음 디지탈 가전이란 제목하에 쓸대없는 글들을 좀 많이 써 놓은것 같습니다.
디지탈이란 개념부터 써서, 음악의 샘플링, 압축 까지 갔으니 아마도 점점 읽으시는 분들이 재미를 잃어가고 있을 거라 생각 됩니다 ^^
그럼 이번엔 좀 재미 있는 쪽을 써 볼까 합니다.
CD는 Compact Disc(Disk)의 약자 입니다. 그 전에는 에디슨이 만든 원리를 응용한 LP판이 쓰였고, 필립스와 여러 회사들이 만든 테입이 녹음 가능한 저장매체로 쓰였습니다.
알다싶이 CD는 우리가 앞에서 설명한 대로 음악의 전기적 신호를 디지탈로 저장한 것 입니다. 사람이 들을 수 있는 가청 주파수 범위내에서 말이죠. 그리고 고 용량 저장을 위해서 레이저를 이용해서 0과 1의 구분을 읽습니다. 원리는 간단합니다. 반짝이는 알루미늄에 구멍을 송송 뚫어서 뚫린곳은 1, 안뚤리면 0 이런식으로 판단 하는 것 이지요.
CD는 대략 800MB의 용량을 갖고 있는데, 이것은 앞서 말한대로 음악을 44.1Khz로 16bit 샘플링을 스테레오로 했기 때문입니다. 그럼 싹 따져보면
1초에 44100번 샘플링, 16bit, 스테레오 = 44100 * 16 * 2 = 1411200 bits / sec 이고 이걸 바이트로 환산하면 나누가 8 해서, 176400bytes/sec. 즉 1초에 176KB의 용량이 필요합니다. 그리고 CD는 74분의 음악 신호가 들어가니깐(74분이 된 이유는 알다 싶이, 유명한 지위자인 캬라안이 베토맨의 운명 교향곡이 전부 들어가야 한다고 말했기 때문입니다) 74 * 60 초 * 176400 = 783216000Byte! 이걸 메가 바이트로 환산하면 747MByte 정도 입니다 (1KB = 1024B 로 환산). 그리고 여기에 에러가 났을때 정정하는 정보랑 인댁스 정보가 들어가면 한 800MB정도가 됩니다.
우리가 쓰는 CD-ROM은 음악 CD보다 더 높은 애러 정정을 요구 하기 때문에 엄청난 용량을 희생해서 650MB정도가 됩니다. 그리고 파일 구조나 파일 이름등을 저장하는 공간도 역시 필요 하기 때문에 실제 용량보다 사용할 수 있는 용량이 작아 지지요. 왜 하드도 포멧하면 용량이 작아지지요?
그럼 여기서 중요한 것은 일단 CD라는 것을 조그마한 원판에 알루미늄으로 구멍을 내서 만든건 좋았는데, 이것을 회전 시키고, 레이저로 그 신호를 읽는데 중요한 것은 우리가 음악을 연주 시키기에 필요한 1초에 176KB의 정보를 읽을 수 있어야 한다는 것 입니다. 지금은 하드 기술이나 저장기술이 노올랍게 발전되어서 1초에 176KB의 데이타를 처리하는건 아무것도 아니지만, CD가 나올 당시만 해도 1초에 176KB의 데이타를 처리하는건 괭장한 처리 기술 이었습니다. 당시 컴퓨터는 16bit시대가 막 피던 시절이었고, 그 당시에 쓰이던 플로피 디스켓은 1MB, 그리고 이것을 포멧하는데 3분 정도 걸리던 시절이니깐, 초당 176KB의 자료는 실로 엄청난 용량이 아닐 수 없습니다.
그러던 와중에, Sony와 필립스는 CD개발을 성공리에 맞추고, 서로 녹음/재생이 가능한 디지탈 매체를 찾게 됩니다. 이때 소니가 DAT(Digital Audio Tape)이라는 기술을 들고 나옵니다. 사람들은 간단히 생각해서 기냥 기존의 카세트에 디지탈로 저장할 수 없는가 하는 생각을 합니다. 하지만 문제는 1초에 176KB를 저장하기 위해선 카세트 테이프는 너무 느립니다. 만약 카세트 테이프 속도에 1초에 176KB의 데이타를 걍 저장한다면 아마도 에러율이 거이 80% 이상 육박하여 0/1 정보를 거의 건질 수 없을 것 입니다. 다른 방법은 테입을 빨리 돌리면서 녹음하는 것인데, 이러면 기존 카세트 테입에 기껏해야 15분 10분 밖에 녹음할 수 있을것 입니다. DAT는 비디오 테입에 쓰는 원리처럼 회전 해드를 이용하여, 테입에 사선으로 녹음하는 것 입니다. 왜 이런 원리를 쓰냐면 테입에 녹음되는 자료의 양을 높이기 위해서 입니다. 비디오 테입은 카세트 테입보다 더 두껍고 큽니다. 그것은 비디오가 음악보다 더 높은 정보를 요구하기 때문입니다. 그리고 거기에 더더욱 데이타 기록의 밀도를 높이기 위해서, 테입 방향에 일직선으로 저장하는 것이 아니라, 사선으로 저장을 해서 더 많은 정보를 기록합니다. DAT로 이러한 기술을 체용하여, 기존 테입보다 더 작은 사이즈에, 초당 176KB의 정보를 저장할 수 있습니다. 즉 CD의 내용을 하나도 버림없이 100% 그대로 기록하는 것 이지요.
