디지털 음악파일을 재생하기위한 완벽한 도구, 오렌더
바야흐로 ‘디지털 음악파일’의 전성시대이다. CD로 음악을 플레이하다가 아이리버 mp3 플레이어를 통해 음악을 듣던 시대가 엊그제 같은데 핸드폰에 음악을 저장하여 듣는 시대를 지나 멜론이나 벅스와 같은 음악 스트리밍 서비스를 통해 음악을 저장하지 않고도 마음껏 음악을 들을 수 있는 시대가 왔다. 디지털 음악파일을 저장하여 듣는 시대에서 스트리밍의 시대로 나아가고 거기에 MQA와 같은 고음질 포맷까지 마음껏 들을 수 있으니 그야말로 음악을 좋아하는 사람들에게는 음악을 고음질로 즐기기가 그 어느때보다 쉬운 시대이다.
하지만 이렇게 음악을 듣기 쉬운 시대임에도 불구하고 오디오 시장은 수요가 공급을 따라가기 어려운 형국이다. 이는 쉽게 음악에 접근함에도 불구하고 샘플링만으로 너무 빠르고 쉽게 제작된 몇몇 저급 음악들의 탓도 있지만, 디지털 파일을 있는 그대로 전송하여 음악을 듣기가 쉽지 않기 때문으로 보인다. 디지털 파일 전송시 변질된 신호는 지터(Jitter) 즉, 노이즈를 발생시키고 이것은 궁극적으로 왜곡된 음악 파형으로 인해 음악에 감동을 느끼기 어렵게 만든다.
이에 반하는 움직임으로 어쩌면 다시금 LP, 턴테이블 플레이가 다시금 부흥하게끔 된지도 모른다. 아날로그 재생방식은 엄격한 세팅 과정이 필요하지만 요즘은 일반인도 쉽게 아날로그 사운드를 즐길 수 있도록 제품이 출시되고 있으며, 이에 따라 점점 LP의 수요도 늘어간다는 뉴스를 심심치 않게 볼 수 있다.
이번 가이드에서는 음악을 들을 때에 감동을 저하시키는 디지털 노이즈에 대해 알아보고, 이러한 디지털 음악파일 재생에 있어 거의 완벽한 솔루션을 제공하는 오렌더에 대해 알아보고자 한다.
디지털 음악파일 재생의 가장 큰 적, 지터
지터(Jitter)는 사실 다양한 분야에서 사용되지만 오디오에서 쓰이는 용어와 가장 부합하는 정의를 찾아보면 ‘이상적인 기준(reference point)으로부터의 시간 변위. 신호가 기준점보다 얼마나 빨리 혹은 늦게 나타나는가를 표현하는 값’[네이버 지식백과]으로 표현된다.
지터의 원인에는 크로스토크나 기기에서 발생하는 열, 핑크노이즈등 여러가지가 있는데, 지터를 보다 더 알기 쉽게 설명하자면 디지털 신호는 0과 1로 이루어져 있는데, 이러한 지터를 통해 0을 1로 식별하거나 1을 0으로 식별하는 경우가 생긴다.
예를 들면 ‘...01001…’ 이라는 신호가 있는데 크로스토크로 인한 지터로 ‘...01101…’ 이라는 신호로 잘못 전송되게 된다. 그러면 이 잘못된 신호는 DAC 과정에서 원신호와 다른 파형으로 만들어지게 되고 이것을 듣는 청자는 음악이 주는 감동에 한층 멀어지게 되는것이다.
비트퍼펙트를 막는 다양한 노이즈들
‘비트퍼펙트(BitPerfect)’는 말 그대로 이러한 디지털 신호가 지터 없이 원신호에 맞게 그대로 전송되는 것을 말한다. 하지만 디지털 음악파일을 재생함에 있어 비트퍼펙트를 만드는데에는 너무나 많은 장애물들이 산재해있다.
■ PC로 플레이 할 경우 생기는 노이즈
(1) 하드웨어적인 노이즈 요소
오디오에서 디지털 음악파일을 재생할 때 가장 많이 접근하는 것이 바로 피씨파이(PC-Fi) 이다. 이러한 피씨파이는 PC든, Mac이든, Windows이던 상관 없이 태생적으로 지터가 발생할 수 밖에 없는 구조를 가지고 있다.
