DAW에서 레코딩을 누르거나 기타로 장단 코드를 연주하거나 파이프를 마이크에 대고 소리를 내면 마법처럼 화면에 나타나 사용자의 음색에 맞춰 조작할 수 있습니다.

하지만 실제로 무슨 일이 일어났을까요?

아날로그 신호가 어떻게 디지털 신호로 변환되는지 궁금한 적이 있다면, 이 글을 통해 아날로그-디지털 변환기의 작동 원리를 완전히 이해할 수 있습니다.

이 과정에 별로 관심을 기울이지 않으셨다면 이 글을 읽어보세요! 아날로그 신호가 2진수 숫자가 되는 과정을 이해하는 것은 모든 뮤지션에게 기본적으로 중요합니다.

모든 뮤지션이 아날로그-디지털 컨버터를 이해해야 하는 이유

아날로그 신호를 녹음하거나 실제 사운드에서 가져온 샘플을 사용할 때마다 아날로그-디지털 변환기를 사용하게 됩니다.

뜨거운 기타 솔로를 녹음했거나 강아지의 코골이 소리를 샘플링했다고 가정해 보겠습니다.

그 이면에는 마이크나 악기에서 나오는 자연스러운 전기의 흐름인 아날로그 입력 신호를 Ableton이나 Logic(또는 현재 사용 중인 DAW )이 실제로 이해할 수 있는 디지털 표현으로 변환하는 중요한 기술들이 밤샘 작업을 하고 있습니다.

이 모든 것의 숨은 영웅은? 바로 아날로그-디지털 컨버터, 줄여서 ADC입니다.

침실 스튜디오에서 녹음하든, 프로 시설에서 믹싱하든, 항상 ADC를 사용하고 있습니다. 오디오 인터페이스 내부, 사운드 카드, 심지어 휴대폰 마이크 내부에도 탑재되어 있습니다.

음성이 마이크에 입력되는 것처럼 아날로그 전압이 해당 시스템에 들어올 때마다 즉시 샘플링, 슬라이스, 측정되어 디지털 데이터로 변환됩니다.

그렇다면 광고는 어떻게 작동하며 음악가에게 왜 중요한가요? 여러분이 인지하고 있든 그렇지 않든 이미 ADC 용어로 생각하고 있을 가능성이 높습니다. 이 가이드에서는 실제 음악의 예를 들어 각 단계에서 어떤 일이 일어나는지 설명하면서 변환 과정을 쉬운 영어로 안내해 드립니다.

매일 사용하는지 몰랐던 가장 중요한 기술에 대한 장막을 걷어내 보겠습니다.

아날로그 대 디지털: 결국 우리는 무엇을 변환하고 있을까요?

아날로그-디지털 변환기의 작동 원리에 대해 자세히 알아보기 전에 먼저 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 것이 무엇인지 이해해 보겠습니다.

아날로그 신호: 음악의 자연스러운 서식지

현실 세계에서는 목소리, 어쿠스틱 기타 연주, 쿵쿵거리는 킥 드럼 소리 등 모든 소리가 항상 아날로그적입니다. 즉, 부드러운 파도처럼 연속적으로 움직입니다. 순수한 음색인 경우 사인파라고 하며, 시간이 지남에 따라 측정된 신호 진폭(저처럼 단순한 사람에게는 음량)을 나타냅니다.

말을 하거나 악기를 연주할 때 발생하는 음파는 주변 공기를 움직이게 하고, 그 움직임이 귀 안의 미세한 부분과 맞물려 소리를 듣는 방식입니다.

같은 소리를 녹음할 때 마이크는 공기의 진동을 포착하여 미세한 전류로 바꿉니다. 이 전류를 아날로그 입력 신호라고 하며, 이 전류가 전달하는 전압을 아날로그 입력 전압(또는 그냥 아날로그 전압이라고도 함)이라고 합니다.

