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?워드 클럭으로 음질이 상승할수 있는가?

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-04-07T05:59:08+00:00

?워드 클럭으로 음질이 상승할수 있는가?

A-D 나 D-A 컨버터의 노이즈 플로어의 정체

A-D 컨버터나 D-A 컨버터의 노이즈 플로어의 정체는 바로 기판 자체의 화이트 노이즈와, 지터로 인해 발생한 노이즈가 같이 섞여 있다는 점. 워드 클럭의 품질에 따라 이것은 서로 다른 형태의 노이즈 결과물을 보여주게 됩니다.

이러한 노이즈의 발현 양상의 차이로 소리가 클럭 교체로 충분히 다르게 들릴 수 있습니다. 결국 비싸고 좋은 클럭이 당연히 좋기야 하겠지만 -120dBFS 이하 에서 벌어지는 현상임…을 감안할 수 있습니다..결국 모니터링 환경도 좋아야 느껴지는 일이라는 것이고, 청취하는 환경에서는 도움이 되겠지만, 녹음하는 소스의 퀄리티에 영향을 크게 끼칠 수 있는 부분은 아닙니다. 일부 구형 Yamaha 믹싱 콘솔처럼, 원래 부터 지터로 인한 노이즈 플로어가 높은 케이스(컨버터에서)는 워드 클럭으로 인한 음질 향상은 분명 있다고 볼 수 있구요 요즘 오디오 인터페이스들에서 좋다고 광고하는 괜찮은 워드 클럭이 이미 내장되어 있는 경우엔 쓸대 없는 짓이 될 수도 있구요.

지터란 무엇인가?

지터링

그러면 여기서 이상하다 지터가 왜 발생하죠 ? 하는 의문이 충분히 들 수 있는데요 우리의 일반적인 가청 주파수 영역의 데이터만 컨버팅 하는 과정 에선 지터가 거의 발생하지 않습니다. 실제로 디지털 전송에서는 워드 클럭 동기화가 제대로 이루어 지지 않으면, 그때 지터가 발생하면서 아예 “틱” 소리가 나게 됩니다. 소리에 팝콘 튀기는 듯한 틱틱 소리가 계속 발생합니다. 그리고 이런 것을 지터링 현상이라고 말합니다.

이러한 현상은 디지털로 연결된 기기간의 Master, Slave의 설정(Clock Internal, Clock External)만 제대로 이루어진다면 금방 해결되고 발생하지 않습니다.

지터링 현상은 때로는 ASIO drop out 과 잘 구분이 가지 않습니다. 팝콘 튀기는 노이즈가 발생할 때 ASIO drop out 이 발생하는 것인지 지터링 현상인지 잘 파악해야합니다.

지터 노이즈

하지만, 이러한 지터링 현상 외에도 또 다른 “지터 노이즈”라는 것이 있습니다. A-D 컨버터나 D-A 컨버터들은 필터 기술의 일종인 오버샘플링을 내장하고 있는데 높은 샘플링 레이트 로 데이터를 몇 배로 뻥튀기 해서 오버샘플링 하는 과정에서 가청 주파수 보다 더 높은 영역의 데이터를 처리하는 과정에서는 클럭이 무척 빠르기 때문에 그때 가청 주파수보다 훨씬 높은 영역에서 발생하는 잔잔한 지터가 발생한 것이 이렇게 폴딩 앨리어싱으로 접혀서 가청 주파수 안쪽으로 들어와서 노이즈 플로에 같이 존재 하게 되는것입니다. 실제로는 오버샘플링률이 2배 증가 할때마다 이 지터 노이즈가 -6dB 감소한다고 알려져 있습니다. 하지만 오버샘플링을 아주 높게 하는것도 기술의 한계가 있기 때문에(오버샘플링 을 많이 해버리면 컨버터 레이턴시 가 길어집니다. 클럭의 한계도 있구요 . ) 24Bit 컨버터 기준으로 -120dB 쯤의 노이즈 플로어면 거의 최고의 컨버터 칩셋입니다. 근데 또 이게 대부분의 그러한 지터 발생도 -120dB 쯤에 있어서…그 정도의 지터는 감안해도 된다. 라는 이야기죠

아래에는 여러가지 오디오 플레이어들의 노이즈 플로어와 지터 노이즈 플로어를 비교 측정한 그래프 입니다.

