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목차
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1. 오디오 컨트롤 도입
오디오 컨트롤은, 스튜디오와 스튜디오 내의 조정실에 설치된 모 든 전자 장비를 조작하는 것으로서 라디오 텔레비전 방송국이나 음 반회사의 설비시설을 조작하는 일이다.
오디오 오퍼레이터가 이러한 시설의 조정업무를 담당한다. 오퍼레 이터는 전문가, 기술자, 음향담당자 등 다양한 이름으로 불리지만 이 책에서는, 오디오 오퍼레이터라고 부르고자 한다.
인생 오퍼레이터는 대부분의 일을 조정실에서 수행한다. 이 조정실에는 오디오 컨트롤 보드(=오디오 콘솔)와 그 부속장비가 있으며, 오퍼 레이터들은 여기서 이러한 장비들을 조작한다. 그러나 때때로 오퍼 레이터는 현장에서 이동식 조정장비를 이용하기도 한다. 마이크로 입력된 소리는 전기에너지로 바뀐다. 따라서 마이크는 어떤 에너지 를 다른 형태의 에너지로 바꾸는 변환장치 (transducer)라고 할 수 있다. 마찬가지로, 전기에너지를 기계적인 에너지로 변환하는 라우 드스피커 (loudspeaker)도 변환장치이다. 이 책에서는 비록 과학적 사실과는 다르지만, 편의상 '소리'를 전기에너지로 변환되는 하나의 '흐름'으로 간주할 것이다.
먼저, 연기자(performer)가 마이크와 아주 가까운 거리에서 한 말이 어떤 경로를 따라 라우드스피커 가까이에 있는 청취자의 귓속 으로 전달되는지 알아보고자 한다. (그림 1-1)은 라디오 텔레비전 방송국으로부터 가정의 수신자에게 이르는 오디오경로를 나타낸다.
연기자가 말을 하면 음파가 발생하며, 이 음파는 음원(音源)으로 부터 사방으로 퍼져 나간다. 음파는 많은 물체와 부딪치게 되는데, 어떤 물체는 음파를 흡수하기도 하며, 어떤 물체는 반사하고 어떤 물 체는 음파와 함께 공명하기도 한다. 음파는 압력요소(음파의 세기)와 헤르쯔(Herz)나 초당 사이클(cps)로 대표되는 속력요소(속도) 를 가진다. 공기와 같은 신축적인 매질속에서 음파는, '음의 강도는 •거리의 제곱(자승)에 반비례한다'는 '역자승법칙'을 따른다. 그래서 만약 음의 감지자(귀 또는 마이크)가 음원으로부터 2배 이상 멀어지 면 음의 강도는 원래 강도의 4분의 1로 줄어든다.
sgeballk 에 나타나 있는 전송장치 (transmitter)의 기능은 라 디오 주파수대에서 오디오에너지에 고주파를 부과하는 것이다. 이렇 게 반송파를 부과하는 것을 변조(modulation)라고 부른다. 반송파 는 다양한 방식으로 변조할 수 있으나, 방송에서는 보편적으로 두 가 지 방식을 채택하고 있다. 하나는 '진폭변조(AM)'이고 다른 하나는 '주파수변조(FM)'이다. 진폭변조에서, 소리는 연속적으로 흐르는 반송파 공간사이의 피크(peak)와 밸리(valley)의 면적에 따라 변화 한다. (그림 1-2)는 변조되지 않은 라디오 반송파와 AM파, FM파 를 차례로 나타내고 있다.
반송파 변조 후, 전달장치는 합성된 에너지를 안테나로 보낸다. 안테나는 합성된 에너지를 전자기파(이하 전파라 한다)의 형태로 대기 중에 사방으로 방출한다. 라디오 수신기에도 역시 안테나가 있다. 라 디오 안테나는 방출된 전파를 수신, 이를 증폭장치로 보내 반송파로 부터 오디오 요소를 분리해 내며, 그런 다음 오디오에너지를 증폭하 여 라우드스피커로 보낸다. 라우드스피커는 전기에너지를 음파로 바꾼다.
소리에서 오디오 신호로의 전환
라우드스피커를 통해 나오는 음파는, 음파 생성의 측면에서 볼 때 아날로그 차원의 소리다. 즉, 원음이 강할수록 음파도 크다. 전환장치가 원래의 음파를 전기신호로 바꾸면 이 신호는 아날로그 형태로 회로 속을 흐르게 된다. 아날로그 형태일 때 신호의 크기는 음의 강 도에 따라 직접적으로 확장. 수축된다. 신호는 아날로그 형태가 아 닌 디지틀 형태로 전달할 수도 있다.
