출시 되어지고 있으며, 흔히 돌비 디지털 대응형(Doly Digital Reagy)의 리시버는 내장된 돌비 디지털 디코더 없이 6개의 아나로그 사운드 입력단자들만 가지고 있어서 돌비 디지털 디코더가 내장된 DVDP를 이용하거나 외장형의 돌비디지탈 디코더를 이용해야 하므로 구매시에 유의해야 한다.

* 돌비 프로로직(Dolby Pro Logic)

돌비 프로로직은 다중채널의 한 모델이며, 이것은 프론트 채널의 음원으로부터 센터나, 서라운드 같은 다른 채널로 이끌어 내는 방식을 의미합니다. 이러한 경우에, 센타와 서라운드 채널은 프론트의 좌,우 신호로부터 분리 되어 지는 것입니다. 이렇게 분리된 서라운드 신호는 스테레오가 아닌 모노의 신호음을 가지게 됩니다..(아래그림 참조)

돌비 프로로직 같은 서라운드 방식이 대중적이게 된 것은, 그 답은 간단한데, 센터, 그리고 서라운드를 포함하는 사운드 트랙의 다중 정보를 2채널로 믹스 다운(Mixed Down, 혼합)하여 이용 가능하게 했기 때문입니다.

즉 아래의 그림처럼 프론트 채널의 좌,우 신호와, 센터, 서라운드의(모노) 4채널의 사운드 트랙의 신호음을, 인코딩을 시켜 2채널의 신호로 믹스다운 하여 이용하는 방식이며, (아래그림 참조)

이러한 2채널로 인코딩 되어 있는 돌비 서라운드 신호는 비디오 테이프, LD, 그리고 위성 혹은 스테레오 TV 방송을 경유하여 손쉽게 이용 가능하게 됩니다.

그 다음에, 가정에서 그 신호음을 다시 돌비 프로로직 디코더를 내장한 리시버를 통하여 재생되는데, 이때 이 돌비 프로로직 디코더를 내장한 리시버가 돌비 프로로직 방식으로 인코딩 되어진 신호를 프론트 채널의 좌,우 신호와, 센터, 서라운드의(모노), 4 채널로 바꿔주는 것입니다.

이러한 과정은 채널의 분리도를 간단하게 높일 수 있게 되고 원하는 매체를 통하여(비디오 테이프, LD, 그리고 위성 혹은 스테레오 TV 방송) 사운드를 손쉽게 전송하고, 분리해내 이용 가능 할수 있게 되는 것입니다.

* 돌비 프로로직 II (Dolby Pro LogicII)

Dolyb Prologic II는 Dolby Prologic을 한 단계 발전시킨 형태로 스피커는 두 개였지만 모노로 존재하던 Prologic의 서라운드 채널을 스테레오화하였으며 채널 간 분리도를 향상시켜 2채널 스테레오, 서라운드 소스로 5.1채널과 같은 효과를 보게 한 신기술입니다.

* DTS (Digital Theater Systems)

DTS 는 Digital Theater Systems의 약자로 영화나 음악에 사용되는 다채널 서라운드 코딩(Coding) 테크놀로지의 명칭이다.

DTS 는 높고 유연한 압축 알고리듬을 가지고 있어서 최대 샘플링 레이트 192kHz, 24bit 로 이용이 가능한데 이는 일반 CD의 녹음 방식인 리니어 PCM 코딩 방식과(44.1kHz, 16bit) 비교 할 때 훨씬 높은 해상도를 가짐을 알 수 있다.

즉, 아나로그 음향을 가지고 디지털로 바꾸는 작업을 샘플링(Sampling) 이라고 하는데, 두 채널의 16bit의 리니어 PCM 코딩 방식으로 녹음된 CD의 경우, 초당 44,100회(44.1kHz) 까지 샘플링 작업이 가능하며 이처럼 16bit의 샘플링 주파수를 가진 CD의 경우, 65,536(2의 16승) 까지의 주파수 진폭을 가지게 된다.

그러나 DTS처럼 24비트 방식으로 녹음된 CD음의 경우 샘플링 주파수는 16,777,216(2의 24승)의 주파수 진폭 레벨을 가지게 된다. 이처럼 커다란 차이는 훨씬 다이나믹하고 생생한 레코딩이 가능하게 되고 오리지날 마스터 음원으로부터 완벽에 가까운 재생이 가능하게 되는 것이다.

DTS가 영화산업에서 첫번째로 빅 히트를 친 것은 1993년 스티븐 스필버그 감독이 출시한 ‘주라기 공원(Jurassic Park)’ 부터이다. DTS는 DD처럼 여섯 채널을 가진 서라운드 사운드이지만 DD와는 아주 중요한 차이점이 존재한다.즉 극장에서 음향을 재생할 때, DD는 필름과 필름사이에 녹음되어 있는 사운드 트랙에 직접적으로 인코딩 되어져 재생되지만(아래 그림 1 참조)

DTS 는 CD에 DTS 방식으로 인코딩 되어진 사운드 트랙을 저장하였다가 필름이 재생될 때 각 영화 플레임에 맞도록 정교한 플레이어 시스템을 이용하여 재생하게 되는 것이다.