결국 기기마다 노이즈 플로어 근처에 존재하는 지터 노이즈 플로어의 양상이 다르게 들리기 때문에 그것 때문에 소리가 다르게 들리거나 깨끗하게 들리거나, 탁하게 들리거나, 저음이 좋게 들리거나 그런 차이가 감각적으로 다르게 느껴질 수 있습니다.

오버샘플링 기술

오버 샘플링이 왜 필터 기술의 일종이라는 표현을 하는가 하면, 바로 안티 앨리어싱 필터 의 기술의 카테고리에 들어가기 때문입니다 .안티 앨리어싱 필터 는 아날로그 필터 이고 높은 차수의 기울기를 쓰기가 현실적으로 힘듭니다 필터의 기울기를 급격하게 만들면 위상 변이도 많아지고 노이즈 도 높아지기 때문입니다 .그래서 필터의 차수를 높히는 대신, 그냥 낮은 차수의 필터를 사용하고 그 대신 샘플링 주파수를 올려서 안티앨리어싱 에러가 생기는 것을 줄이는 것입니다. 필터 의 기울기의 한계로 안티앨리어싱의 원인인 가청 주파수 밖의 고주파 영역을 완전 차단을 못하니까 차라리 샘플링 레이트 를 오버샘플링 해버리는 것이죠.

위 그림을 보면 오버 샘플링을 통해 앨리어싱 에러 노이즈로 변환되는 영역을 획기적으로 줄일 수 있다는 것을 알 수 있습니다.

결론

결국 개인의 판단에 맡깁니다.

주로 구형 Yamaha 디지털 믹싱 콘솔을 많이 사용하시는 분들은 클럭 교체로 확실히 음질의 향상을 얻으시는 분들이 많으니까요.¹⁾ 원래 클럭이 좋은 시스템에서는, 사운드의 향상보다는 지터에 의한 노이즈가 낮아짐으로 인하여 소리의 청감상 변화가 있는 경우라고 봐야 할 것입니다.

클럭, 노이즈

¹⁾

Yamaha의 믹싱 콘솔들은 Yamaha 자체 개발인 DSP 칩을 사용합니다.

?DSP를 사용하는 플러그인이 CPU를 사용하는 Native 플러그인보다 소리가 좋다?

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-04-11T03:55:59+00:00

?DSP를 사용하는 플러그인이 CPU를 사용하는 Native 플러그인보다 소리가 좋다?

보통 프로세서의 구조는 링크된 글에도 쓰여있듯이 계산기+기능에 맞는 컨트롤러나 명령어 칩셋의 구조로 이루어져 있다.

프로세서 구조

CPU의 경우는 계산기(정수 연산자, 부동소수 연산자가 둘 다 있음)+주변기기 컨트롤 명령어셋의 구조이고²⁾
DSP 의 경우에는 계산기(정수 연산자 또는 부동소수 연산자,기종에 따라 주로 한 가지로 있다)+신호 처리 관련 명령어 세트의 구조이다.

CPU 의 경우는 범용을 위해 만들어졌기 때문에, 기본적인 계산 명령어 제외하고는 계산에 필요한 명령어는 프로그래밍 언어로 라이브러리화 하여 작성해서 사용하도록 되어 있다.하지만 최근의 CPU는 여러가지 멀티 미디어 기능의 하드웨어 명령어 세트를 내장하고 있다.³⁾ ASIO와 VST가 등장하여 DAW나 플러그인이 획기적으로 발전한 것도 사실 이 멀티 미디어 하드웨어 명령어 세트 때문일 수도 있다.

그렇다면 음질의 차이를 가져 오는 부분은 계산기가 처리하는 데이터 포맷에 달려있다.

UAD1

예를 들면 예전 UAD 1의 DSP 칩은 Motorola 사의 칩을 사용했었는데, 이 칩은 24bit 정수 연산자이다. 이 경우 어떤 방식의 데이터 포맷이 들어오더라도, 계산을 위해서 24bit로 변환 후에 신호 처리를 하게 된다.

이때 당시의 UAD 1의 장점은 그저 CPU 점유를 낮추는 것에 불과했고, 음질은 CPU로 거는 플러그인보다 좋지 못했다. CPU를 사용하는 DAW 인 Cubase 나 Logic Pro X 등이 이미 32bit 부동소수 이상으로 오디오 처리를 하고 있었다

TC Powercore

TC Powercore의 경우에도 같은 칩을 사용했기 때문에, 역시 24bit 정수 연산이었고, 정수 연산자가 부동소수 연산자에 대해서 가질 수 있는 유일한 장점은 레이턴시이다. 따라서 그때 당시의 UAD 1, TC Powercore 등은 컴프레서나 이퀄라이저같이 심도의 해상도에 영향을 많이 받는 플러그인에 대해서 음질이 매우 취약했다.