이 전압은 지속적으로 변하기 때문에 모든 호흡, 모든 현의 당김, 물리적 연주의 모든 뉘앙스가 흐르는 신호에 존재합니다. 아날로그 신호의 전압 범위는 소리의 다양한 음량을 반영합니다. 아날로그-디지털 컨버터의 역할은 이 아날로그 양을 컴퓨터나 휴대폰과 같은 디지털 시스템에서 작동할 수 있는 형태로 변환하는 것입니다.

디지털 신호: 상자 속의 바이너리

사람의 귀와 달리 컴퓨터는 부드럽고 연속적인 파동을 이해하지 못합니다. 컴퓨터의 통신 방식은 2진법 출력으로, 일반적으로 0과 1이라는 두 가지 상태만을 사용하여 정보를 나타내는 신호입니다. 이것이 바로 디지털 신호를 얻는 방법입니다. 디지털 신호는 일련의 고정된 값을 사용하여 원래 신호를 모방하려고 시도하는 일련의 작고 작은 단계입니다.

음악을 디지털 형식으로 저장, 표시 또는 조작하려면 부드러운 아날로그 신호를 DAW, 플러그인, 하드 드라이브가 이해할 수 있는 숫자 문자열인 디지털 표현으로 변환해야 합니다.

바로 이것이 바로 아날로그에서 디지털로의 전환의 핵심입니다.

오디오 인터페이스를 통해 아날로그 입력 신호를 녹음할 때 DAW의 어레인지 페이지에 예쁜 파형이 마법처럼 나타나는 것을 본 적이 있을 것입니다. 샘플링된 신호의 디지털 디스플레이도 멋지지만, 그 그래픽 뒤에는 인터페이스의 ADC에서 출력되는 신호를 나타내는 긴 바이너리 코드 문자열이 있습니다.

실제 세계 비유: 바이닐 대 스포티파이

아날로그 신호는 레코드판이 끝날 때까지 바늘이 물리적으로 따라가는 연속적인 홈이 있는 레코드판과 같다고 생각하면 됩니다. 반면에 디지털 신호는 스트리밍 음악 파일과 같아서 잘게 쪼개지고, 측정되고, 저장되고, 숫자만 사용하여 스피커로 전송됩니다.

비닐은 아름답지만 깨지기 쉬우므로 공유하기가 쉽지 않습니다. 바이닐 자체와 함께 재생할 음악이 필요하며, 두 가지 모두 공유하려는 사람과 같은 공간에 있어야 합니다. 무엇보다도 편집이 불가능합니다.

디지털 바이너리 코드 버전은 약간의 뉘앙스가 누락될 수 있지만 편집이 가능하며 DAW에서 바로 사용할 수 있습니다. 지구 반대편에 프로듀싱 파트너가 있는 경우 파일을 전송하여 리키 스플릿 작업을 할 수 있습니다.

이것이 바로 아날로그-디지털 컨버터의 힘입니다. Ka-pow!

아날로그-디지털 컨버터의 역할(뮤지션을 위한 설명)

여기서 주목할 점은 아날로그-디지털 변환기가 오디오에만 사용되는 것은 아니라는 점입니다. 물리적 세계의 많은 사물은 아날로그 값을 가지고 있습니다. 실제로 소리, 빛, 온도, 심지어 움직임까지 측정할 수 있는 모든 것에는 디지털 신호로 변환할 수 있는 아날로그 신호가 있습니다.

전압 레벨이 변동하는 원본 아날로그 신호를 쉽게 저장하고 편집할 수 있는 디지털 출력 코드로 변환하는 원리는 동일합니다.

하지만 우리는 모두 뮤지션이므로(심지어 니켈백 여러분도 마찬가지입니다) 아날로그-디지털 변환기가 음악에 어떤 역할을 하는지 정확히 분석해 보겠습니다.

마이크나 악기를 연결할 때마다 아날로그 입력이 오디오 인터페이스에 들어옵니다. 이 신호는 기본적으로 소리를 실시간으로 반영하는 움직이는 전압 값인 전기 파형입니다. ADC의 역할은 해당 입력 전압을 샘플링하여 컴퓨터가 이해할 수 있는 숫자를 할당하는 것입니다.

