오디오 비트 전송률의 이해

사운드를 디지털화하는 방법과 고품질의 오디오를 만드는 방법을 살펴보고, 오디오 파일의 비트 전송률이 음질에

미치는 영향

1. 음악, 음성, 사운드를 오디오 데이터로 변환
   - 디지털 오디오는 디지털 정보

      * 이 정보는 밀도가 높거나 낮고, 품질이 좋거나 나쁠 수 있다.

   - 비트 전송률은 오디오로 정보 1초당의 전송되는 데이터의 양을 의미

      * 단위는 bps(bit per second)

   - 비트 전송률이 높을수록 오디오 품질이 좋아짐 = 비트율이 클수록 정보량은 커짐

      * 비트 전송률이 오디오 피델리티(fidelity)를 결정 → 사운드가 아무리 좋더라도 비트 전송률이 낮다면

                                                                                        사운드 품질은 떨어짐

      * 예) 오디오 CD의 녹음이나 MP3/WAV 포맷의 오디오 파일을 ATRAC3 파일로 변환하는 경우

              132kbps/105kbps/66kbps 중에서 선택할 수 있고 105kbps에서는 매 초당 105,000 bit 의 정보가 전송

              같은 포맷 오디오 파일을 비교하면 66kbps보다 105kbps로 기록하는 편이, 또 105kbps보다는 132kbps로

 

              기록하는 편이 음질이 좋아진다. 단, MP3등 포맷의 오디오 파일은 부호화 방식이 다르므로 비트율만으로

              단순히 음질을 비교할 수는 없다

 

2. 비압축, 무손실 및 압축 오디오 파일

오디오를 녹음하고 제작 및 배포하려면 비트 전송률에 대한 이해가 필요하며, 비트 전송률을 제대로 이해하려면 먼저

오디오 파일을 구성하는 요소와 다양한 오디오 파일 유형을 알아야 함

 

- 사운드는 파형으로 구성되며, 오디오 파일은 그 파형을 나타냄

- 개별 샘플을 통해 파형이 오디오 파일에 인코딩되는 방식에는 특정 순간의 파형 모양과 ‘0’에서 멀어지는 정도가 포함

   . ‘0’인 경우 무음이 되며, 오디오 파일은 무음에서 사운드의 거리를 측정 → 오디오 파형의 스냅샷

- 스냅샷의 유형은 매우 다양

   . 이미지마다 품질과 선명도가 다른 것처럼 오디오 파일 유형마다 크기와 정보량, 역할이 모두 다름

   . 예외 사항도 있지만 비압축 파일에는 가장 많은 정보가 포함되므로 비트 전송률이 가장 높음

   . 압축 손실 파일에는 일반적으로 가장 적은 정보가 포함되므로 비트 전송률이 낮음

1) 비압축 파일

   - 오디오 파일 용량이 매우 크며, 오디오 장비가 감지할 수 있는 모든 정보를 포함

   - 비압축 파일 포맷(WAV, AIFF, PCM)

 

2) 압축 무손실 파일

   - 압축된 파일이지만 정보가 손실되지 않음

   - 포맷으로는 FLAC, WMA, ALAC

   - 파일 크기는 압축 파일보다 크고 비압축 파일보다 작음

 

3) 압축 파일 또는 손실 파일

   - 가장 작은 파일 유형인 압축 파일은 중요하지 않은 정보를 제거

   - 흔히 사용되는 손실 오디오 파일 포맷으로는 MP3와 AAC

   - Apple Music과 Spotify 등에서 스트리밍될 때 흔히 사용
 
3. 샘플 속도와 비트 심도
- 샘플 속도는 오디오 샘플이 캡처되는 초당 횟수 즉, 녹음 장비가 사운드를 데이터로 변환하는 초당 인스턴스 수

   . 디지털 오디오의 샘플링 속도는 44.1kHz이며, 오디오 CD의 샘플링 속도 또한 이와 같음

   . 오디오는 녹음하는 동안 초당 44,100회 샘플링

   . 오디오가 재생되면 하드웨어가 사운드를 초당 44,100회 재구성

- 개별 샘플마다 다른 정보량을 가짐

   . 비트 심도는 각 샘플의 비트 수, 즉 44,100개의 각 오디오 조각이 가진 정보량

- 샘플 속도와 비트 심도가 높으면 오디오 파일의 정보량이 많아지고 파일 크기도 커짐

   . 해상도가 높은 사진처럼 샘플 속도와 비트 심도가 높은 오디오 파일은 세부 정보가 많음

   . 세부 정보를 많이 얻으려면 비트 전송률을 높여야 함

4. 오디오 품질을 결정하는 비트 전송률
- 파일에 최적화된 비트 전송률은 파일 용도와 오디오 전달 방식에 따라 다름

   . 샘플 속도 및 비트 심도와 함께 비트 전송률이 높으면 오디오 품질이 좋아짐 → 정보가 많을수록 사운드 품질이 향상  
- 오디오 CD 비트 전송률은 항상 1,411Kbps

   . MP3 포맷은 약 96~320Kbps이고, Spotify와 같은 스트리밍 서비스는 약 96~160Kbps

- 높은 비트 전송률은 오디오 애호가에게 상당한 매력이 될 수 있지만, 반드시 좋은 점만 있는 것은 아님

   . 디지털 오디오가 어떻게 병목 현상을 해소하는지를 알아둘 것

   . 청취자가 다운로드하거나 실제 오디오 포맷으로 듣는다면 비트 전송률을 높여도 좋으나

     스트리밍할 경우 오디오 품질을 위해 비트 전송률을 낮춰야 함

   . 90Kbps 이하에서는 대부분의 사람이 음질이 좋지 않다는 것을 느낌  
   . 높은 비트 전송률과 하이 피델리티 파일은 고품질의 하드웨어를 통해 송출되지 않는다면 의미가 없음

   . 이어폰이나 헤드폰은 하이 피델리티 오디오가 제공하는 모든 정보를 얻을 수 없음

   . CD 품질의 높은 비트 전송률은 1,411Kbps가 수용 가능한 최고 주파수와 최저 주파수를 적절하게 송출할 수 있는

     전문 스테레오 시스템에서 최고의 사운드를 제공

   . 대부분의 이어폰과 데스크탑 스피커는 이러한 주파수를 송출할 수 없음

5. 최적의 비트 전송률 찾기
- 새로운 오디오 프로젝트를 시작할 때 높은 샘플 속도와 비트 심도로, 가능한 최고의 품질로 녹음하는 것이 좋음

   . 오디오를 제작하려는 경우 청취자가 오디오를 어떤 방식으로 들을지 생각해봐야 함
- 오디오 유형과 관계없이 최신 기술에도 사용할 수 있도록 최고 품질의 파일을 유지해야 함

   . 향후 오디오 포맷은 높은 비트 전송률을 필요로 할 것이며, 미래형 연결 시스템 또는

    하드웨어는 하이 피델리티 오디오를 전달할 것

   . 상업용 오디오 하드웨어는 앞으로 10년 안에 160Kbps 이상의 비트 전송률을 송출할 것으로 예상되므로,

     기존의 비압축 파일을 보관해 둘 것 → 비압축 파일은 새로운 파일 포맷으로 변환할 수 있기 때문
- 사용할 파일 유형을 알아두는 것은 오디오 제작의 일부에 불과

   . 그래픽 이퀄라이저를 사용하는 방법과 음악을 믹싱하는 방법을 학습하면 비트 전송률에 상관없이 오디오를 크게 향상

    시킬 수 있음