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2009-Jan

삼성의 새로운 음장효과 DNSe 3.0 – Audio Upscale (고음복원)

작성자: 토미™ IP ADRESS: *.146.107.64 조회 수: 14737

Audio Upscale (고음복원)

Audio Upscale기능은 DNSe™ 메뉴를 찾아보니 우리나라 말로 고음복원 기능이라고 되어 있습니다. DNSe™ 의 고음복원 기능은 MP3파일과 같은 손실 압축파일의 재생을 할 때 손실된 고음부분을 복원하는 기능을 말합니다.

즉 MP3 파일과 같은 손실압축파일의 경우 청각 심리학과 지각부호화를 사용하여 인코딩 옵션에 따라서 정보를 생략하고 인코딩을 하는데 이렇게 손실이 발생하는 정보의 대표적인 예가 바로 고음부입니다. 즉 bt rate를 높이면 재생 가능한 고음부가 넓어지고 bit rate가 낮으면 재생 가능한 고음부의 폭이 좁아집니다. 그리고 삼성의 고음복원 기술은 이렇게 생략이 된 고음부의 신호를 재생 시에 복원을 해 준다는 기능입니다.

01.FrequencyResponseZoomIn.png
MP3파일의 경우 인코딩 옵션이 나빠질수록 (bit rate가 작을수록)
고음의 재생한계가 낮아집니다.

00.Result.png
MP3파일의 인코딩 옵션별 측정치


아래의 그림은 DNSe™ 마이크로 사이트에 나와 있는 Audio Upscale (고음복원) 기능의 설명입니다.

22c8b741ece9c472f1f2cd946f2dbde6.gif 

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622d6d5337fbaa9710b1489cb049d2b5.gif 


하지만 일단 사라진 신호는 아무리 노력을 해도 원래의 신호로 똑같이 재생을 할 수는 없습니다. 고음의 복원을 한다는 것은 “아마도 이러한 신호가 생략이 되었을 것 같으니 만들어 넣어보자.” 라는 추측(Logic)을 기반으로 해서 만드는 것이므로 CD를 MP3로 만든 후 다시 고음 복원 기술을 사용하여 재생을 한다고 해도 그 음질은 원본 CD보다는 떨어집니다.

그리고 이러한 고음 복원 기술은 bit rate가 높게 인코딩된 파일 보다는 bit rate가 낮게 인코딩 된 파일에서 그 효과를 크게 느끼실 수 있습니다. 왜냐하면 bit rate가 낮게 인코딩 된 파일일수록 생략된 정보의 양이 많으므로 당연히 복원 되는 신호의 양도 많아지기 때문입니다. 때문에 MP3 VBR V4 (~165kbps)파일과 MP3 VBR V6 (~115kbps)파일을 사용하여 테스트를 해 보았습니다.

06.HR.FrequencyResponse.gif
YP-Q1의 고음복원 기술 테스트 결과.
(HR_on: 고음 복원 기능 켬.)


위의 그래프는 차이를 쉽게 보실 수 있도록 하기 위하여 고음부를 확대하고 세로축을 축소를 한 모습입니다. 따라서 단위에 주의하셔야 합니다.

MP3를 인코딩 할 때 발생을 하는 고음의 cut-off 주파수는 VBR V4의 경우 대략 15.8khz에서 그리고 VBR V6의 경우에는 대략 15kHz에서 신호가 잘리고 있는 것을 보실 수 있습니다. 그런데 고음복원 기능을 켜면 이러한 cut-off 주파수가 사라지고 20khz의 영역까지 신호가 재생이 되고 있는 것을 보실 수 있습니다. 즉 말 그대로 고음부의 신호가 복원이 되어 재생이 되는 것입니다. 신기하죠?

그런데 모든 것이 그렇듯, 이러한 기술에도 단점이 있습니다. 바로 신호의 왜곡이 심해진다는 점입니다.

Test YP-Q1 VBR V4 (~165kbps) YP-Q1 VBR V4 (~165kbps) HR_on YP-Q1 VBR V6 (~115kbps) YP-Q1 VBR V6 (~115kbps) HR_on
Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB: +1.04, -3.57 +0.95, -3.65 +2.35, -1.55 +2.25, -1.63
Noise level, dB (A): -103.0 -101.9 -105.0 -103.5
Dynamic range, dB (A): 100.7 99.7 97.8 97.2
THD, %: 0.015 0.683 0.015 0.683
IMD + Noise, %: 0.035 5.720 0.187 5.721
Stereo crosstalk, dB: -103.9 -104.0 -105.3 -103.5

YP-Q1의 고음 복원 기능을 사용할 때의 측정 결과


위의 표를 보시면 소리의 왜곡되는 정도를 나타내는 THD, IMD의 특정치가 고음복원 기능을 사용할 때 상당히 많이 나빠지는 것을 보실 수 있습니다. THD나 IMD의 경우 1%를 넘어서면서부터 일반인들도 쉽게 구분이 가능해 진다고 말씀을 드렸는데 IMD의 경우 5.7%나 되는 엄청나게 나쁜 결과를 보여주고 있습니다.

고음 복원 기능을 사용하면 고음의 재생 능력은 향상이 됩니다. 즉 MP3파일 중에서도 bit rate가 낮은 파일을 들을 때 느껴지는 고음부의 지글지글하는 느낌, 악기로 표현을 하면 Hi-hat의 소리에 윤기가 흐르지 않으며 소리의 여운이 울렁거리는 듯한 소리의 특성이 상당히 개선이 됩니다. 사용하기 이전의 느낌이 고음부가 매끄럽지 못하고 뚝뚝 끊어지는 느낌이라면 사용을 할 때에는 그 끊어지는 부위가 자연스럽게 이어지는 느낌으로 들립니다.

