오디오 신호: 그것은 무엇이며 어떻게 작동합니까?

주스트 누셀더 | 에 업데이트 :  2022 년 5 월 3 일

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어떻게 그렇게 합니까? 어떻게 오디오가 소스에서 스피커로 전달되어 사용자가 들을 수 있습니까?

오디오 신호는 소리의 전기적 표현입니다. 가청 주파수 20 ~ 20,000Hz 범위. 직접 합성하거나 마이크 또는 악기 픽업 트랜스듀서에서 생성할 수 있습니다. 신호 흐름은 오디오 신호가 소리로 변환되는 소스에서 스피커까지의 경로입니다.

오디오 신호가 무엇이며 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다. 또한 여러 유형의 신호 흐름과 홈 오디오 시스템의 신호 흐름을 설정하는 방법에 대해서도 설명합니다.

오디오 신호란?

오디오 신호 처리 이해

오디오 신호 처리란?

좋아하는 노래가 어떻게 합쳐지는지 궁금한 적이 있습니까? 음, 오디오 신호 처리 덕분입니다! 오디오 신호 처리는 사운드를 디지털 형식으로 변환하고 사운드 주파수를 조작하고 효과를 추가하여 완벽한 노래를 만드는 프로세스입니다. 녹음 스튜디오, PC 및 노트북, 심지어 특수 녹음 장비에서도 사용됩니다.

오디오 신호 처리 시작하기

오디오 신호 처리에 대해 자세히 알아보려면 Warren Koontz의 오디오 신호 처리 소개를 참조하세요. 사운드 및 아날로그 오디오 신호의 기본 사항, 샘플링 및 양자화를 다룹니다. 디지털 오디오 신호, 시간 및 주파수 영역 처리, 이퀄라이저 설계, 효과 생성 및 파일 압축과 같은 특정 응용 프로그램까지 포함합니다.

MATLAB으로 오디오 신호 처리 알아보기

이 책의 가장 좋은 점은 MATLAB 스크립트와 함수를 사용하는 예제와 연습 문제가 함께 제공된다는 것입니다. 즉, 자신의 PC에서 실시간으로 오디오를 처리하고 오디오 신호 처리 작동 방식을 더 잘 이해할 수 있습니다.

저자에 관하여

Warren Koontz는 Rochester Institute of Technology의 명예 교수입니다. 메릴랜드 대학교에서 학사, 매사추세츠 공과대학에서 석사 및 박사 학위를 받았습니다. Purdue University에서 전기 공학을 전공했습니다. 그는 Bell Laboratories에서 디지털 전송 시스템을 개발하는 데 30년 이상을 보냈고 은퇴 후 RIT의 교수진에 합류하여 오디오 엔지니어링 기술 옵션을 만드는 데 도움을 주었습니다. Koontz는 오디오 공학 분야에 대한 연구를 계속해 왔으며 연구 결과를 출판 및 발표했습니다.

교류에 숨겨진 과학

AC 란 무엇입니까?

교류(AC)는 전기의 야생 자식과 같습니다. 한 곳에 머물지 않고 항상 변화합니다. 한 방향으로만 흐르는 직류(DC)와 달리 AC는 지속적으로 양과 음 사이를 전환합니다. 이것이 오디오 신호에 사용되는 이유입니다. 복잡한 사운드를 정확하게 재현할 수 있습니다.

그것은 어떻게 작동합니까?

AC 오디오 신호는 음파가 높은 압력과 낮은 압력 사이를 번갈아 가며 재생되는 것처럼 재생되는 사운드의 피치와 일치하도록 변조됩니다. 이는 주파수와 진폭의 두 값을 변경하여 수행됩니다.

  • 빈도: 신호가 양수에서 음수로 바뀌는 빈도입니다.
  • 진폭: 데시벨로 측정된 신호의 레벨 또는 볼륨.

AC가 왜 그렇게 좋은가요?