일반 가정의 소비자들이 컴팩트 디스크(CD)와 그 재생기기를 구 입하고, 라디오와 텔레비전 방송국에서도 음악프로그램에 이를 도입 함으로써, 이제는 디지틀 오디오라는 비교적 새로운 기술에 관심이 모아지고 있다. 실제로 디지틀 오디오는 단순한 기술 이상으로 오디오와 많은 정보저장이 가능한 컴퓨터 과학, 레이저 광학, 오차 교정, 채널 코딩, 디지틀 필터링 등 많은 기술과 결합되어 있다. 더욱 더 중 요한 것은, 디지틀 오디오가 무(無)로부터 출발• 고안되었다는 점이 다. 이 오디오는 단순히 아날로그 오디오의 성능을 향상시킨 것이 아니다.
디지틀 오디오가 아날로그형보다 뛰어난 점은 다음과 같다. 다이 내믹 레인지가 넓고, 왜곡이 적고(low distortion), 여러번 반복 녹 음을 해도 열화정도를 줄여 처리할 수 있다는 점과 채널간 시간지체 (real time)의 극복, 위상 오차(phase error)의 극복 등이 있다. 음 악과 CD, 그리고 CD 관련기기에 적용되는 이러한 기술결합은 R-AT(Rotary head digital audio tape)에도 적용할 수 있다. R-DAT는 오디오 기술의 새로운 물결이다.
디지털 오디오 방법론에 관한 개요와 몇가지 유형의 장비에 관한 토론을 전개할 것이다. 그리고 디지털 오디오 장비가, '아날로그 오디오가 구축해 놓은 보다 큰 세계'와 어떻게 만나는가를 살펴봄으로써 끝맺으려 한다. 이제 오디오 구조내에서의 아날로그와 디지틀 개념을 기술하고, 또 그것들이 서로 어떻게 다른가를 지적하 면서, 기술된 개념들이 디지틀 비디오나 어떤 디지털화된 신호에도 동등하게 적용가능하다는 것을 염두에 두고, 논의를 시작하고자 한다.
아날로그 오디오
아날로그 오디오에서 정보를 담은 신호는 20Hz에서 20KHz의 주 파수대 내에서 거의 무한정의 방법으로 변화시킬 수 있다. 그리고 이 러한 변화는 우리의 목적에 따라 '오디오 회로 내에서의 전압변화'라 는 방식으로도, '자기테이프 녹음에서 자기흐름 강도 변화'라는 방식 으로도 기술될 수 있다. 아날로그 신호는 끊임없는 증폭과정을 거쳐, 신호를 상세하게 분류하고 복합적으로 이용할 수 있다.
그러나 이처럼 아날로그 신호는 증폭하는 과정을 거치게 됨으로써 신호에 끼어 드는 잡음이 증가하게 된다. 이러한 과정은 '전달량 감소의 법칙 (the law of diminishing returns)'에 따라 신호로서의 가치를 상실 할 때까지 진행된다.
아날로그 신호가 원음에 충실하기 위해서는, 소리에서 전기 아날 로지(analogy)로의 변환이 선형으로 (linear) 이뤄져야 한다. 만약 이러한 변환이 선형적이지 않다면, 신호의 왜곡(歪曲)이 발생할 것 이다. 더 나아가 녹음과 재생을 하는 동안에 매개속도는 항상 유지되 어야 한다. 그렇지 않다면, 전기/자기 아날로지는 충실도가 떨어질 것이다. 이제 아날로그 신호는 원음에 대한 연속적인 아날로지이며, 시간과 진폭 (증폭)이라는 두 가지 차원으로 전달됨을 알 수 있다. 아날로그 체계에서, 체계내의 모든 신호 열화현상(degradation)은 자연적인 부산물이며, 이 모든 것은 한 체계의 출력으로 나타난다.
다수의 오디오 전달단계로 이뤄진 전형적인 아날로그 오디오체계 에서, 전달단계수의 한계 허용치는 각 단계마다 신호에 유입되는 왜 곡과 잡음의 총량에다 시스템내의 자기유도체 (inductor)에 의한 비 선형 위상응답(Group delay) 효과에서 볼 수 있는 것과 같은 신호 의 시간지연 불안정성(time delay instability)을 더한 것이다. 결국 단계가 많아질수록 증폭량은 많아지겠지만 동시에 잡음과 신호왜곡 도 증가할 것이며, 이 과정이 계속될 경우 잡음과 왜곡이 단계증가로 얻을 수 있는 증폭량보다 더 많아질 것이다. 아날로그 체계에서, 체 계자체에 의한 잡음과 신호왜곡은 원래의 오디오신호로부터 완전히 제거될 수 없다. 그러나 주의깊게 계획하고 고가(高價)의 여과. 처 리장치를 사용한다면, 어느정도까지는 잡음과 왜곡을 제거할 수 있 다.
아날로그 오디오의 변조
아날로그 오디오가 전송되거나 저장될 때, 그것의 진폭 (AM)이나 주파수(FM)가 변조나 파형고저 (wave envelope)를 결정하게 된다.