이것이 바로 아날로그 신호에서 디지털 출력으로 전환하는 방법입니다. 이 과정은 샘플링, 양자화, 인코딩의 세 가지 주요 단계로 진행됩니다.

1단계: 샘플링 - 슬라이싱 시간

첫 번째 단계인 샘플링에서 ADC는 일정한 간격으로 신호 진폭(전압)을 측정합니다. 이는 초당 수천 번 발생하며, 이 빈도를 샘플링 속도(또는 샘플링 주파수)라고 합니다.

CD 음질 오디오는 초당 44,100개의 샘플, 즉 44.1kHz의 샘플링 레이트를 사용합니다. 샘플 레이트가 높을수록(예: 48kHz 또는 96kHz ) 더 많은 디테일을 제공하고 더 높은 주파수를 녹음할 수 있습니다. 이는 샘플링 레이트의 절반까지만 주파수를 캡처할 수 있다는 나이퀴스트 정리라는 개념 때문입니다.

따라서 이론적으로 음악이 5~10kHz 범위의 음색으로만 구성된 경우 (도대체 무슨 생각으로 그러시는 건가요?), 이를 정확하게 녹음하려면 최소 20kHz의 샘플 레이트가 필요합니다.

2단계: 정량화 - 전압 측정

샘플이 채취되면 ADC는 입력 전압을 기준 전압 레벨과 비교합니다. 0볼트에서 기준 전압까지의 범위는 고정된 단계로 나뉩니다. 이러한 각 단계는 특정 디지털 숫자를 나타냅니다.

여기서 양자화 오류라고 하는 작은 불일치가 발생합니다. 이는 아래 그림과 같이 아날로그 신호가 두 디지털 단계 사이에 놓일 수 있기 때문에 발생합니다.

여기서 비트 심도가 중요해집니다. 16비트 ADC는 65,536단계를 제공하는 반면 24비트 ADC는 1,600만 개 이상의 단계를 제공합니다. 확실히 (적어도 이 경우에는) 많을수록 좋습니다. 단계가 많을수록 변환 프로세스가 더 정확해집니다.

뮤지션의 경우, 이는 부드러운 구절에서는 디테일이 더 좋아지고 큰 구절에서는 헤드룸이 더 커진다는 의미입니다.

3단계: 인코딩 - 이진 출력

ADC는 신호가 어느 단계에 해당하는지 파악한 후 해당 레벨을 디지털 이진 코드(출력 코드를 나타내는 0과 1의 문자열)로 변환합니다.

이것은 DAW가 수신하는 최종 디지털 데이터입니다. 여기서부터 원본 아날로그 신호는 디지털 형식으로 최대한 가깝게 보존됩니다.

종합하기: 움직이는 보컬 테이크

예를 들어 보컬을 녹음한다고 가정해 보겠습니다. 저장 공간을 많이 차지하지 않으면서 최대한 디테일을 살리고 싶어서 샘플링 레이트를 48kHz로 설정하고 비트 심도를 24로 설정합니다.

마이크는 아날로그 입력, 즉 마이크 캡슐 위의 미묘한 공기 압력 변화를 아날로그 전압으로 캡처합니다. 즉, 아날로그 신호는 전압으로 측정됩니다.

아날로그 입력 전압은 초당 48,000회 샘플링되며, 각 슬라이스(샘플)는 기준 전압과 비교하여 측정되고 디지털 숫자로 변환되어 이진 숫자로 DAW로 전송됩니다.

이제 부드럽고 연속적인 파형처럼 보이고 들리지만 실제로는 코드의 흐름인 디지털 신호가 생겼습니다.

이 모든 것은 신뢰할 수 있는 ADC가 아날로그 값을 컴퓨터가 처리할 수 있는 값으로 변환했기 때문입니다.

아날로그-디지털 컨버터 내부 - 구성 요소와 프로세스

지금까지는 무엇이 들어가고 무엇이 나오는지 큰 그림을 살펴봤습니다. 그렇다면 아날로그-디지털 컨버터는 실제로 이 모든 것을 어떻게 구현할 수 있을까요?