AC는 전기의 슈퍼히어로와 같습니다. 다른 형태의 전기로는 할 수 없는 일을 할 수 있습니다. 복잡한 소리를 전기 신호로 변환한 다음 다시 소리로 변환할 수 있습니다. 마법같지만 과학으로!

신호 흐름이란 무엇입니까?

기초

신호 흐름은 전화 게임과 같지만 소리가 있습니다. 사운드가 소스에서 귀까지 걸리는 여정입니다. 홈 스테레오에서 좋아하는 음악을 들을 때처럼 짧은 여행이 될 수도 있습니다. 또는 모든 종소리와 휘파람이 있는 녹음실에 있을 때처럼 길고 구불구불한 여정이 될 수도 있습니다.

핵심 내용

신호 흐름과 관련하여 길을 따라 많은 정류장이 있습니다. 사운드는 믹싱 콘솔, 외부 오디오 장비 및 다른 방을 통과할 수 있습니다. 그것은 큰 ol '오디오 릴레이 경주와 같습니다!

혜택

신호 흐름의 장점은 소리를 더 좋게 만드는 데 도움이 된다는 것입니다. 그것은 당신이 통제하는 것을 도울 수 있습니다 음량, 효과를 추가하고 사운드가 올바른 위치로 이동하는지 확인하십시오. 따라서 오디오를 최대한 활용하려는 경우 신호 흐름을 알고 싶을 것입니다.

오디오 신호 이해

오디오 신호란 무엇입니까?

오디오 신호는 스피커의 언어와 같습니다. 스피커에 무엇을 말해야 하고 얼마나 크게 말해야 하는지 알려주는 것입니다. 그들은 당신의 음악 사운드를 멋지게 만들고, 영화 사운드를 강렬하게 만들고, 팟캐스트 사운드를 전문 녹음처럼 만들어줍니다.

오디오 신호를 특성화하는 매개변수는 무엇입니까?

오디오 신호는 몇 가지 다른 매개변수로 특징지을 수 있습니다.

  • 대역폭: 신호가 전달할 수 있는 주파수 범위입니다.
  • 공칭 레벨: 이것은 신호의 평균 레벨입니다.
  • 데시벨 단위의 전력 수준(dB): 기준 수준에 대한 신호 강도의 척도입니다.
  • 전압 레벨: 이것은 신호 경로의 임피던스에 상대적인 신호 강도의 척도입니다.

오디오 신호의 다른 레벨은 무엇입니까?

오디오 신호는 애플리케이션에 따라 다른 레벨로 제공됩니다. 다음은 가장 일반적인 수준에 대한 간략한 설명입니다.

  • 라인 레벨: 전문 믹싱 콘솔의 표준 레벨입니다.
  • 컨슈머 레벨: 라인 레벨보다 낮은 레벨로 컨슈머 오디오 장비에 사용됩니다.
  • 마이크 수준: 가장 낮은 수준이며 마이크에 사용됩니다.

모든 이것은 무엇을 의미할까요?

간단히 말해서 오디오 신호는 스피커의 언어와 같습니다. 그들은 스피커에 무엇을 말해야 하는지, 얼마나 크게 말해야 하는지, 음악, 영화 및 팟캐스트를 멋지게 만드는 방법을 알려줍니다. 따라서 최상의 오디오 사운드를 얻으려면 오디오 신호의 다양한 매개변수와 레벨을 이해해야 합니다.

디지털 오디오란 무엇입니까?

그것은 무엇인가?

디지털 오디오는 오디오 신호의 디지털 형식입니다. 모든 종류의 오디오 플러그인과 디지털 오디오 워크스테이션(DAW) 소프트웨어에 사용됩니다. 기본적으로 오디오 트랙에서 플러그인으로 그리고 하드웨어 출력으로 DAW를 통과하는 정보입니다.

어떻게 운송됩니까?

디지털 오디오는 다음과 같은 다양한 케이블을 통해 전송할 수 있습니다.

