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학술글 장문)0603 팁!: Bit Depth

MAAXX_m
2019-06-03 14:12:12 2283 1 4

5370384c4daeb6c2f9828e9511f10920.png작업물을 익스포트할 때 많이 보게 되는 창이다.

그런데 샘플레이트는 대충 들어봐서 알겠다만 Bit-Depth라는 놈은 뭐고 저게 높고 낮은게 뭔 차이가 있는 걸까 하는 사람들이 많을 겁니다


1. Sample Rate VS. Bit Depth

샘플 레이트란  1초동안 얼마나 샘플을 세세하게 쪼갤 것인지를 결정합니다. 우리가 주로 보게되는 샘플레이트는 44.1kHz과 48kHz가 있습니다. 이는 1초에 44100번 혹은 48000번 나누겠다는 뜻입니다. 당연히 많이 쪼갤수록 더 선명한 음원을 얻을 수 있겠죠?

그렇다면 비트깊이(Bit Depth)는 무엇을 의미하는 걸까요? 쉽게 생각해자면 샘플레이트는 가로축이 되고 비트깊이는 세로축이 됩니다. 즉 세로방향으로 얼마나 세밀하게 나눌것인지를 결정하는 녀석이 비트깊이라고 보면 됩니다.

2. 저게 높으면 뭔 차이냐?

MP3, 핸드폰같은 대부분의 기기는 16비트를 사용합니다. 그정도만 되도 우리 귀에는 아무 문제 없이 들립니다. 물론 24비트를 쓰면 더 선명한 음원을 들을 수 있을것입니다. 하지만 하이엔드급 스피커가 아니면 우리 귀에는 16비트나 24비트나 거의 차이가 안 느껴진다고 하며, 용량도 24비트가 50% 더 많이 차지합니다.

3. 그럼 필요없지않냐? 32비트는 또 뭐고

사실 믹싱 중에 높은 비트깊이가 권장되는 이유는 단순히 선명한 음질의 문제뿐만 아니라 노이즈문제도 있습니다. 우리가 볼륨을 줄이다보면 어느 지점부터는 기계자체의 열잡읍(화이트노이즈)와 구별할 수 없게 됩니다. 이 지점을 소리로서 의미가 있는 경계선이라는 의미로 -∞dB(혹은 Noise Threshold)라 표현합니다. 그런데 이 -∞dB은 고정된 지점이 아니라 비트깊이에 따라 변할 수 있습니다.

16비트는 -96dB을 noise threshold로 갖습니다. 이 지점부터 최대값인 -0dB의 범위인 다이나믹 레인지가 96dB이 되는 것입니다.

그런데 24비트는 -96dB이 아닌 -144dB이 경계입니다. 즉 24비트는 144dB의 다이나믹 레인지를 갖게됩니다.

대충 비트 값 x 6dB정도가 다이나믹 레인지로 계산된다고 보면 됩니다. 

4. ㅇㅋ 32비트는 192dB이네

32비트 Int(integer)는 192dB이 맞습니다. 하지만 우리가 32비트 설정을 보면 int가 아닌 float라고 표기되어있습니다.

기본 24비트에 부동 8비트를 가지면서 총 다이나믹 레인지가 1680dB로 떡--상합니다.

'음, 꽤 높네 근데 저게 얼마나 크다고' 하시분들을 위해 첨언하자면 핵폭발의 충격파가 210dB이고 이론상 우주 전체의 에너지는 500dB언저리로 환산됩니다. 그냥 무한대의 다이나믹 레인지를 갖는다고 보면 됩니다.

5. 뭐가 좋은데?

32비트의 가장 큰 특징은 음원이 클리핑되지 않는다는 것입니다.

99c65f62c21add517398c2f5ef90c8a0.png위 그림은 사인파를 믹서에서 있는대로 뻥튀기 시켜서 사각파에 가깝게 만든 것입니다.

1f76254457ab47b0fd73c429581ed488.png24비트로 export한 후, 다시 불러와서 볼륨을 줄였습니다. 거의 완전히 사각형모양으로 변한 것을 볼 수 있습니다.

0b180a1bb251be461576a97c884678e5.png같은 것을 32비트로 export하고, 마찬가지로 다시 불러와서 볼륨을 줄였습니다. 사인파의 모양이 그대로 살아있는 것을 볼 수 있습니다.

또한 클리핑이 없는 것과 마찬가지로 노이즈 역시 -1680dB 아래로, 그냥 무한히 땅 밑으로 꺼져버리기 때문에 게인을 펑펑 올려도 노이즈가 올라오지 않습니다. 물론 용량은 16비트의 2배, 24비트의 1.5배입니다.

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