모든 ADC 내부에는 모든 마법을 처리하는 초스마트 전자 회로가 있습니다. 이 회로는 지속적으로 변화하는 아날로그 신호를 한 번에 한 스냅샷씩 디지털 영역으로 변환합니다. 어떤 일이 일어나는지 자세히 살펴보겠습니다.

비교기: 전압 의사 결정자

ADC의 핵심에는 비교기라는 것이 있습니다. 비교기는 입력 전압과 기준 전압을 비교하여 간단한 질문을 던집니다: "이 입력이 레퍼런스보다 높습니까, 낮습니까?"라는 간단한 질문을 던집니다.

이 비교를 통해 ADC는 각 아날로그 샘플에 어떤 디지털 값을 할당할지 파악하기 시작합니다. 마이크나 악기가 전압(즉, 사운드)을 생성할 때마다 비교기는 이를 지속적으로 변화하는 내부 전압과 비교하여 확인합니다. 커패시터 전압이 입력 전압과 일치하면 시스템은 해당 디지털 코드를 잠급니다.

커패시터 및 전압 계단

ADC 유형에 따라 비교 전압을 생성하는 데 다양한 방법이 사용됩니다. 일반적인 방법은 SAR(연속 근사화 레지스터)입니다.

연속 근사 ADC에서 컨버터는 작은 커패시터를 사용하여 전압 전하를 유지합니다. 입력 신호를 일련의 전압 레벨과 비교하여 추측 게임처럼 작동합니다:

1. 전압 범위의 중간을 추측하는 것으로 시작합니다.
2. 아날로그 값이 더 높으면 추측이 상향 조정됩니다.
3. 더 낮으면 아래쪽으로 조정됩니다.
4. 이 과정은 가장 가까운 일치 항목을 찾을 때까지 계속됩니다.

모든 것이 동기화 상태를 유지하도록 하는 작은 시간 표시인 클럭 펄스를 통해 스마트한 앞뒤 이동이 이루어집니다. 모든 클럭 펄스는 ADC를 최종 디지털 출력에 한 걸음 더 가깝게 만듭니다.

이 과정을 설명하는 글만으로는 제대로 설명할 수 없습니다. 초당 수백만 번이라는 믿을 수 없을 정도로 빠른 속도로 진행되며, 그 결과 음악이 매우 정확하게 디지털로 표현됩니다.

램프 및 듀얼 슬로프 ADC

비교 전압을 생성하는 다른 방법으로는 램프 전압 방법과 이중 슬로프 ADC가 있습니다. 이러한 방법은 테스트 장비, 프로세스 제어, 디지털 전압계 등 전기 공학에서 더 자주 사용되지만, 입력 전압을 변화하는 레퍼런스와 비교하여 일치하는 전압이 발견될 때까지 비교한다는 개념은 동일합니다.

예를 들어, 듀얼 슬로프 컨버터에서는 입력 신호가 일정 기간 동안 커패시터를 충전한 다음 기준 전압이 커패시터를 방전합니다. 0으로 돌아가는 데 걸리는 시간은 사운드 또는 측정 대상에 대한 스톱워치와 같은 최종 디지털 숫자를 제공합니다.

일반적인 오디오 인터페이스에서 볼 수 있는 비교기 유형은 아니지만, 연속형을 카운터블로 변환하는 동일한 목표에 이르는 다양한 경로가 있음을 보여주는 데 도움이 됩니다.

오디오 인터페이스의 ADC

그렇다면 오디오 인터페이스에서 ADC는 어떻게 작동할까요? ADC 칩은 프리앰프 스테이지에서 전압 입력을 받습니다. 이 칩은 신호 진폭을 기준값과 비교하고 디지털 코드를 할당해 DAW에 전달합니다. 이 모든 과정이 매우 빠르게 진행되므로 시스템은 거의 눈에 띄는 지연 없이 실시간으로 모든 것을 녹음합니다.