  • 광섬유
  • 같은 축의
  • 꼬인 쌍

또한 회선 코드 및 통신 프로토콜을 적용하여 전송 매체용 디지털 신호를 렌더링합니다. 가장 널리 사용되는 디지털 오디오 전송에는 다음이 포함됩니다.

  • 전통
  • 티디프
  • TOSLINK
  • S / PDIF
  • AES3
  • 마디
  • 이더넷을 통한 오디오
  • Audio over IP

그게 다 무슨 뜻이야?

평신도의 용어로 디지털 오디오는 케이블과 공기를 통해 오디오 신호를 보내는 방법입니다. 모든 종류의 오디오 플러그인과 디지털 오디오 워크스테이션(DAW) 소프트웨어에 사용됩니다. 그래서 음악가라면 제작자또는 오디오 엔지니어라면 경력의 어느 시점에서 디지털 오디오를 사용했을 가능성이 있습니다.

오디오 신호 조작

신호 처리란 무엇입니까?

신호 처리는 소리와 같은 오디오 신호를 받아서 어떤 식으로든 변경하는 방법입니다. 마치 소리를 듣고 컴퓨터에 연결한 다음 노브와 다이얼을 사용하여 소리를 다르게 만드는 것과 같습니다.

신호 처리로 무엇을 할 수 있습니까?

신호 처리를 사용하여 소리로 모든 종류의 멋진 작업을 수행할 수 있습니다. 다음은 몇 가지 가능성입니다.

  • 높거나 낮은 주파수는 걸러낼 수 있습니다.
  • 특정 주파수는 이퀄라이저로 강조하거나 최소화할 수 있습니다.
  • 하모닉 오버톤은 왜곡과 함께 추가될 수 있습니다.
  • 진폭은 컴프레서로 제어할 수 있습니다.
  • 리버브, 코러스, 딜레이와 같은 음악적 효과를 추가할 수 있습니다.
  • 신호의 전체 레벨은 페이더 또는 앰프로 조정할 수 있습니다.
  • 여러 신호를 믹서로 결합할 수 있습니다.

모든 이것은 무엇을 의미할까요?

간단히 말해서 신호 처리는 소리를 가져와 완전히 다른 소리로 만드는 방법입니다. 더 크게 또는 더 부드럽게 만들거나 효과를 추가하거나 여러 사운드를 하나로 결합할 수도 있습니다. 소닉 놀이터에서 놀 수 있는 것과 같습니다!

변환이란 무엇입니까?

기초

변환은 소리를 전기 신호로 변환하는 과정입니다. 즉 음파를 0과 1로 바꾸는 과정이다. 물리적 세계와 디지털 세계를 연결하는 마법의 다리와 같습니다.

선수들

변환 게임에는 두 가지 주요 플레이어가 있습니다.

  • 마이크: 이 변환기는 음파를 받아 전기 신호로 바꿉니다.
  • 스피커: 이 변환기는 전기 신호를 받아서 음파로 변환합니다.

유형

변환과 관련하여 오디오 신호에는 아날로그와 디지털의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 아날로그는 원래 음파이고 디지털은 0과 1의 버전입니다.

과정

변환 과정은 매우 간단합니다. 첫째, 마이크 캡슐에서 음파가 발생합니다. 이 캡슐은 진동의 기계적 에너지를 전류로 변환합니다. 이 전류는 증폭되어 디지털 신호로 변환됩니다. 마지막으로 이 디지털 신호는 스피커에 의해 다시 음파로 변환됩니다.

펑키한 과학

우리의 귀도 소리를 전기 신호로 변환하지만 이는 오디오 신호가 아닌 청각 신호입니다. 청각 신호는 청각을 위한 것이고 음성 신호는 기술을 위한 것입니다.

여기까지 왔습니다. 변환에 대한 빠르고 쉬운 가이드입니다. 이제 음파를 0과 1로 바꾸는 마법 같은 과정에 대한 지식으로 친구들에게 깊은 인상을 남길 수 있습니다!

