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전문가용 차세대 오디오 디자인으로 무선 기술 결합

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글/Jon Gabay, Mouser Electronics

인간은 신기하게도 어떤 기술을 이해하기도 전에 그 기술을 습득하고 개선하는 능력을 가졌다. 예를 들어서 피아노를 설계하는 일은 여러 세대를 거쳐 진화해 오면서 ‘핑크 잡음’ 곡선을 따르도록 형태가 발전하였다. 이렇게 함으로써 작은 차이까지도 감지하는 예민한 청각을 가진 사람들에게 소리가 더 좋게 들리게 되었다. 이것은 왜 그렇게 되는지 이해하고 한 것이 아니다. 그냥 그렇게 했던 것이고, 그렇게 한 것이 옳았던 것이다.
인간의 청각이란 이렇게 신비로운 것이다. 인간은 아주 섬세한 센서 시스템이라고 할 수 있으며, 청각도 그 중 하나의 감각이다. 누구보다도 예민한 귀를 가진 사람들이 바로 음악가들일 것이며, 오늘날 음악가들의 청각을 만족시킬 만한 첨단 오디오 장비를 설계하는 것은 결코 쉽지 않은 과제이다. 전문 음악가 용으로 설계되는 제품은 기능성과 유연성을 필요로 한다. 예를 들어서 어떤 디자인은 왜곡을 최소화해야 하고, 또 어떤 디자인은 신호를 통제된 방식으로 왜곡해야 한다. 최신 기타 연주자들이라면 잘 알 것이다.

아날로그에서 디지털로의 전환

지난 세대의 음악과 음악가들에게 모든 오디오 기술 및 디자인은 아날로그 영역에서 이루어졌다. 악기들은 특성적으로 기계식(mechanical)이었으며 공기, 타법, 진동 여자 에너지를 사용해서 소리와 선율을 발생시켰다. 녹음기와 재생기 역시 아날로그였다.
원래는 저대역폭 음성 용으로 사용되던 축음기(gramo-phone)는 바늘을 사용해서 진동하고 도파관을 사용해서 유도 및 증폭하였다(그림 1).
기술이 발전함에 따라서 더 넓은 대역폭의 녹음 및 재생 장비들이 음악 종사자들의 귀를 사로잡게 되었으며, 이 둘의 결합이 이후로 우리가 음악을 감상하고 즐기는 방식을 변화시켰다.
전자 장치는 또 다른 혁명을 가져왔다. 초기의 진공관 증폭기는 최초의 전자식 악기 및 증폭기를 탄생시켰다. 테레민(그림 2)은 최초의 전자식 악기 중의 하나로서, 연주자가 손을 가까이 갖다대는 것에 따라서 커패시티브 결합에 의해서 음조와 음량을 제어할 수 있었다.
아날로그 데이터를 전자적으로 포착하고 저장할 수 있게 됨으로써 녹음 산업이 발전하게 되었다. 와이어와 자기 테잎을 사용해서 전기화된 신호를 비파괴적으로 저장 및 재생할 수 있게 되었다. 그럼으로써 일반 대중 용으로 가격대가 저렴하고 크기가 작고 충실도가 높은 플레이어가 등장하게 되었다. 이와 함께 키보드와 기타 같이 새로운 세대의 전자 악기도 출현하였다.

본격적인 디지털화

초기의 음성 스트림은 단일 비트의 PWM(pulse width modulated) 신호로서, 와이어를 통해서 전송할 수 있고 사람의 귀로 인지하고 판독할 수 있었다. 이러한 아날로그 형태의 디지털 시그널링으로부터, 더 높은 분해능과 더 빠른 속도이면 더 선명한 신호를 얻을 수 있겠다는 것을 깨닫게 되었다. 4비트에서 8비트로, 그리고 16비트로, 그리고 이제 32비트 폭에 이르기까지 진화된 디지털 워드는 엄청난 동적 범위의 신호 레벨을 수용할 수 있게 되었다.
여기에다 더 빠른 샘플 속도와 재생 속도를 결합함으로써 디자이너가 주파수 범위를 직접적으로 제어할 수 있게 되었다. 더 넓은 오디오 대역폭을 사용함으로써 기본 음(primary note)뿐만 아니고 풍부한 고조파까지도 저장 및 재현할 수 있다...(중략)