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오디오 압축이 어떻게 작동하며 왜 음악 품질에 영향을 미칠 수 있는지

2024. 11. 28. 오전 2:30:18
Nyquist 정리와 디지털 샘플링률은 오디오 품질을 결정하며, 손실 압축은 파일 크기를 줄이기 위해 오디오 세부 정보를 포기합니다. 압축이 부족하면 클리핑, 금속 소리, 동적인 손실 등의 오디오 왜곡이 발생할 수 있습니다. 샘플 레이트와 비트 깊이가 가장 중요하며, 더 높은 값은 더 많은 세부 정보를 캡처하지만 더 많은 저장 공간이 필요합니다.
오디오 압축이 어떻게 작동하며 왜 음악 품질에 영향을 미칠 수 있는지
Nyquist 정리가 오디오의 기초이며, 최적의 품질을 위해 디지털 샘플링률을 결정합니다. 손실 압축은 파일 크기를 위해 오디오 세부 정보를 포기하며, 힐러닉 리치와 리버beration을 제거합니다. 압축이 좋지 않으면 클리핑, 금속 소리, 동적인 손실과 같은 눈에 띄는 오디오 왜곡이 발생합니다. 특정 영역에 대한 우승 광고를 찾을 수 없습니다.당신은 음악이 '압축'되었다고 들으셨을 수 있습니다. 만약 압축이 덜 되었거나, 아니면 압축이 전혀 되지 않았다면 훨씬 더 나은 음질을 들을 수 있을 것입니다. 그러나 압축이 무엇인지와 어떻게 작동하는지 알고 있다면, 음악의 세계를 '확장'하려는 빠른 감각이 없을 수 있습니다.내용 영역에서 'native' 영역에 대한 승리한 광고가 발견되지 않았습니다!미술가 뉴키트 만나기우선, 우리는 Harry Nyquist, Claude Shannon, 그리고 (1915년에) E.T. Whitaker의 연구를 기반으로 한 Whittaker–Nyquist–Shannon 샘플링 정리에 대해 이야기해야 합니다. 그러나 Nyquist가 이 정리를 가장 잘 알려진 제안자라서 종종 단순히 Nyquist 정리라고만 언급하게 됩니다.노 갈 / Shutterstock.coNyquist 정리가 디지털 음성의 기반이며, 이 정리는 소리를 디지털로 표현하려면 소리에서 가장 높은 주파수를 두 배 이상 샘플링해야 한다는 것을 의미합니다. 예를 들어, CD는 음성을 44.1 kHz의 주파수로 샘플링하여 22.05 kHz까지의 주파수를 캡처합니다—이것은 인간의 청각 범위의 상단을 약간 넘는 것입니다.Sampling은 디지털 오디오 압축의 기본 형태로 볼 수 있습니다.毕竟, 샘플링률을 높여서 기술적으로 원래의 аналог 사운드의 더 정확한 녹음을 할 수 있지만, 파일 크기는 지수적으로 증가합니다. 인간의 귀가 알아차리지 못하는 정도의 정확도를 높이는 것은 필요한 저장 공간보다 비싸기 때문에, 오디오 녹음이 사용해야 하는 최대 공간을 결정하는 기반이 됩니다.물론이죠. 최근에는 CD 품질을 넘어서는 48KHz와 같은 높은 품질 오디오가 있지만, 절감 효과의 지점은 상대적으로 명확합니다. 손실 압축은 오디오의 불필요한 부분을 줄입니다.루카스 고프리아 / How-To Geek | 세벨사카 / Shutterstock오디오 압축은 손실성 압축과 손실 없는 압축으로 두 가지 유형이 있습니다. 손실 없는 압축(FLAC과 같은)은 원본 데이터의 모든 비트를 유지하지만 CD 오디오 녹음의 약 절반의 크기의 파일을 생성합니다.손실 압축(예: MP3 또는 AAC)은 사운드 파일의 공간을 절약하기 위해 "필요하지 않은" 데이터를 버립니다. 이는 인간 청각의 심리학적 모델을 기반으로 합니다. 이러한 모델은 더 큰 사운드에 의해 가려진 특정 사운드를 알아차리지 못한다고 가정합니다. 또한 일반적인 인간 청각 범위의 끝부분의 주파수도 무시한다고 가정합니다.이 접근법은 완벽하지 않습니다. 손실 압축은 중복된 오디오 데이터를 제거하지만, 방의 재verb 또는 음악의 힘든 풍부함과 같은 미묘한 세부 정보도 제거할 수 있습니다. 이로 인해 일부 오디오플레어가 "평평한" 또는 "생활감이 없는" 음악으로 묘사할 수 있는 결과가 발생하며, 128 kbps와 같은 낮은 비트레이트에서는 더욱 그렇습니다.

샘플 레이트와 비트 깊이가 가장 중요합니다.

루카스 고프베이 / How-To Geek | 에이만 알라크라스 / Shutterstock압축이 유일한 품질에 영향을 미치는 요소가 아니며, 원본 샘플레이트와 비트 깊이가 동일하게 중요합니다.오디오의 샘플레이트는 초당 측정되는 횟수입니다. 더 높은 샘플레이트(예: 96 kHz)는 더 많은 세부 정보를 캡처하지만 더 많은 저장 공간이 필요합니다.비트 깊이는 음악의 동적 범위를 정의하며, 가장 높은 음악과 가장 소소한 음악 사이의 차이입니다. 24비트 오디오와 같은 높은 비트 깊이는 CD의 16비트 표준보다 더 많은 미묘한 차이를 보존합니다.오디오가 손실 압축 형식으로 압축되면 샘플 레이트와 비트 깊이가 일반적으로 감소하여 조용한 배경 세부 정보가 제거되고 "느끼고" 또는 "그라니어티" 텍처가 발생할 수 있습니다.물론이죠. 더 저렴한 저장 공간, 더 강력한 프로세서, 그리고 특정 시간에 음악이 필요로 하는 비트레이트에 따라 변동하는 더 나은 압축 알고리즘 덕분에, 원래의 음악 품질은 거의 완전히 보존될 수 있습니다. 이 모든 것이 FLAC과 같은 것보다 훨씬 적은 저장 공간을 사용하면서도 가능합니다.

악화된 압축을 쉽게 듣을 수 있습니다.

압축이 부족하면 눈에 띄는 현상이 있을 수 있습니다. 일반적인 음향 "오류"는 다음과 같습니다:
  • Clipping: Loud sounds become distorted or cut off.
  • Metallic sound: A "tinny" quality from over-aggressive compression.
  • Loss of dynamics: Music sounds flat and lacks impact.
  • Echo or warble: Subtle distortions in vocals or sustained notes, similar to "wow" or "flutter" on vinyl records and cassettes.
귀를 들어보세요. 고비트-rate MP3(예: 320 kbps)와 낮은 비트-rate 버전(예: 128 kbps)을 비교해보세요. 차이는 명확하며, 오케스트라 또는 실시간 녹음과 같은 복잡한 음악에서는 더욱 그렇습니다.그러나 높은 비트레이트로 빠르게 전환하는 것은 같지만, 이는 좋은 균형이 있다는 것을 의미하며, MP3의 경우 320kbps가 좋은 예시일 수 있습니다.