Pro Tools HD(TDM)

Pro Tools HD(DSP)의 경우에는 TDM⁴⁾이란 기술을 사용하여 여러 개의 칩을 동시에 사용할 수 있었고, 따라서 작은 24bit 정수 연산형 DSP 칩을 여러 개를 사용하여 48bit double precision 이라는 포맷으로 연산할 수 있었다. 정수 연산자는 부동소수 연산자보다 레이턴시 부분에서 이득을 가지기 때문에, Pro Tools가 가장 획기적인 DSP 시스템이었다. 48bit 와 32bit 부동소수는 물론 32bit 부동소수가 더 해상도가 높지만, 둘의 비교는 크게 귀로 체감 되지 않았다. 하지만 CPU 로 Pro Tools를 사용하는 RTAS 와 DSP 로 Pro Tools를 사용하는 TDM 사이의 음질 차이가 들려서, 많은 사람들이 RTAS가 더 좋다고 평가를 하는 걸로 봐선, 차이가 있긴 있는 걸로 보인다.

TDM이라는 기술은 예를 들면, 어떤 데이터를 처리할 때 4초의 시간이 필요하다 하면, 1 DSP로 연산하면, 4초가 소모되게 되지만, 이것을 시분할 하여, 각기 4개의 DSP가 동시에 1초 씩 연산하도록 하면, 연산 시간을 1/4인 1초로 줄일 수 있다. 쉽게 이러한 원리라고 생각하면 된다.

CPU

CPU의 경우에는 최근 64bit 부동소수 연산자까지 갖추고 있기 때문에, Cubase 나 Reaper 등의 DAW 가 64bit 부동소수 엔진을 사용하는 경우가 있다. 대부분의 DAW는 아직 32bit 부동소수 연산을 사용하지만, 그래도 위에 설명한 UAD 1 이나, TC Powercore, Pro Tools HD 들의 24bit, 48bit보다는 32bit 부동소수가 다이내믹 해상도에서 우위를 점한다.

UAD2

또 다른 UAD2의 경우는 Analog Device 사의 Sharc 칩을 사용하여 32bit 부동소수 연산자를 갖추고 있다. 이 Sharc 칩의 경우에는 많은 디지털 믹싱 콘솔에서도 채용하여 사용하고 있는데 FPGA를 이용하여 여러 개의 칩을 병렬 연결하여 ⁵⁾ DSP 파워를 높혀서 사용한다.

DSP의 장점

-레이턴시-

따라서 DSP 를 사용하는 플러그인과 CPU 를 사용하는 플러그인을 비교하면, 각 계산기 칩의 연산 포맷 형태에 따라서 해상도가 결정된다는 것을 알수 있다. 단, DSP 가 가질 수 있는 장점은 분명히 레이턴시 이다. DSP 는 플러그인이나 오디오 연산만을 위해서 전용으로 돌아가는 프로세서 이고, CPU 는 OS 의 멀티테스킹을 위해 시간을 쪼개서 차례차례 여러가지 프로세스에 분할하고 있다. 따라서 CPU 에 Windows 나 맥OS 같은 멀티테스킹 OS를 설치하고 그 위에 다시 DAW를 설치하여 사용하는 경우는 반드시 레이턴시 가 생길 수 밖에 없고, 그러한 멀티테스킹 프로세스 때문에 오디오를 쌓아서 대기 시켜줄 Buffer가 크게 필요하게 되므로 레이턴시가 있을 수 밖에 없다.⁶⁾ 그리고 결론적으로 DSP는 CPU에 비해 매우 저렴하고 전력도 작게 먹고 발열도 거의 없다. 이에 따라 전원부에 큰 비용을 들여 설계하지도 않아도 된다. 결론적으로 제품을 저렴하게 만들 수도 있다.

CPU의 장점

-성능-

CPU 의 장점은 프로세싱 파워가 엄청나게 강하다는 점이다. 물론 그에 따라 가격도 높다. 전기도 많이 먹고 발열도 심하고. 팬도 필요하지만, 거의 대부분 DSP칩보다 CPU가 프로세싱 파워가 크다. 다시 말해서 많은 수의 플러그인을 동시에 거는 것이 가능하고 알고리즘이 복잡하여 DSP기반으로는 절대 구현 불가능한 먼치킨 플러그인⁷⁾도 CPU로는 가능하다.