DAT가 나왔을때, 일반인들이 방송급과 동일한 음질을 저장/편집할 수 있었습니다. 그리고 CD->DAT복사는 디지탈 복사로 인하여, 원 CD의 음악 그대로 들을 수 있었습니다. 하지만, DAT는 카세트 테입보다 사이즈가 작았지만, 회전해드를 이용하는 관계로, 메카니즘이 비싸고, 그리고 CD와 같이 원판 디스크가 갖는 트랙간 이동이란 개념이 없었습니다.
필립스는 디지탈 카세트 라는 걸 만들었는데 (지금은 사장되어서 없는것으로 암), 기존 카세트 테입에 8열의 조그마한 해드를 늘여 놓고, 저장하는 기술을 썼습니다. 즉 회전 해드를 쓰지 않았기 때문에 8개의 자그마한 픽업을 늘여 놓아서 밀도를 높인 것 이지요. 하지만, 이렇게 해도 카세트 테입에서 1초당 176KB의 정보를 얻는건 어려웠습니다. 그래서 필립스는 "디지탈은 압축이 가능하다!" 라는 걸 이용해서 필립스의 디지탈 음악 압축을 이용해서 디지탈 카세트가 가능하게 만들었습니다.
MD는 쏘니에서 광 픽업 기술을 응용해서 만든것 입니다. CD가 세상에 나오고 나서 MO(Magneto Optical)라는 것이 등장했습니다. 즉, 레이저를 이용해서 디스크의 자장을 변환 시켜서 기록하면, 기존 플로피 디크스 보다 엄청난 양을 저장할 수 있다는 기술 입니다. 어떤 원리인고 하면...
플로피 디스크는 자기장을 띤 얇은 디스크 종이에 머리카락 만한 자석을 갖은 해드가 N과 S극을 바꿔가며 그 위를 지나가면 플로피 디스크는 S와 N극과 같은 서로 다른 점들을 갖습니다. 이걸 나중에 다시 읽어서 0과 1을 구별해 내는 것 입니다. 이 원리는 아직까지 하드디스크나 기타 다른 저장 매체에서 씁니다.
MO라는 것은, 위와 원리와는 동일 하지만, 일단 플로피 디스크처럼 외부 자장에 의해 N과 S가 쉽게 바뀌는 물질을 쓰지 않습니다. 그리고 기록할때는 레이저로 기록하고자 하는 곳을 가열하면 순간적으로 기록하는 곳이 열을 받고 (탈정도는 아니고), 큐리점이라는 곳에 도달합니다. 큐리점이라는 것은 자장을 갖은 물체가 어느정도 열을 받으면 N과 S극의 성질을 잃어 버리는 온도 입니다. 쉽게 말해서 자석을 고온에 가열시키면 자석은 그 성질을 잃어 버립니다. 그럼 큐리점에 도달한 곳은 N과 S를 잃어 버리는데, 이때 재미난 것이 이 순간에 외부에서 N이나 S의 자장을 가져다 대고, 다시 온도를 낮춰 버리면 그 점은 N과 S의 외부 자장에 대응하는 자장을 갖게 됩니다. 즉 원래 S였던 넘을 N으로 바꿀 수 있다는 것 이지요. 이 MO라는 것은 열을 가하지 않으면 N과 S를 바꾸지 않기 때문에 플로피 디스크 처럼 자석 옆에 가져다 대어도 자료를 잃어 버리지 않습니다.
이런 디스크를 작게 만들어서 약 170MB정도를 갖는 미니 디스크를 카세트 처럼 만들고 여기에 음악을 저장시킨 것이 바로 MD입니다. 하지만 700M가까이 되는 음악 정보를 어떻게 170M로 압축했냐고여?
쏘니는 이를 위해서 ATRAC이라는 음악 압축 알고리즘을 발표했고, 이것을 이용해서 CD음질과 비슷한 (지금은 버전이 높아져서 CD와 거의 동일한 음질을 자랑합니다) 데이타를 저장합니다.
이런것들이 가능한 것은 음악 데이타를 효과적으로 압축할 수 있는 기술들이 발표되었기 때문입니다. 그중 하나가 바로 MP3이고, MP3는 필립스나 쏘니의 기술보다 더더욱 음악 데이타를 압축해서 1/10 이상의 압축율을 자랑하며, 지금 쓰이는 wmv나 aac 와 같은 기술들은 1/20이상의 압축율을 자랑합니다.
