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[IT 성능풀이] 스마트폰 고음질 세계 'iOS11도 품은 무손실 압축 파일'

입력 : 2017.09.27 11:29:20


차주경 기자

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스마트폰 제조사가 디스플레이, 카메라에 이어 '음향' 기술 향상에 집중하고 있습니다. 소니 엑스페리아 시리즈, LG전자 V 시리즈가 대표적인 음향 특화 스마트폰입니다. 이어 애플도 아이폰X를 비롯한 스마트폰 신제품에 고음질 표현 기술을 적용했습니다. 이들 제품군을 Hi-Fi(High Fidelity) 기기라고도 부릅니다.

IT 성능풀이, 이번 시간에는 스마트폰 음향 기술과 용어를 알아보겠습니다.

▲고음질을 표현하는 음향 특화 스마트폰들. / LG전자·애플·소니코리아 제공

먼저 음악 파일의 특징과 종류부터 살펴보겠습니다. 음악 파일 종류는 정말 많습니다만, 가장 유명하고 널리 쓰이는 것은 'MP3(Mpeg-1 Audio Layer 3)'입니다. 음악이나 소리를 녹음해 디지털 파일로 저장하면 용량이 아주 큽니다. 그래서 용량을 줄이기 위해 파일을 압축하는데, MP3는 가장 보편적인 압축 방식입니다. 압축 시 음질이 미세하게 손상되지만, 인간의 귀로 거의 구분할 수 없을 만큼 극히 미미한 차이라 무시해도 됩니다.

MP3에는 '비트 레이트(Bit Rate)'가 있습니다. MP3 역시 데이터의 일종인데, 비트 레이트는 데이터를 다루는 양을 말합니다. 따라서 비트 레이트가 높을 수록(숫자가 클수록) 음질이 좋지만, 용량도 커집니다. '가변 비트 레이트(Variable BR)'도 있는데, 음악의 구간에 따라 각기 다른 비트 레이트를 적용하는 기술입니다. 음질은 높이고 용량은 줄이는, 고마운 기능이지요.

MP3 외에도 아주 많은 압축 음악 파일이 있습니다. 스마트폰 성능표를 보면 MP3 외에도 AAC, OGG, WMA, AC3 등의 파일을 지원한다고 나오는데, 그냥 '이런 파일도 재생 가능하다' 정도로만 알아두세요. 이들은 압축 방식, 효율, 기술 라이센스 등에 따라 분류된 것입니다. 일반 소비자라면, 거의 대부분 MP3를 접하게 될 것입니다. WMA(Windows Media Audio)도 많이 쓰이는 압축 음악 파일입니다.

'압축' 음악 파일이 있으면, '비압축' 음악 파일도 있겠지요? 비압축 음악 파일은 소리를 있는 그대로 저장하므로 '무손실' 음악 파일이라고도 합니다. 음질이 아주 좋지만, 그만큼 용량도 큽니다. 'WAV(WAVeform audio format)'가 대표적인 비압축 파일입니다. 스마트폰이나 PC 마이크로 녹음하면 이 형식으로 저장됩니다. 'AIFF(Audio Interchange File Format)'는 애플이 선보인 비압축 음악 파일입니다. 이들 비압축 파일은 용량이 MP3의 수배~수십배에 달해 일반적으로는 활용하기 어렵습니다.

압축은 용량을 줄이되 음질이 손실되는 파일이고, 비압축은 용량과 음질을 그대로 유지하는 무손실 파일입니다. 그렇다면, 두 방식의 장점만 갖춘 '무손실 압축' 음악 파일도 있지 않을까요? 단점만 갖춘 '비압축 손실 파일'은 있을 이유가 없으니까요.