또한, 개발 환경이 매우 좋다. 이미 만들어진 신호 처리에 관한 소스코드 들이 많이 있기 때문이다.⁸⁾

이런 CPU의 장점을 이용하여 TC electronic은 SYSTEM 6000을 만들어서 자사의 흑역사인 POWERCORE를 단종시켰고, Waves 는 RTOS⁹⁾ 기술을 이용하여 SoundGrid DSP 서버라는 제품을 만들었다.

마찬가지로 Merging도 자사의 384kHz 라는 샘플링 레이트 포맷¹⁰⁾에 필요한 프로세싱 파워를 비슷한 RTOS 기술과 가상화 기술을 동시에 이용한 masscore라는 기술로 커버 하고 있다.
Lexicon 960L의 경우에도 기판을 열어보면 팬티엄 CPU와 메인보드, 메모리가 나온다. 전부 Intel CPU 의 높은 프로세싱 파워와 레이턴시를 DSP 수준으로만들어주는 RTOS를 이용한 하드웨어 들이다. 덕분에 가격도 엄청 올라간다. 보통 프로세싱 파워는 UAD2의 Octacore¹¹⁾ 카드 정도면 인텔 팬티엄 CPU 1개와 비슷한 수준으로 생각된다.¹²⁾

결론

어차피 DSP 칩을 만들던 회사들도 사실은 Computer 나 계산기를 만들던 회사다.

DSP 의 제작 목적도 사실은 CPU 와 같은 “계산” 목적이다.

결론은 DSP 던 CPU 던 상관없이 둘 다 2진수 계산을 하는 디지털 프로세서¹³⁾이다. 결과의 차이는 그 프로세서가 연산하는 연산 포맷과 플러그인 알고리즘에 달려있다

https://europe.yamaha.com/en/products/contents/proaudio/training_support/micro_tutorial/20170421/index.html

— retronica 2019/05/14 04:55

DSP, 플러그인

²⁾

우리가 컴퓨터를 사용할 때 키보드나 마우스가 버벅거리지 않는 이유는 이러한 주변 기기 컨트롤 명령어 세트가 하드웨어로 동작하기 때문이다.

³⁾

주로 intel 계열이 이 부분이 강력하다. 사실상 DSP의 신호 처리 관련 명령어 세트와 큰 차이 없음

⁴⁾

시분할, DSP 칩을 여러 개 직렬로 연결하여 프로세싱 파워를 높힘,그때는 아직 FPGA 를 사용하지 않던 시절이기에 이기술이 최고의 다중 DSP 칩 사용 기술 이었다.

⁵⁾

TDM 의 경우는 여러 개의 칩을 직렬 연결하는 방식이다.

⁶⁾

하지만 linux rt와 같은 RTOS 를 설치하여 사용하면 레이턴시 가 DSP 수준으로 줄어든다.ex) masscore, SoundGrid, system6000, lexicon 960L

⁷⁾

대표적인 플러그인은 fabfilter pro-L,Waves L-3-16 대신 점유율이 엄청 높겠지만…

⁸⁾

DSP 칩도 Sharc 같은 경우는 Scope 사의 pulsa나, 여러 오디오 DSP 하드웨어에 의한 오래된 개발 환경 형성으로 소스코드가 많이 있긴 하다. 그래서 sharc 칩을 오디오 DSP 로 많이 사용하는 이유가 여기에 있다.

⁹⁾

realtime OS, 실시간OS

¹⁰⁾

샘플링 레이트가 2배 늘어나면 필요한 프로세싱 파워도 2배 늘어난다

¹¹⁾

Analog Device의 sharc 8개

¹²⁾

하지만 그렇다고 해서 UAD2가 안 좋다는게 아니다. 잘 생각해보자. UAD2는 파워 서플라이도 따로 필요 없고 냉각 팬도 없다. 팬티엄 CPU 1개를 돌리기 위해선 CPU 팬도 돌아야 하고 메인보드와 CPU, 메모리를 가동하기 위한 파워 서플라이도 필요하고 부피도 크다는 걸 생각해보자. DSP 칩과 CPU 칩의 장단점을 한번에 파악할 수 있다.

¹³⁾

연산기, 계산기