데시벨 척도 이해

데시벨이란 무엇입니까?

신호 측정기를 보면 데시벨 정보를 보는 것입니다. 데시벨은 소리의 크기 또는 진폭을 측정합니다. 이것은 선형 스케일이 아닌 대수 스케일입니다. 즉, 엄청난 범위의 사운드 파워 레벨을 측정할 수 있습니다. 인간의 귀는 가까이에서 핀이 떨어지는 소리와 멀리서 들리는 제트 엔진의 굉음을 감지할 수 있는 놀라운 장치입니다.

소음 측정 장치

소음 측정기로 소음 수준을 측정할 때 소음의 강도를 데시벨 단위(dB)로 측정합니다. 사운드 미터는 귀의 다이내믹 레인지에 근사하기 위해 데시벨 범위와 해상도가 있는 디스플레이를 사용합니다. 선형 성능을 가진 소음계를 제작하는 것은 어려울 것이므로 10을 밑으로 하는 대수 눈금을 사용합니다.

일반적인 소리의 데시벨 수준

일반적인 소리의 데시벨 수준 목록은 다음과 같습니다.

  • 거의 완전한 무음 — 0dB
  • 속삭임 — 15dB
  • 라이브러리 — 45dB
  • 정상적인 대화 — 60dB
  • 변기 물 내리기 — 75–85dB
  • 시끄러운 식당 - 90dB
  • 병원 병동의 최대 소음 — 100dB
  • 아기 울음 — 110dB
  • 제트 엔진 — 120dB
  • 포르쉐 911 카레라 RSR 터보 2.1–138dB
  • 풍선 터짐 — 157dB

데시벨의 종류

오디오와 관련하여 몇 가지 유형의 데시벨이 있습니다.

  • SPL(Sound Pressure Levels): 특수 SPL 미터로 측정한 실제(비신호) 사운드를 측정합니다.
  • dBFS(Decibels Full Scale): 미터에서 최대 신호 강도가 0인 1과 0의 세계에서 디지털 신호 레벨을 측정하는 방법입니다.
  • dBV(Decibels Volt): 주로 아날로그 장비 또는 아날로그 장비를 에뮬레이트하는 디지털 소프트웨어에 사용됩니다. VU 미터는 가장 큰 순간 피크 신호만 표시하는 피크 미터와 달리 평균 오디오 레벨을 등록합니다. 아날로그 오디오 초기에 자기 테이프는 수십 년 후에 생산된 자기 테이프에 비해 많은 오디오 신호를 녹음할 수 없었기 때문에 사용하는 테이프에 따라 0 이상, 최대 +3 또는 +6까지 녹음하는 것이 허용되었습니다. 또는 더 높습니다.

오디오 형식 이해

오디오 형식이란 무엇입니까?

오디오를 녹음할 때 저장 방법을 결정해야 합니다. 이것은 올바른 오디오 형식, 비트 깊이 및 샘플 속도를 선택하는 것을 의미합니다. 사진에 적합한 카메라 설정을 선택하는 것과 같습니다. JPEG 품질(낮음, 중간, 높음)을 선택하거나 RAW 파일에 최대 세부 정보를 기록할 수 있습니다.

오디오 형식은 .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg와 같은 이미지 형식과 비슷하지만 사운드용입니다. 오디오 형식은 오디오를 표현하는 데 사용되는 데이터의 양, 압축 여부, 사용되는 데이터 유형을 정의합니다.

압축되지 않은 오디오

오디오 제작과 관련하여 일반적으로 압축되지 않은 오디오를 사용하고 싶을 것입니다. 이렇게 하면 오디오가 배포되는 방식을 제어할 수 있습니다. Vimeo, YouTube 또는 Spotify와 같은 플랫폼을 사용하는 경우에도 먼저 압축되지 않은 형식으로 오디오를 마스터하고 싶을 것입니다.