▲FLAC 소개 화면. / FLAC 홈페이지 갈무리

네. 있습니다. FLAC(Free Lossless Audio Codec)와 ALAC(Apple Lossless Audio Codec)가 무손실 압축 파일입니다. 이들 음악 파일은 음질 손상 없이 용량만 줄인 것으로, 원음 그대로 재현 가능해 음향 마니아들에게 인기가 좋습니다. '고음질 음원' 재생 기능을 갖춘 스마트폰에서는 이러한 무손실 압축 파일을 사용하는 것이 좋습니다. 실제로, 고음질 음원 서비스 업체 대부분이 FLAC 음악 파일을 제공합니다.

FLAC와 ALAC의 차이점이요? 이름(Free vs Apple)을 잘 보시면 쉽게 이해하실 수 있습니다. FLAC가 아무래도 오픈소스(라이선스 비용 없이 누구나 개발 가능한 소프트웨어)라서 인기가 많고, 대응 기기와 관련사도 많습니다. 애플 기기에서는 기본적으로 FLAC 재생이 불가능하고, ALAC로 변환해 즐겨야 합니다. 다행히, 최신 iOS 11부터는 애플 기기에서도 FLAC를 즐길 수 있습니다.

음악 파일 형식을 살펴봤으니, 이제는 스마트폰에 탑재된 '코덱(Codec, COder and DECoder)'을 알아볼 차례입니다. 코덱의 '코더'는 음향을 디지털 신호로, '디코더'는 디지털 신호를 음향으로 바꿔줍니다. 따라서 이 코덱의 성능이 곧 음악의 음질을 좌우합니다. 앞서 설명한 음악 파일 중 'MP3'와 FLAC'는 파일이자 코덱 이름이기도 합니다.

▲aptX 코덱 로고. / CSR 홈페이지 갈무리

최근 주목받고 있는 'apt-X(HD)'는 스마트폰을 비롯한 소형·포터블 음향 기기에 적합한 코덱입니다. 음질이 양호하고 압축률이 아주 높아 무선 블루투스 음향 기기와 잘 어울립니다. 퀄컴은 이 코덱을 인수, 자사 스마트폰 AP 스냅드래곤 관계사에게 거의 무료로 제공하고 있습니다. 덕분에 본격적인 스마트폰 Hi-Fi 경쟁이 일어나기도 했습니다.

고음질 스마트폰에 적용되는 주요 코덱 'AAC(Advanced Audio Coding)'는 MP3의 발전형입니다. 음악 스트리밍 사이트, 애플 디바이스에서 주로 사용하는 코덱이기도 합니다. 'AMR-WB(Adaptive Multi-Rate Wide Band)'는 쉽게 스마트폰의 LTE를 연상하면 됩니다. 사람의 목소리를 가장 우선, 가장 고음질로 다루는 코덱입니다.

'OGG(혹은 OGG Vorbis)'도 자주 보이는데요, MP3를 대체하기 위해 나온 오픈소스 코덱입니다. 같은 오픈소스 코덱으로 'OPUS'도 있습니다. 아무래도 구형인 OGG보다는, 고효율 신형 코덱인 OPUS의 미래가 더 밝아 보입니다.

'DAC(Digital to Analog Converter)'도 중요합니다. 디지털 신호를 사람이 들을 수 있도록 아날로그 신호(소리)로 바꿔주는 장치입니다. 그 과정에서 잡음(노이즈)을 없애고 원음을 재현하는 역할도 합니다.

▲노이즈캔슬링을 지원하는 헤드·이어폰. / 소니코리아 제공

음향 편의 기술도 알아보겠습니다. 이들 기술을 활용하면 더 좋은 음질로, 더 편리하게 음악을 즐길 수 있습니다. 먼저 '노이즈캔슬링'을 들 수 있습니다. 이어폰이나 헤드폰으로 음악을 듣다 보면, 외부 잡음이 새어들어와 음악 감상을 방해하는 경우가 잦습니다. 노이즈 캔슬링은 주파수를 사용해 외부 잡음을 상쇄하는 기능입니다. EQ(Equalizer)는 음악의 주파수 특성을 변경하는 기능입니다. 잘 조절하면 사용자 취향에 맞도록 음색을 바꿀 수 있습니다.



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