사람들이 ADC의 성능이나 해상도에 대해 이야기할 때는 이 프로세스가 얼마나 빠르고 정밀하게 작동하는지에 대해 이야기합니다. 품질이 좋은 ADC일수록 양자화 오류가 적고 전압 범위가 넓어 원본 신호를 더 충실하게 캡처할 수 있습니다.

다음 단계는 어떻게 되나요? 재생 설명

빈티지 신디사이저 라인, 보컬 테이크, 타이트한 베이스 그루브 등을 녹음했습니다. 아날로그-디지털 컨버터는 각 아날로그 입력 신호를 캡처하여 시간에 맞춰 잘게 쪼개고 1과 0의 스트림으로 디지털 신호로 뱉어냈습니다. 이제 어떻게 할까요?

이 소리를 다시 재생하려면 프로세스를 반대로 바꿔야 합니다. 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 입력합니다.

디지털에서 아날로그로 - DAC의 역할

ADC를 마이크나 악기를 위한 번역기라고 생각한다면 DAC는 아날로그 장치를 위한 인터프리터입니다. 바이너리 코드(디지털 데이터) 문자열을 가져와 원래 성능에 가까운 전압 신호로 재구성합니다. 이렇게 재구성된 아날로그 출력은 스튜디오 모니터와 헤드폰에서 나옵니다.

ADC와 마찬가지로 DAC는 이산 시간 신호로 작동하며, 들어오는 디지털 코드에 따라 매 클럭 틱마다 새로운 출력 전압 레벨을 출력합니다. 이 전압 계단은 출력 신호를 형성하며, 평활화되면 다시 연속적인 전압이 됩니다.

평활도 중요성 - 필터링 및 보간

DAC가 원래 아날로그 신호를 재생할 때 원래 재생했던 것과 같은 부드러운 아날로그 곡선이 아닌 계단식 파형이 생성됩니다. 부드러운 붓질보다는 들쭉날쭉한 윤곽선에 가깝습니다.

이 문제를 해결하기 위해 디지털-아날로그 컨버터는 저역 통과 필터를 통해 신호를 전송하여 '갑작스러운' 단계로 인해 발생하는 고주파 아티팩트를 제거합니다. 이 필터는 거친 가장자리를 부드럽게 처리하여 귀가 보다 자연스러운 사운드로 받아들일 수 있는 아날로그 신호를 생성합니다.

일부 시스템에서는 보간을 사용하여 샘플링된 스냅샷 사이에 파형이 어떤 모습일지 추정하여 결과를 더욱 개선하기도 합니다.

그렇기 때문에 오디오 인터페이스의 출력은 로봇적이고 픽셀화된 사운드가 아닌 유동적이고 음악적인 사운드로 들립니다. 고품질 DAC는 특히 높은 샘플링 주파수와 비트 심도로 녹음된 경우 원본 아날로그 신호의 재생에 매우 근접할 수 있습니다.

라운드 트립: 음악 프로덕션의 ADC + DAC

이제 음악을 위한 전체 여행이 어떤 모습인지 정리해 보겠습니다.

1. 마이크나 악기는 오디오 인터페이스에 아날로그 입력을 전송합니다.
2. ADC는 이를 샘플링하여 기준 전압 레벨에 따라 디지털 값을 할당합니다.
3. 결과 디지털 신호가 DAW로 전송됩니다.
4. DAW는 효과를 추가하거나 편집 또는 정렬할 때 디지털 표현을 실시간으로 처리합니다.
5. 재생을 누르면 DAC가 디지털 정보를 다시 아날로그 출력으로 변환합니다.

이 루프는 임베디드 시스템, 믹싱 콘솔, 라이브 리그에서 끊임없이 발생합니다. 신호가 아날로그에서 디지털로, 그리고 다시 아날로그로 전달될 때마다 ADC와 DAC는 함께 마법을 부립니다.

이것이 뮤지션에게 중요한 이유

소시지가 어떻게 만들어지는지 등 모든 것을 잘 알고 있지만, 뮤지션에게 실질적인 영향은 무엇일까요?

