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당신은 ‘막귀’이십니까? 하이파이 입문해 ‘황금귀’ 변신
기사입력 2016.06.10 15:41:22 | 최종수정 2016.06.10 15:45:55
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1인 1스마트폰 시대. 반의무적으로 손에 쥔 ‘휴대용 MP3’의 발달로, 이를 통해 즐기는 음원의 품질도 일률적으로 평준화되어 왔다. ‘품질’보다는 ‘휴대성’에 주안점을 둔 다양한 블루투스 스피커와 스트리밍 앱에 대한 수요가 늘어난 만큼 음악 감상 문화는 질보다 편의성이 중요한 축으로 자리 잡았다. 그러나 최근 하이파이가 음악 감상의 중요한 키워드로 떠오르고 있다. 하이파이(Hi-fi)는 CD 음질 이상의 원음에 가까운 고품질 음원 재생을 의미하며 이전까지 고가 오디오의 전유물처럼 여겨진 하이파이 기술이 스마트폰에 속속 접목되기 시작하며 음질 경쟁에 불이 붙었다. 이에 따라 합리적인 가격대로 하이파이 세계에 입문하는 사람들이 점차 늘어나고 있다.

고가 라인이 즐비한 탓에 하이엔드 취미 생활로 인식되는 오디오나 스피커 분야에 ‘살림 거덜 낸다’며 관심을 끄고 살아왔다거나, 애써 자신을 음원 성능을 잘 구분하지 못하는 일명 ‘막귀’의 소유자라 자위하던 사람들까지 가세해 하이파이(Hi-Fi) 분야가 뜨거운 관심을 받고 있다.



■ 하이파이 공들이는 스마트폰 제조사들

고품질 음원을 구현하기 위해서는 하이파이 구현에 필요한 장비가 필요하고 가격도 만만치 않다. 고품질 플레이어(DAP), 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꿔주는 고성능 DAC 등은 쉽게 100만원을 호가하고 고정된 공간에서 사용해야 해 일반 사용자가 즐기기에는 부담감이 상당했다. 그러나 최근 공간 제약에서 벗어나 사용자 접근성을 높인 ‘포터블 하이파이’ 기기가 등장하며 관심도가 상당히 높아졌다. 음질은 기기별로 차이가 날 수 있으나 진입장벽이 낮아진 점이 매력이며 시장에도 관련 제품이 쏟아지고 있다. 과거와 달리 최근에는 스트리밍 앱을 통해서도 손쉽게 원음 콘텐츠에 접근할 수 있어 사용자의 고음질 요구도 지속적으로 증가하고 있는 추세다.

이러한 상황인지라 스마트폰 제조업체들도 바쁘게 움직이고 있다. 황무지로 여겨졌던 스마트폰의 사운드 영역을 제조업체들이 공략하기 시작했다. 그동안 디자인, 디스플레이, 모바일 AP 등은 지속적으로 진화·발전했지만 오디오 성능만큼은 크게 주목받지 못 했다.

국내에서 스마트폰에 하이파이 기능을 적극 채택하고 있는 곳은 LG전자다. LG전자는 지난해 10월 V10을 출시하면서 32비트(bit) DAC를 탑재했다. DAC는 ‘Digital to Analog Conver ter’의 약자로 디지털 오디오 신호를 아날로그로 바꿔주는 반도체 칩이다. 디지털 음원은 DAC와 소리를 증폭하는 앰프를 거쳐 귀에 전해진다. 이 DAC 성능에 따라 음질에 차이가 생긴다. 통상적으로 음질을 논할 때 CD 수준인 16비트/44.1㎑를 기준점으로 꼽는다. 소리는 진폭과 진동수로 표현된다. 비트(bit)는 진폭, 헤르츠(㎐)는 진동수 단위로 두 숫자가 높을수록 소리가 풍성해지고 음질도 개선된다. 원음에 가까운 소리를 뜻하는 ‘하이파이(Hi-Fi)’는 통상 24비트/192kHz 이상 음원 재생을 기준점으로 삼는다. LG전자 V10이 하이파이 스마트폰으로 불린 것도 24비트/192 kHz 고음질 음원 재생을 지원하기 때문이다.

LG전자가 최근 출시한 G5 역시 하이파이 모듈을 탑재해 화제가 된 바 있다. 이 모듈은 미국 오디오 반도체 전문업체인 ESS의 DAC(ES9028)를 장착, 32비트/192kHz를 지원한다.