또한 DTS는 플레이 되는 CD 사운드에 중대한 오류가 발생이 될 때 임시적으로 수행이 가능하도록 영화 필름상에 스테레오의 백업 사운드를 포함하고 있어서 더욱 안전하기도 하다. 이러한 이유로 인해 현재 약 18,000곳의 영화관이 DTS 서라운드 시스템을 채택하고 있다.

현재 이 DTS는 영화관을 위해 개발된 5.1채널의 오디오 포맷의 한 종류지만 압축률이 돌비디지탈보다 낮기 때문에 더 좋은 음질을 제공해 주어서 홈씨어터 부분에서 두드러진 증가세를 보이고 있다.

DTS 대 Dolby Digital 의 압축률의 차이는 3.5:1 대 12:1 로 그 차이가 많이 나며, 전송률 또한 차이가 많이 나는데, DTS 가 1.5Mbits/sec 인데 비해서 Dolby Digital 은 384 kbits/sec 의 전송률을 가진다..

* DTS Neo 6

DTS Neo 6는 Dolby사의 Prologic II에 대응하는 DTS 사의 신기술로 세부 정보는 Dolby사 만큼 많이 공개되어 있지 않지만 대강의 개념은 Dolby Prologic II와 비슷하다고 알려져 있다. 6.1채널 기술에서도 DTS가 그들만의 독자적인 기술(Discrete 6.1)로 한 단계 앞선 모습을 선보인 것과 같이, 2채널 소스 다 채널 변환 기술에 있어서도 Dolby보다 한 단계 앞선 규격을 선 보인다. 즉 Neo 6는 바로 6.1채널 구현을 의미한다. Dolby Prologic II에 비해 상대적으로 아직 많이 알려져 있지 않아서인지, 체감적인 음향효과에서 Prologic II 만큼 호평을 받고 있지는 못하지만 DTS사의 명성과 함께 6.1이 지원된다는 특징으로 주목받고 있다. 6.1채널의 마지막 한 채널은 우리가 알고 있는 Rear Center로 돌비 디지털 6.1, DTS6.1과 동일 위치이다. 이 채널 구현의 방법 또한 수식으로 표현하지면 복잡해지지만, 개념적으로 설명하자면 스테레오 소스에서 센터 채널을 뽑아낼 때와 같이 두 리어 채널 중앙에서 들려질 수 있는 소리를 계산해서 가상센터 채널을 만들어 리어 센터로 보내주는 방식이다.

* THX

THX는 돌비 디지털, DTS와 같은 기술 규격이 아닌 KS 마크와 같은 '인증'입니다. 이는 극장 인증시스템으로 루카스 필름에서 만든 사운드 규격이며, THX인증을 받기 위해서는 일정한 규격을 충족시키는 장치를 해야 하며 그런 후 루카스필름에서 타당함을 인정하는 인증서를 수여하면 THX 인증 극장이 되는 것입니다. 소프트웨어도 마찬가지 방법으로 THX인증을 받을 수 있습니다.

많은 하드웨어, 소프트웨어 업체들이 THX의 인지도 때문에 그 인증을 받으려고 하고 있습니다만 따로 인증 검사를 요청해야 하며 비용이 수반되고 인증 후에도 정기적으로 라이센스 비용을 지불해야 합니다. 그러므로 일부 업체에서는 전혀 상관없이 독자의 길을 걷는 곳도 있습니다. 그러므로 THX 마크의 유무는 성능의 고저를 판단하는 절대적이고 객관적인 기준이 되지 못합니다. THX는 얼마 전부터 저가형 기기로까지 THX 인증을 확산시키기 위해 이전의 고급형 규격을 THX Ultra로, 하위 규격을 THX로 분화시켰습니다.

* THX Ultra II

루카스 필름이 새롭게 제언한 오디오,·비디오 퀄리티나 조작성에 대한 고품질·고신뢰성 기준 “THX ultra 2”에 준거합니다. “THX ultra 2 Cinema 모드”나“THX Music 모드”등 , 영화·음악 소스에 두어 최적인 7.1 ch재생을 실시하는 모드를 갖추어 영화 소재, 음악 소재, 어느 5.1 ch소스에 대해서도 실제감 넘치는 7.1 채널 음장을 실현합니다.

(1) THX Ultra2 Cinema 모드

Ultra2 Cinema 모드는 7.1 채널 시스템을 사용해 통상의 5.1 ch영화 소스를 재생하는 경우에 최적인 서라운드 모드입니다. 이 모드에서는, 서라운드 스피커와 서라운드 센터 스피커에 새로운 THX 처리를 하여 서라운드 확대감과 정위감을 동시에 실현, 최적인 서라운드 음장 효과를 제공합습니다.

(2) THX Music 모드

7.1 채널 시스템을 사용해 5.1 채널 음악 소스를 재생하는 모드입니다. DTS나 DolbyDigital등으로 수록된 5.1 채널 음악 소스의 서라운드 채널에 새로운 THX 처리를 하여 음악 소스에 맞은 음장 효과를 얻을 수 있습니다.

(3) Boundary Gain Compensation

THX Ultra2 대응의 서브우퍼나 초 저역대 재생이 가능한(주파수 특성이 20 Hz까지) 서브우퍼를 사용했을 경우에 저역의 주파수 대가 매끄럽지 않게 느껴지는 경우, 이 기술에 의해 게인(Gain)을 보정하여 청감 레벨을 플랫하게 만듭니다.