• 라이브 보컬이나 악기를 추적할 때 짧은 지연 시간이 중요합니다.
• ADC의 해상도는 조용한 공연이나 미묘한 다이내믹이 있는 공연에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 정확한 DAC는 모든 재생 시스템에서 믹스의 사운드를 보장합니다.

ADC 또는 DAC가 제대로 작동하지 않으면 디테일이 손실되거나 노이즈나 아티팩트가 발생하거나 부정확한 재생으로 인해 잘못된 믹스 결정이 내려질 수 있습니다. 그렇기 때문에 전문가용 인터페이스, 심지어 컨버터가 내장된 아날로그 장치에서도 ADC 해상도, 전압 범위, 기준 전압 정확도를 광고하는 경우가 많습니다.

DAC ≠ ADC

디지털 신호를 아날로그로 다시 변환할 때, ADC가 처음에 수행한 작업을 되돌리지 않는다는 점에 유의할 필요가 있습니다. 아날로그 신호가 변환된 후에는 어느 정도의 양자화 오류와 잠재적인 데이터 손실이 발생하며, 이는 되돌릴 수 없습니다. DAC는 디지털 시스템 출력의 가능한 최상의 아날로그 버전을 재구성할 뿐입니다.

사진을 찍는 것과 마찬가지로 아무리 첨단 기술이 발달해도 원본 장면의 모든 분자를 재현할 수는 없습니다. 하지만 충분한 해상도와 주의를 기울이면 매우 근접하게 재현할 수 있습니다. 아니면 재즈에 충분히 근접할 수도 있습니다.

ADC 품질과 정확도를 결정하는 요소는 무엇인가요?

기타리스트와 마찬가지로 모든 아날로그-디지털 컨버터가 똑같이 만들어지는 것은 아닙니다. 스네어 드럼의 선명함부터 보컬의 숨소리까지 녹음 품질은 ADC가 아날로그 신호를 얼마나 정확하게 캡처하여 디지털 시스템으로 변환하는지에 따라 달라집니다.

가장 중요한 것은 다음과 같습니다:

해상도: 비트 및 디테일

ADC 해상도는 일반적으로 비트 단위로 측정되며, 이는 입력 신호를 표현하는 데 사용할 수 있는 디지털 값의 수를 알려줍니다.

• 8비트 ADC는 256개의 값을 생성할 수 있습니다.
• 16비트 ADC는 65,536개의 값을 제공합니다.
• 24비트 ADC는 1,600만 개 이상의 개별 단계를 처리할 수 있습니다.

비트가 추가될 때마다 가능한 디지털 코드의 수가 두 배로 증가합니다. 코드가 많을수록 정확도는 높아지고 양자화 오류(실제 아날로그 전압과 가장 가까운 디지털 값 사이의 불가피한 차이)는 낮아집니다.

음악에서 해상도가 크다는 것은

• 더 조용한 디테일이 보존됩니다.
• 부드러운 리버브와 테일 손실 방지
• 왜곡이나 클리핑 없이 더 큰 신호를 믹싱할 수 있습니다.

재즈나 오케스트라 음악과 같이 매우 역동적인 음악의 경우 비트 심도가 높을수록 더 많은 헤드룸과 기교를 표현할 수 있습니다.

샘플링 빈도: 시간 슬라이싱

ADC는 입력 전압만 측정하는 것이 아니라 언제 측정해야 하는지도 알고 있습니다. 이것이 바로 샘플링 주파수 또는 샘플링 속도이며, kHz 단위로 측정됩니다.

음악에 사용되는 표준 값은 다음과 같습니다:

• 44.1kHz(CD 음질)
• 48kHz(비디오 및 방송 표준)
• 96kHz(고음질 오디오, 특히 사운드 디자이너들 사이에서)

샘플링 속도는 ADC가 초당 수신 신호의 스냅샷을 찍는 빈도를 결정합니다. 앞서 언급했듯이 정확한 신호 재현을 위해 샘플링 주파수는 신호의 최고 주파수의 두 배 이상이어야 합니다.