하지만 측정되는 결과에서 보시는 것처럼 소리의 왜곡이 상당히 심하게 발생을 합니다. 원인은 간단합니다. 찍기 실패입니다. 즉 고음복원 이라는 것이 손실된 신호를 예상하여 부족한 부분의 신호를 추측하여 채워 넣는 방식이므로 원래의 신호를 제대로 알아 맞추면 신호의 왜곡이 발생하지 않아야 합니다만 결과를 보시다시피 신호의 왜곡이 상당히 심하게 발생을 합니다. 즉 사용되는 로직에 문제가 있다는 것이지요. 다시 말하면 정확하지 않은 로직으로 신호를 채워 넣다 보니 틀린 값들이 많이 발생을 한다는 의미입니다.

때문에 이러한 특성으로 인하여 소리가 맑지 않고 탁해지는 느낌이 들며 단단한 소리에서 부드러운 소리로 변화를 하게 됩니다. 고음부는 적용을 하기 전 보다 더 잘 들리기는 하지만 그렇다고 고음부의 악기 소리가 뚜렷하게 구분이 되어 빛이 나는 듯한 소리는 아니며 보이기는 하지만 그러면서도 구분은 잘 안 되는 경향의 소리입니다.

코원의 제품들은 BBE 단계별 조절 기능이 있는데, 삼성의 제품에는 고음복원의 단계별 조절 기능이 없습니다. 강도로 말을 하자면 코원의 제품은 숙성이 잘 되어서인지 삼성의 그것보다 더 확실한 차이를 들려주고 있지만 코원의 BBE 역시 YP-Q1의 소리처럼 적용을 하면 펑퍼짐한 소리로 변화를 합니다. 다시 말하면 양사의 고음복원 기술 모두 공통적인 사항으로 적용 전에는 단단하던 Bass의 소리가 적용 후에는 물렁물렁하게 힘이 빠진 소리로 변하게 된다는 말입니다.  (2009년 4월13일 수정) 

코원 S9을 사용하여 고음복원 기능을 테스트해 보니 코원의 BBE+에서는 고음의 복원이 실제로는 되지 않고 있습니다.
참고 : http://goldenears.net/board/30802

제가 위의 내용처럼 느꼈던 것은 코원의 BBE기능은 삼성의 명료도 기능이 동작하므로 플라시보 효과로 인하여 그렇게 들렸던 것 같습니다. 죄송합니다. 흐미... 꾸벅...

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nalsse

2009.01.12 22:50
*.141.92.106
미니기기에서 음복원 기술이라고 하는게 사실은 큰 의미가 없는것인데 마케팅에 도움이 되는것인지 업체들에서는 이런 종류의 기능을 장점이라고 광고하더군요. 14khz이상을 "제대로" 재생하는 이어폰이 얼마나 된다고ㅡㅡ;;
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토미™

2009.01.13 01:07
*.53.181.144
Upscale이라는 것이 삼성의 DNSe에서는 Audio쪽에 사용이 되었지만 사실 영상쪽에서도 많이 사용되고 있습니다. 예를 들면 DVD의 해상도가 HDTV의 그것보다 작기 때문에 HDTV에서 DVD를 보면 화면의 블럭이 보이게 됩니다. (소위 계단현상) 그래서 TV쪽의 입력단이나 AV앰프에는 요즘 제품의 경우 Upscale을 하는 컨버터가 있는 제품이 대부분입니다. 즉 빈 공간을 신호처리 방법을 사용하여 채워 넣는 방법입니다.

그런데 중요한 점으로 Upscaling을 하는 제품은 무조건 비싼 것이 아니라 Upscaling을 잘 하는 제품의 경우 화질이 상당히 좋아지고 가격또한 상당히 비싸집니다. 즉 있다고 무조건 좋아지는 것은 아니고 잘 하는 장비만 인정을 받는 것입니다. 한 마디로 로직이 훌룡해야 즉 찍기 실력이 좋아야 한다는 의미입니다.

오디오쪽도 마찬가지로 이러한 기능이 사용되는 것 입니다. 하지만 소리를 들어 보면 삼성의 고음복원 기능은 아직 로직에 문제가 있어서 득 보다는 실이 많은 것 같습니다. 

이어폰중에 14kHz이상을 제대로 재생하는 제품이 왜 많지 않다고 생각을 하시는지 모르겠으나 (대부분 저음쪽이 문제가 되고 고음쪽은 재생이 잘 되던데...), 14kHz이상의 재생을 제대로 하는 이어폰도 상당히 많고 그런 제품을 사용하여 음악을 들어보면 제대로 된 고음복원일 경우 음질차이가 제법 날 것으로 예상됩니다. 즉 제대로 구현만 되면 상당히 좋은 기능입니다.

삼성의 그것에는 실망했지만 아무래도 오래전부터 계속해서 사용을 해 온 곳이다 보니 코원의 그것에 기대를 한번 걸어봅니다. 코원의 BBE기능에도 실망할지도 모르지만 S9이 출시되면서 일단 새로이 BBE+로 이름이 바뀌었으니 그냥 한번 기대해 봅니다.
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준서방

2009.10.17 04:51
*.66.191.77
제대로 구현만 되면 상당히 좋은 기능
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