인터넷 서칭으로 찾아본 일반적인 데스크탑 PC의 구조이다. 사진을 보면 알 수 있겠지만 컴퓨터의 쿨링을 위한 팬이 곳곳에 장착되어 있는 것을 볼 수 있으며, 커다란 하드디스크가 내는 진동과 자기장 등의 노이즈 등 PC의 하드웨어적인 노이즈 발생요소가 곳곳에 보인다.
(2) 소프트웨어 노이즈 요소
일반적으로 Windows 기반 피씨파이보다 Mac 기반 피씨파이가 더 낫다고 알려져 있는데, 그것이 사실인 것이 Windows 기반 플레이는 시스템 부하가 더 크고 그나마 Mac 기반 플레이는 시스템 부하가 적다고 한다. 이러한 시스템 부하가 지터로 연결되어 노이즈를 발생시킨다. 이에 따라 리눅스를 통해 음악파일을 재생할 때 부하가 가장 적게 발생하도록 소프트웨어를 설계하는 것이 이상적이라고 한다.
■ 네트워크 플레이를 할 경우 생기는 노이즈
일반적으로 더욱 간과되는 부분은 네트워크 노이즈 요소이다. 단순히 랜선으로 연결되고 공유되는 네트워크에서 노이즈가 발생할 것이라고는 상상을 못하는데 네트워크 노이즈는 네트워크 공유기나 스위칭허브의 전원부로 사용되는 SMPS 전원노이즈부터 랜선의 그라운드 노이즈가 있다. 또한 이러한 부분을 알고 현재 하이엔드 오디오 제조사에서 다양한 솔루션이 나오고 있는 추세이다.
또한 네트워크 플레이를 위해 NAS를 사용하는데, NAS 또한 또 하나의 컴퓨터로 쿨링팬부터 하드디스크 모터의 진동과 소음이 노이즈로 발생하여 원신호에 영향을 준다.
■ CD로 플레이 할 경우 생기는 노이즈
CD로 음악을 재생할 경우도 역시 노이즈 발생에 대비가 잘된 초고가의 하이엔드 CD플레이어가 아니면 다양한 노이즈가 발생할 경우가 많다.
(1) CD 긁힘으로 인한 노이즈
CD가 생긴 유래는 LP가 크기도 클뿐만 아니라 관리하는 어려움과 LP가 긁히거나 먼지가 쌓이게 되면 생기는 노이즈가 상당했기 때문이다. 이러한 LP의 단점들을 극복하기 위해 CD는 긁히더라도 플레이가 가능하게 설계되었는데, 에러를 보정하는 CD의 메커니즘 때문에 그렇다고 한다. 예를 들어 CD의 긁힌 부분의 원신호 값이 만약 5와 10이라면 그 중간 값인 7정도의 추정된 값으로 재생된다고 하는데 이것은 역시 정확한 신호의 전달이 아니기 때문에 노이즈의 발생으로 볼 수 있다.
(2) CD 재생시 회전속도 차이에 의한 노이즈
CD를 회전시키는 속도는 각 제품의 메커니즘마다 다르겠지만 일정한 속도가 아닌 플레이어도 저가 제품도 있다. 사실 LP를 재생할때에는 턴테이블이 돌아가는 속도가 조금만 차이가 나더라도 금방 귀로 알아차릴수가 있지만 CD는 오류를 보정하는 메커니즘으로 인해 쉽게 알아차리기는 어렵다. 하지만 좋은 시스템에서 그 차이는 분명히 구분할 수 있다.
보통 속도가 일정한 좋은 CD 플레이어에서는 회전속도를 안정화시키는 메커니즘으로 노이즈를 억제하지만 보통의 CD 플레이어에서는 이러한 솔루션이 없는 경우가 많다.
■ 컴퓨터의 하드웨어적인 노이즈를 차단하는 ‘SSD 캐싱 플레이’와 ‘통알루미늄 절삭’
앞서 윈도우(Windows) > 맥(Mac) > 리눅스(Linux) 순으로 시스템 부하가 더 많이 발생하여 노이즈로 연결된다고 설명했다. 이러한 소프트웨어적인 노이즈를 오렌더는 오픈소스인 리눅스를 기반으로 음악을 재생하는 것에 최적화된 기능만으로 구성하여 시스템부하 없이 최고의 음질로 음악을 들을 수 있도록 제작했다.