사람의 청각은 일반적으로 약 20kHz에서 정점을 이루므로, 우리가 들을 수 있는 모든 소리를 캡처하는 데 필요한 최소 샘플링 속도는 20kHz의 2배, 즉 40kHz입니다. 여기에 양자화 오류를 위한 약간의 여유를 더하면 44.1kHz가 되는데, 이는 CD가 처음 출시되고 ADC가 처음 등장했을 때의 표준입니다.

더 높은 샘플링 속도로 녹음하면 더 많은 파형 조각을 캡처하여 수신 신호에 대한 세부 정보를 더 많이 생성할 수 있습니다. 이는 특히 다음과 같은 경우에 유용합니다:

• 날카로운 과도 현상(예: 스네어 타격 또는 현악기 뽑힘)
• 심벌즈와 같이 고주파 콘텐츠가 많은 악기
• 포스트 프로덕션에서 시간 늘이기 또는 피치 시프트 - 특히 사운드 디자인에 유용합니다.

하지만 샘플링 속도가 높을수록 파일 크기와 CPU 부하가 증가하므로 품질과 실용성 사이에서 균형을 찾아야 합니다.

기준 전압 및 전압 범위

ADC는 입력 전압을 기준 전압과 비교하는 방식으로 작동합니다. 이는 컨버터가 실제로 측정할 수 있는 값의 상한을 설정합니다.

전압 범위가 0~5V라고 가정해 보겠습니다:

• 해당 범위의 모든 입력 신호에 디지털 번호를 할당할 수 있습니다.
• 기준 전압을 초과하면 클립되거나 왜곡됩니다.
• 너무 낮으면 명확하게 등록되지 않을 수 있습니다.

뮤직 거빈의 경우 전압은 일반적으로 밀리볼트에서 볼트 범위의 낮은 전압을 사용하며, ADC는 이에 따라 보정됩니다.

좋은 디자인은 ADC의 범위를 장비의 출력 레벨과 일치시킵니다. 그렇기 때문에 오디오 인터페이스에는 Hi-Z 스위치 또는 게인 스테이지와 같이 전환 가능한 입력 범위가 있어 신호를 알려진 기준 전압 레벨 내에서 안전하게 유지합니다.

정량화 오류: 피할 수 없는 트레이드 오프

ADC는 각 아날로그 수량을 가장 가까운 디지털 단계로 반올림하기 때문에 항상 소량의 오차가 발생합니다. 이것이 양자화 오류이며, 낮은 수준의 왜곡이나 노이즈로 나타납니다.

우수한 품질의 ADC:

• 디더링을 사용하여 오류를 무작위화하고 부드럽게 처리합니다.
• 가청도를 최소화하기 위해 더 높은 해상도를 제공합니다.
• 내부 노이즈를 줄이는 최적화된 전자 회로가 있습니다.

하이엔드 장비에서는 이 기능이 녹음을 더 매끄럽게, 즉 더 '비싼' 사운드로 만드는 요소 중 하나입니다.

실제 환경에서의 ADC - 사양 그 이상

이뿐만이 아닙니다! 다양한 ADC의 장점에 대해 논의할 때 다음과 같은 용어를 들을 수 있습니다:

• 신호 대 잡음비(SNR) - 신호가 얼마나 깨끗한지 확인할 수 있습니다.
• 총 고조파 왜곡(THD) - 데이터 변환기가 색 추가를 얼마나 충실하게 방지하는지 확인합니다.
• 선형성 - 아날로그 전압 레벨이 디지털 영역에 얼마나 균일하게 매핑되는지 확인합니다.
• 클록 지터 - 트랜지션에서 번짐을 유발하는 타이밍 오류입니다.

이 모든 것이 디지털화된 표현이 원본 아날로그 신호에 얼마나 가까운지에 영향을 미칠 수 있습니다.

