[음향] 오디오 포멧(mp3,wav,AIFF...등)대해

오늘은 오디오 포맷에대해 이야기 해보겠습니다.

오디오 포맷 주로 큰게 두가지로 나뉩니다. 손실 압축 포맷/무손실 압축 포맷이 존재합니다.

사운드의 품질의 기본요소에대해 먼저 설명을 드리고 넘어가도록하겠습니다.

 

사운드 품질의 요소

오디오 코덱은 전송용 데이터를 압축하고 수신측에서 데이터의 압축을 푸는 프로그램입니다.

속도는 초당 처리되는 비트 수를 의미하는 비트 전송률 또는 kbps로 측정되고

비트 수는 한 포맷 내에서조차 다양합니다.

일반적으로 낮은 비트 전송률은 파일 크기가 작다는 의미이기도 하지만

압축 과정에서 더 많은 데이터(사운드)가 손실되었다는 의미이기도 합니다.

 

샘플 속도와 비트 심도 또한 사운드 품질에 영향을 주는 중요 요소입니다.

샘플 속도는 초당 신호 진폭 또는 사운드의 샘플 수 입니다. 비트 심도는

샘플당 비트 수를 나타내는 것으로, 이 수가 사운드가 더 풍부해집니다.

 

https://miing95.tistory.com/18?category=900589 

[음향] Sample Rate(샘플 레이트), Bit Depth(비트뎁스)

좀더 자세한 내용이 궁금하시면 여기서 보시면 됩니다.

 

손실 압축 포맷

압축은 저장 공간을 효율적으로 활용하기 위해 데이터 크기를 줄이는 기술입니다. 손실 압축은 사진, 영상, 음성과 같은 멀티미디어를 압축할 때, 일정 데이터를 없애 데이터의 크기를 줄이는 것을 말합니다. 예를 들어, 오디오 파일의 경우 사람이 듣지 못하는 부분의 데이터를 없애 데이터 크기를 줄입니다. 따라서 압축된 오디오 파일을 풀더라도 원본 파일 크기로 압축이 풀리지 않습니다. 파일 크기도 줄고, 일부 음파도 손실됩니다. 이는 음질에도 영향을 줍니다. 이처럼 파일을 내보낼 때마다 파일 품질이 저하되기 때문에 아티스트와 엔지니어는 파일을 주고 받을 때 손실 압축 포맷을 사용하지 않습니다.

 

MP3
MP3(MPEG-1 Audio Layer III)는 가장 대중적인 손실 압축 포맷입니다. 대부분의 디바이스에서 MP3 파일이 지원되며, 데이터 손실이 없는 '무손실 압축' 파일 크기의 1/10 크기로 압축할 수 있습니다. MP3는 압축과 해제 과정에서 소실된 일정 사운드가 일반인에게는 크게 느껴지지 않으므로 일반 소비자에게 적합합니다. 하지만 비트 심도에는 문제가 있습니다. 프로듀서이자 믹싱 전문 엔지니어 Gus Berry는 "MP3 파일은 최대 16비트 크기로 제한되어 있기 때문에 레코딩이나 믹싱 작업에는 적합하지 않습니다. 이런 작업에는 최소 24비트 이상의 파일이 좋죠.""라고 말합니다.

 

AAC
고급 오디오 코딩, AAC 파일(일명 MPEG-4 AAC)은 크기가 매우 작아서 모바일 디바이스를 이용한 스트리밍에 적합합니다. AAC 포맷은 분당 1MB 미만으로 제한되어 있고, 동일한 비트 전송률에서 MP3보다 사운드 품질이 더 좋기 때문에 iTunes/Apple Music, YouTube, Android에서 사용됩니다.