물론 이러한 압축은 인간이 잘 구별 못하는 소리를 희생하며 압축하는 방식으로 오디오 에오가 들은 싫어 하는 방식입니다. 아직도 애호가 들은 CD, 아니면 Super Audio CD, 아니면 LP를 선호하는 이유는 압축하지 않은 명쾌한 소리를 듣고 싶어 하기 때문입니다. 하지만 그러한 소리를 구별하기 위해선 기기도 그러한 소리를 구별할 수 있을 정도의 고가의 기기를 필요로 하며, 많은 사람들이 찾은 "간편함" "휴대성"을 위해 태어난 MD, MP3는 이제 대중화가 되어 버렸고, MD보다는 컴퓨터와의 연결성이 더 뛰어나고, 더 압축율이 좋은 MP3가 이제 휴대용 음악 기기의 대표적인 자리가 되어 버렸습니다.
여기서 생각할 점은...
음악은 듣는 사람만을 위한건 아닙니다. 음악을 만드는 작곡가, 제작자, 그리고 그것을 판매하는 사람 모두의 것 입니다.
LP시절에 카세트 테입이라는 것이 있었습니다. LP보다 휴대하기 간편한 테입이 LP보다 가격이 저렴했지만, 실제로는 그렇지가 않았습니다.
LP는 플라스틱 원판에 홀을 만드든 것이기 때문에 인쇄와 같이 일단 주물을 만들고 그 위에 용해된 플라스틱을 찍어 내기만 하면 LP판이 생산됩니다. 즉 기계적인 프래스 작업 한번만으로 1시간 짜리 LP판이 생산됩니다. 이에 비해 테입은 각각의 테이프 레코더가 원본 테이프에서 나오는 소리를 녹음해야지만 탄생합니다. 그럼 하나의 테입을 만들기 위해서 1시간이 걸리는 것일까요? 이것을 탈피하기 위해서 고속으로 플레이된 소리를 고속으로 돌려서 녹음합니다. 그리고 여러대의 테이프 레코더를 한번에 쓰기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있습니다. 그래서 테이프가 LP에 비해 음질이 떨어지는 것 입니다. 고속으로 녹음하기 때문 이지요. 그렇지만 LP는 테입에 비해 덩치가 크고, 테입은 작아서 운반에 대한 가격이 다르고, 음질에 대한 차이가 있기 때문에 LP가 테입에 비해 높은 가격이 책정 됩니다.
CD도 마찬가지로 한번의 프레스 과정을 통해 74분짜리 CD가 만들어 지기 때문에, DAT나 디지탈 카세트에 비해 생산성이 좋습니다. (MD도 프레스 과정으로 만들 수 있다고 들었습니다 ).
이에 비해서 MP3라는 것은 일단은 기계적인 제작과정이 없습니다. 원 제작자가 자신의 음악을 녹음해서 압축해서 인터넷에 올리면 수천만명이 다운받아서 플레이어에 저장하여 플레이가 가능합니다. 물론 여기서 말한 MP3가 AAC도 될수 있고 WMV가 될수도 있고, 아니면 ATRAC4가 될수도 있습니다. 그럼 왜 유독 MP3만이 독특할까요?
그것은 전부 디지탈의 핵심인 압축에 있습니다. 만약 CD를 통체로 다운받는 다고 생각해 봅시다. 음악 전곡을 위해서 700MB의 자료를 지금의 고속 인터넷으로 다운받아도 2-3시간은 족히 걸립니다. 하지만 MP3는 고성능 압축으로 전곡을 단 몇분만에 다운 받도록 만들어 줍니다. 그리고 고성능 MP3기계는 CD보다 더 용량이 큰 수십기가 바이트를 저장시켜 줍니다. 그렇기 때문에 MP3가 우리의 생활속으로 아주 빠르게 파고 든 것 입니다.
그럼 여기서 누가 이익을 보고 누가 손해를 보았을까요? 당근 가장 큰 피해자는 음반을 프레스로 찍던 사람들과 판매를 하지 못하는 제작자 일것입니다. 왜냐면 인터넷에 올라간 자료는 너무나 쉽게 복제 되어 온 세상에 퍼지기 때문입니다. 그것을 막기 위해서 여러 암호 알고리즘들이 등장했지만, 복잡한 것은 외면을 받고 말았고, 급기아는 제작자들이 MP3를 반대 하는 것에 이르렀습니다. 그리고 심혈을 기울여서 음반을 만든 작곡/제작자는 판매 수입이 없어서 울었습니다. 그럼 무엇이 문제일까요? 새로운 기술을 적용 못한 제작자 일까요? 아니면 불법을 수용하는 사용자 일까요?
기술은 나날이 발전하며, 또한 기술은 사용자의 편의를 위해서 갑니다. 그런 기술의 장벽에는 항상 법이라는 것이 존재하며, 이 법은 중간의 잣대 역활을 해서 중재 역활을 해 주어야 합니다. 하지만 극한으로 치달은 사용자와 제작자는 이제는 서로 합의를 보기에는 너무 멀리 있어 보입니다.
언젠가는 CD가 모에요? 라고 물을 다음 세대를 위해서 해결점을 찾아야 하지 않나 생각합니다 |
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