예를 들어, 저가형 인터페이스의 비트 심도와 샘플링 속도는 괜찮지만 클럭킹이 느리거나 노이즈가 심한 프리앰프가 있을 수 있습니다. 결과는? 소울풀한 어쿠스틱 기타 리프가 DAW에 닿기도 전에 뉘앙스를 잃을 수 있습니다.

TL:DR - 뮤지션을 위한 빠른 ADC 요약

위의 내용이 머릿속을 복잡하게 만들었다면 걱정하지 마세요. 다음은 음악에 '좋은' ADC를 만드는 요소에 대한 간단한 체크리스트입니다:

• 고해상도 - 24비트 이상
• 적절한 샘플링 속도 - 스트리밍에는 44.1kHz도 괜찮지만 동기화 라이선스 시장에 진출할 계획이라면 48kHz로 제공해야 합니다. 사운드 디자인에 관심이 있다면 96kHz가 더 많은 샘플링 헤드룸을 제공합니다.
• 양자화 오류, 지터 또는 왜곡 감소

선명도, 트랜지언트, 다이내믹, 또는 음악을 처음 재생했을 때와 같은 사운드를 유지하는 데 관심이 있다면 ADC는 절대로 아끼고 싶지 않은 곳입니다.

음악계의 아날로그-디지털 컨버터

아날로그-디지털 컨버터는 음악 제작과 공연의 모든 곳에 존재합니다. 그 사용처는 다음과 같습니다:

오디오 인터페이스

모든 오디오 인터페이스에는 ADC가 있습니다. 마이크, 신디사이저 또는 기타를 신뢰할 수 있는 Focusrite (다른 브랜드도 사용 가능) 에 연결할 때마다 ADC가 작동합니다.

샘플러 및 FX

많은 전자 악기와 프로세서에는 재생을 위한 DAC와 함께 자체 ADC가 포함되어 있는 경우가 많습니다.

• 디지털 샘플러는 ADC를 사용하여 외부 사운드를 녹음합니다.
• 디지털 이펙트 페달은 수신 신호를 디지털 버전으로 변환해 처리한 후 다시 아날로그로 변환합니다.

리샘플링, 리앰핑, 인쇄

명확하지 않은 일부 음악 제작 워크플로우도 ADC에 크게 의존합니다:

• DAW에서 아날로그 장치를 거쳐 새로운 디지털 시스템으로 트랙을 리샘플링합니다.
• 기타 리앰핑은 DAW에서 실제 앰프를 통해 드라이 신호를 전송하고 그 결과를 다시 DAW로 캡처하는 작업입니다.
• 하드웨어 효과를 DAW 트랙에 인쇄합니다.

이 모든 경우에 아날로그-디지털 컨버터는 보이지 않는 곳에서 조용히 작동하고 있습니다.

이 모든 것이 중요한 이유

기술적인 상식으로 가득 찬 이야기지만, 음악 제작자에게는 꼭 알아야 할 중요한 내용입니다. ADC의 성능은 트랙의 원재료가 됩니다. 최고의 마이크, 최고의 성능, 가장 깨끗하고 음향 처리가 잘 된 룸을 갖추고 있어도 ADC가 제대로 작동하지 않으면 원본 신호가 DAW에 온전하게 전달되지 않습니다.

그렇기 때문에 ADC에 대한 이해가 중요합니다:

• 오디오 인터페이스 선택하기
• 게인 레벨 설정(즉, 전압 범위 내 유지)
• 외부 하드웨어 및 효과 리샘플링 및 인쇄
• 작업할 샘플 레이트 선택하기

ADC는 음악의 아날로그 세계와 프로덕션의 디지털 세계를 잇는 게이트키퍼입니다. 보컬을 녹음하든, 바이닐을 샘플링하든, 아웃보드 장비를 통해 신디사이저를 실행하든, ADC는 항상 함께하며 창의적인 아이디어에 안정적인 디지털 홈을 제공합니다.

다음 번에 레코딩을 할 때 기억하세요: 단순히 소리를 캡처하는 것이 아니라 음악 제작에서 가장 강력한 작은 도구 중 하나를 통해 에너지를 코드로 변환하는 것입니다!