HP 역시 지난 2월 열린 모바일월드콩그레스(MWC)에서 ‘엘리트 X3’ 스마트폰을 공개했다. 뱅앤올룹슨과 협업을 통해 소음 제거 및 스피커 음질을 향상시킬 수 있는 기술이 엘리트 X3 스마트폰에 적용됐다. SK텔레콤이 올해 내놓은 TCL ‘쏠’은 JBL과 협력한 사운드 솔루션이 접목됐다. 1.2W 스피커 두 개는 JBL과의 기술 제휴로 탄생했다. JBL 인이어 헤드셋도 추가됐다. 레노버는 최근 돌비 애트모스 기술을 적용한 스마트폰 ‘바이브 K5 플러스’를 공개했다. 360도 방향에서 입체 음원 감상이 가능하다. 영화관에 주로 사용되던 사운드 솔루션을 포터블 기기로 전이시킨 사례다.



■ 빛 보는 DAC 포터블 앰프

스마트폰이나 PC와 연결해 고품질 음원 재생이 가능한 포터블 앰프도 최근 빛을 보고 있다. 뚜렷하고 풍성한 음향 재생을 가능하게 해주는 헤드폰 앰프나 DAC는 단순 출력이 아닌 오디오 출력에 최적화한 설계가 이뤄진다. 스마트폰이나 재생기(플레이어) 내부에서 발생하는 신호 잡음(노이즈)을 억제하고, 순수한 음성 신호를 증폭 전달해 이어폰이나 헤드폰 등으로 더 나은 음질을 경험할 수 있다. 이는 고성능 헤드폰이나 이어폰의 성능을 100%에 가깝게 끌어내는 역할도 겸한다.

휴대용 플레이어나 스마트폰은 일반적으로 고성능 헤드폰이나 이어폰을 만족시켜줄 만한 음량과 출력을 얻기 힘들다. 이때 필요한 것이 바로 앰프다. 최근 출시되는 다수의 포터블 앰프의 경우 DAC 기능이 탑재돼 컴퓨터와 연결해 고용량의 원음을 재생할 수도 있다.

장점이 있는 휴대용 앰프 또는 DAC라 해도 선택에는 신중할 수밖에 없다. 제조사와 설계 구조 등 다양한 요소에 따라 특색이 존재하는데, 제품 가격이 높아 쉽사리 구매하기 어려운 구조다. 제품에 따라 휴대용 앰프는 수십만원에서 많게는 100만원 이상이기 때문이다. 이에 가급적 휴대용 앰프나 DAC를 구매할 때 청음을 미리 해보는 것이 좋다. 또한 스마트폰과 휴대용 앰프의 DAC 기능이 호환되는 경우가 제한적이므로 사전에 체크해 보는 것이 좋다.

DAC 기능과 무관하게 휴대용 헤드폰 앰프의 음색 변화는 매우 적다. 소리 왜곡 없이 음색 변화보다 풍성한 음향과 공간감을 주는 것이 앰프의 기능이다. 따라서 청음숍을 찾아 사전에 앰프 사용 전후의 차이를 체감해 보는 것이 바람직하다.



■ 무선 시장도 하이파이 열풍

최근 스마트폰 오디오를 통한 블루투스 기반의 무선 포터블 하이파이 구현도 이슈가 되고 있다. 선 없는 환경에서도 유선에 가까운 음질을 경험케 하는 데 주력한다. 이전까지 무선 환경에서는 높은 음질을 기대하기 어려웠다. 원인은 전송 방식 때문이다. 무선 음원 재생은 포터블 기기에서 압축된 음악 콘텐츠를 블루투스 전송을 위한 코덱으로 재압축한 뒤 이어폰과 헤드폰 등에 전송하면 리시버가 이를 다시 풀어 음악을 들려주는 형태다.

압축한 음원 자체를 또 다시 압축해서 전송하기 때문에 손실이 늘어난다. 이러한 전송 과정 때문에 블루투스 환경에서는 코덱이 성능에 중요한 요소를 차지한다. 손실 없이 압축 가능한 코덱이 지원된다면 콘텐츠가 가진 능력을 100% 발휘할 수 있다. 소프트웨어뿐만 아니라 하드웨어도 이를 지원해야 한다. apt-X HD를 지원하는 퀄컴의 블루투스 칩셋 ‘CSR8675’이 탑재된 LG전자의 넥밴드형 블루투스 헤드셋 ‘톤플러스 HBS-1100’이 이를 지원한다. 블루투스 환경에서도 원음에 가까운 24비트/192㎑를 재생할 수 있게 됐다.

그러나 실상 오디오 환경의 특성상 리시버만 코덱을 지원해서는 안 된다. 음원을 재생하는 기기도 해당 코덱을 지원할 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어를 탑재해야 한다. 퀄컴 스냅드래건 820이 탑재된 전략 스마트폰이 apt-X HD를 지원할 것으로 추정된다. 바꿔 말하면 스냅드래건 820이 적용된 스마트폰은 apt-X HD를 지원할 수 있다. 생태계가 급속도로 빠르게 전개될 가능성도 상당하다. 이어폰과 헤드폰, 스피커 등 다양한 포터블 기기에서 퀄컴 코덱을 적용, 더 많은 기기가 이를 활용할 수 있다.