또한 제대로 소프트웨어 개발이 가능한 개발진이 사용하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 기반으로 독자 설계된 ADPLL(All Digital Phase-Locked Loop System)으로 지터발생을 최소화한다고 한다.
■ 네트워크 기기의 전원 노이즈와 랜선, HDD의 그라운드 노이즈를 상쇄하는 ‘배터리 방식의 시스템’
오렌더의 최상급기인 W20에는 그라운드 노이즈를 없애기 위해 독자 설계의 LiFePO4 배터리 전원공급 시스템을 채용했다. 이러한 설계는 AC에서 DC로 변환될 때 생길 수 있는 지터를 제거하는 역할을 한다고 한다.
W20 이외에도 하위모델에서는 풀 리니어(Full Linear) 방식의 전원부 공급을 통해 최대한 그라운드 노이즈를 상쇄하는 설계로 제작되었고, X100L 같이 SMPS로 제작되었다고 해도 HDD와 같이 힘이 필요한 부분에서만 SMPS를 이용하고, 클럭 및 출력단과 같이 소량의 전류를 필요로 하는 부분에서는 특주 토로이덜 트랜스를 사용한다고 한다.
■ FPGA를 기반으로한 지터저감 클럭 제네레이션 시스템
클럭을 어떻게 처리하는지, 클럭을 어떻게 전송하는지도 음질에 영향을 주는 요소이다. 요즘 가장 많이 사용하는 전송 방식은 USB를 이용한 전송방식이다. 이러한 USB 출력을 오렌더 비동기방식으로 제작하였고, 플래그십인 W20은 일반적인 크리스탈 클럭보다 수십배 정밀한 초정밀 OCXO 클럭을 사용하고 워드 클럭(Word Clock) 전송 방식도 호환되어 더 정밀한 클럭으로 시스템을 구성하여 음악을 재생할 수 있다.
■ 초등학생조차도 쉽게 플레이 가능하고, 매우 안정적인 오렌더 앱
오렌더 전용 플레이 앱은 오렌더에서 소개하기를 ‘초등학생 조차도 쉽게 바로 쓸 수 있는’이라고 소개할 정도로 쉽고 직관적이며 기능이 강력하다.
또한, 많이 사용되는 음악 스트리밍 서비스의 지원을 멜론(Melon)과 벅스(Bugs)부터 타이달(Tidal)까지 완벽하게 지원하고 있으며, 가장 중요한 점은 ‘세팅이 너무나 쉽고’, 타사 네트워크 시스템과 비교할때 ‘너무나 안정적’이라는 점이다. 처음에 네트워크 플레이를 할때 네트워크에 기기가 제대로 잘 붙지 않거나 떨어졌다 붙었다를 반복하게 되면 매우 피로감을 느끼게 된다. 하지만 이러한 오렌더 앱의 안정성과 쉽게 사용할 수 있는 점이 개인적으로 오렌더의 가장 큰 장점이라고 생각할 정도이다.
글을 마치며
오렌더는 위의 오렌더 제품의 표를 보면 알 수 있지만 각 제품 모두 ‘비트 퍼펙트’를 수행하는 제품, 즉, 디지털 파일이 원신호 그대로 그 다음 제품으로 신호를 전달해 주도록 모든 설계와 공력을 다한 제품이다. 각 제품마다 그 목적이 조금씩은 다르겠지만 기본적인 목표는 원신호의 전달이라는 것을 잘 볼 수 있는 대목이 바로 이 표이기도 하다.
오렌더의 비트퍼펙트의 목표는 시장에서 디지털 노이즈를 향한 인식을 새롭게 만들어주었으며, 세계속에서 수 많은 하이엔드 브랜드와 개인들이 오디오 시스템에서 오렌더를 사용하게끔 하는 쾌거를 만들었다. 오렌더가 앞으로 더 새로운 기술과 제품으로 우리와 세계속의 오디오파일들을 놀라게 할 것을 기대해본다.