 

Ogg Vorbis
Ogg Vorbis는 Spotify가 지원하는 무료 오픈 소스 오디오 코덱입니다. 스트리밍에는 적합하지만, 압축 과정에서 일부 데이터가 손실됩니다. 전문가들 사이에서는 같은 비트 전송률에서 사운드 품질이 MP3보다 더 높을 뿐만 아니라 더 효율적인 파일로 평가받고 있습니다.

 

무손실 압축 포맷

무손실 압축 파일은 단어 그대로, 원본 데이터를 조금도 손실하지 않고 용량을 줄이는 압축 기술입니다. 데이터가 손실되지 않았기 때문에 압축을 해제해도 사운드 품질을 그대로 유지합니다. 오디오 전문가는 원본 음파가 그대로 유지되는 것을 중요하게 생각하므로 무손실 파일을 선호합니다. 하지만 데이터 손실이 없기 때문에 손실 압축 포맷에 비해 압축율이 낮고 파일 용량도 큽니다. 무손실 압축 파일의 비트 전송률은 오디오 품질이 아니라 음악의 볼륨과 밀도에 따라 달라집니다. 

 

FLAC
FLAC(Free Lossless Audio Codec)은 무손실 압축 포맷으로, 무료 오픈 소스 파일입니다.

 

ALAC
ALAC는 Apple에서 개발한 무손실 압축 포맷으로, Apple 디바이스에서만 지원됩니다.

 

비압축 포맷

비압축 파일은 원본 데이터가 동일하게 유지됩니다.

 

WAV
WAV(Waveform Audio File)는 모든 원본 데이터를 유지하므로, 사운드 엔지니어가 사용하기 적합한 포맷입니다. 크리에이티브 프로듀서 겸 사운드 믹서 Lo Boutillette는 "WAV는 다이내믹 레인지와 비트 심도가 높습니다. 가장 높은 품질의 파일 포맷이기도 하죠."라고 말합니다. 이 같은 의견에 Berry도 동의합니다. "24비트, 32비트, 최대 192kHz 샘플 속도까지 갈 수 있습니다. 요즘 이보다 더 높게 만들 수도 있습니다." WAV에는 타임 코드가 포함되어 있기 때문에 여럿이 협업하는 환경에서 특히, 정확한 동기화 작업이 중요한 비디오 프로젝트에서 유용합니다.

 

AIFF
Apple에서 개발한 AIFF(Audio Interchange File Format)는 WAV 파일과 마찬가지로 모든 원본 사운드를 유지하고 MP3보다 파일 크기가 더 큽니다. Mac과 PC에서 모두 지원되지만, 타임 코드가 포함되어 있지 않아 편집과 믹싱 작업에는 적합하지 않습니다.

 

DSD
DSD(Direct Stream Digital)은 압축되지 않은 고해상도 오디오 포맷으로, 펄스 밀도 변조를 이용하여 사운드를 인코딩합니다. 일반 오디오 CD보다 샘플 속도가 최대 64배까지 더 높고, 파일 크기도 매우 커서 최고 수준의 오디오 시스템이 필요합니다.

 

PCM
CD와 DVD에서 사용되는 PCM(Pulse-Code Modulation)은 아날로그 파형을 캡처하여 디지털 비트로 변환합니다. DSD가 등장하기 전까지 PCM은 아날로그 오디오 품질을 완전하게 캡처할 수 있는 최고의 파일로 간주되었습니다

 

음성 녹임 파일이나 음질을 크게 중시하지 않는다면 음악 라이브러리 공간을 절약할 수 있는 압축 포맷이 적합합니다. 전문적인 안목이 있고 고가의 오디오 장비를 갖춘 음악 애호가라면 무손실 압축 파일을 사용해 음악 라이브러리 공간 절약과 음질이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있습니다. 레코딩, 오디오 편집, 비디오용 오디오를 만들어야 한다면 무손실 파일이나 미압축 파일이 적합합니다. 이처럼 요구 사항을 잘 생각한다면 적합한 오디오 파일 포맷을 어렵지 않게 결정할 수 있습니다.