소니 역시 무선 하이파이 분야에 일찌감치 공을 들이고 있다. 지난해 공개한 무선 고해상 음원을 재생하는 코덱 ‘LDAC’이 그 결과물이다. 무선으로도 24비트/96㎑ 음질을 경험할 수 있다. 고음질 음원 주파수와 비트를 지원하기도 하지만 손실을 최소화하며 압축해 음질 저하를 막을 수 있는 코덱으로 이목이 집중됐다. 코덱 개발과 동시에 블루투스 플레이어와 헤드폰, 스피커 시스템이 통합적으로 연결될 수 있도록 1년 반 동안 태스크포스(TF)를 꾸려 LDAC를 발전시켰다.

소니는 LDAC가 24비트/96㎑ 이상 음원에도 대응할 수 있는 여유가 있다고 강조했다. 향후 발전 가능성이 높다는 설명이다. 소니는 LDAC 지원 제품을 꾸준히 늘려오고 있다. HRA 플레이어와 헤드폰, 이어폰과 스피커 등 다양한 제품군을 갖췄다. 스마트폰은 ‘엑스페리아Z3+’ ‘Z4’ ‘Z5’가 LDAC를 지원한다. 헤드폰은 ‘MDR-1ABT’가 대표적이다. MWC에서 공개한 차세대 스마트폰 ‘엑스페리아X 퍼포먼스’와 ‘엑스페리아X’도 사용 가능하다.

▷ 헤드폰 앰프의 클래스 별 차이

Class A - 설계가 단순한 편이며 한 개의 소자로만 전류를 공급하므로 상호 왜곡이 없어 최고의 음질을 추구하는 경우에 사용되곤 한다. 최종 출력 디바이스가 언제나 작동하고 있으며 출력이 없는 경우에도 전류가 흐르고 있어야 하기 때문에 효율이 매우 낮고, 그에 따른 장치의 크기도 큰 편이다.

Class AB - 가장 많은 앰프에서 사용되고 있는 방식으로 Class A의 단점을 보완하기 위해 만들어졌다. Class B의 경우 전류의 방향이 바뀔 때 트랜지스터를 거쳐 출력이 0이 되는 구간이 존재하기 때문에 출력되는 전압에 왜곡이 발생하게 되는데, 이 왜곡을 줄이기 위해서 두 스위치를 항상 켜둔 상태에서 전류의 입출입 방향을 제어한다. 때문에 출력소자가 아닌 두 트랜지스터 사이에도 전류가 흐르게 되어 전력 손실이 많고, 아날로그 방식 자체에서 발생하는 출력전압 강하에 따른 전력 손실을 피할 수 없다.

Class D - 전력상으로 가장 효율적인 출력 방식으로, 다른 앰프는 연속적인 출력을 보인다면 Digital 앰프라고도 하는 Class D는 On/Off의 스위칭만 존재, On/Off의 주기를 조정해서 출력 전압을 조절하기 때문에 출력전압 강하에 따른 손실이 없다. 다만 출력이 불연속적이기 때문에 적절한 소리를 만들어 주는 로우패스 필터를 장착하고 있다. 스위칭 소자로 사용되는 특성 덕분에 최대 90%의 효율을 보이며 출력에 비해서 부피도 작으나, 디지털 스위칭에 따른 신호 왜곡이 존재하며 노이즈를 피할 수 없어 고음질 기기에서 사용하기에는 적합하지 않다.

▷ 고품질 DAC의 기능은?

디지털 데이터를 오디오 신호로 바꿔주는 역할을 하는 앰프에서, 가장 중요한 것은 DAC( Digital to Analog Converter)이다.
DAC는 고해상도 음원을 깊고 풍부하게 표현하기 위한 휴대용 디지털 아날로그 변환기를 말하며, 일반적으로 PC, 스마트폰, 휴대용 플레이어 등 오디오를 지원하는 디바이스에 칩 형태로 탑재된다. DAC의 성능이 좋을수록 음원의 왜곡이 적고 보다 높은 샘플링 주파수와 비트를 해석할 수 있기 때문에 음질을 결정하는 핵심 요소이기도 하다. 최근 포터블 오디오 디바이스 업계에서는 더 적은 전력 회로 설계로 부담 없이 구동할 수 있도록 설계를 지원하고 있다.

[박지훈 기자]

[본 기사는 매일경제 Luxmen 제69호 (2016년 06월) 기사입니다]
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