압축 오디오

음악 작업을 하는 경우 오디오 파일이 배포 플랫폼에 비해 너무 크면 압축해야 할 수 있습니다. 예를 들어 Distrokid는 최대 1GB의 파일만 허용합니다. 따라서 노래가 정말 길면 압축해야 합니다.

음악 제작을 위한 가장 일반적인 파일 형식은 WAV 및 FLAC입니다. FLAC는 무손실 압축 형식으로 mp3보다 낫습니다. Spotify는 AAC 형식을 사용할 것을 권장합니다.

오디오 내보내기

비디오의 일부로 오디오를 내보낼 때 일반적으로 선택할 수 있는 몇 가지 사전 설정이 있습니다(예: YouTube, Vimeo, 모바일, 웹, Apple Pro Res.). 오디오는 내보내기 설정에 따라 비디오와 함께 압축됩니다.

사전 설정에 맞지 않는 사용 사례가 있는 경우 온라인에서 추가 조사를 수행하여 최상의 설정을 찾을 수 있습니다.

파일 크기 비교

다음은 다양한 오디오 형식의 파일 크기를 비교한 것입니다.

  • WAV: 큼
  • FLAC: 중간
  • MP3: 작게

그래서, 당신은 그것을 가지고 있습니다! 이제 오디오 형식에 대해 모두 알게 되었습니다.

비트 심도란 무엇입니까?

비트 심도는 사운드 파형의 동적 해상도를 설명하는 데 사용되는 기술 용어입니다. 전체 오디오 파일을 나타내는 데 사용되는 소수점 이하 자릿수와 비슷하며 사운드의 전반적인 품질과 해상도를 결정하는 핵심 요소입니다.

비트 심도의 기본 사항

비트 심도는 디지털 매체에 기록할 수 있는 가장 크고 조용한 신호를 나타내는 데 사용되는 값의 범위에 관한 것입니다. 기본 사항에 대한 간략한 설명은 다음과 같습니다.

  • 비트 심도 값은 사운드 파형의 동적 해상도를 나타냅니다.
  • 비트 심도는 또한 전체 오디오 파일을 나타내는 데 사용되는 모든 0과 1의 전체 소수 자릿수를 정의합니다.
  • 가장 일반적인 비트 심도 표준은 16비트와 24비트입니다. 더 많은 비트를 사용할수록 사운드 파일이 커지고 품질이나 해상도가 높아집니다.
  • CD 오디오는 16비트 매체로 정의되는 반면 DVD는 16, 20 또는 24비트 오디오를 재생할 수 있습니다.

크리에이티브 매개변수로서의 비트 심도

비트 심도는 기술적인 용어일 뿐만 아니라 창의적인 매개변수로도 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 8비트 프로세서가 장착된 이전 세대의 컴퓨터에서 재생될 때 오디오가 들리는 방식을 에뮬레이트하는 Chiptune이라는 전체 장르의 전자 음악이 있습니다.

따라서 사운드에 약간의 lo-fi 풍미를 추가하려는 경우 비트 깊이를 확실히 고려해야 합니다. 사용되는 비트가 많을수록 사운드 파일이 커지고 품질이나 해상도가 높아진다는 점을 기억하십시오.

결론

이제 전기적 또는 기계적 진동 형태의 신호인 소리의 표현으로서 오디오 신호에 대한 모든 것을 알게 되었습니다. 우리가 음악을 듣고 녹음하는 방식입니다. 그것은 우리가 그것을 다른 사람들과 공유하는 방법과 그것을 우리 장치에서 즐기는 방법입니다.

그러니 두려워하지 말고 시작하고 재미있게 보내세요!

저는 Neaera의 설립자이자 콘텐츠 마케터이자 아빠이자 열정을 다해 새로운 장비에 도전하는 것을 좋아하는 Joost Nusselder입니다. 저희 팀과 함께 2020년부터 심도 있는 블로그 글을 작성해 오고 있습니다. 녹음 및 기타 팁으로 충성도 높은 독자를 돕습니다.

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