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질문&답변

아래의 서라운드 세미나 관련 추가 질문입니다.

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코멘트를 달고 싶었지만 그림을 첨부 하고 싶어서 새로 쓰게 됩니다.

질문의 폭을 줄여서 하나 하나 정리를 해보고 싶습니다.

제가 확실히 알고자 하는 것은 서라운드 제작시 ac3(돌비디지털)DTS 등의 압축방식의 사운드 포멧

작업의 경우와 / SACD,Blueray 디스크 등의 비압축 방식의 사운드 포멧 작업시

스튜디오 칼리브레이션 작업시 서브우퍼 레벨의 셋업이 +10dB in-band gain 인지 Flat 해야 하는지 입니다.


남상욱님께서...

'LFE레벨은 미국에서도 굉장히 골치가 아픈 문제입니다. 먼저, Dolby digital, DTS 모두 decoding시 10 dB의 게인이 자동적으로 추가되도록 되어 있습니다. 비압축 포맷의 경우 최근 av receiver들은 두가지 옵션을 선택할 수 있게 되어 있습니다. 10dB의 게인을 줄수도 안줄도 있는 거죠.

- LFE와 bass management와는 아무런 상관이 없습니다.
bass management를 사용할 경우 먼저 main speaker와 subwoofer의 조합이 전 대역에서 flat하도록 만든 후 LFE의 레벨을 calibration해야 합니다."

라고 하셨는데 저 같은 경우는 아직 비압축 포멧의 서라운드 사운드 작업은 하지 않았지만
5.1 Dolby digital /DTS 작업은 오랬 동안 해왔고 , 초기 국내 DVD 시장에서 오소링 기술의 부족으로
미국과는 달리 제가 직접 Dolby digital/DTS 인코딩을 하여 오소링 업체에 넘겨주었습니다.
왜냐하면 대부분의 오소링 스튜디오들이 인코딩 시스템을 갖추고 있었지만, 전문적인 오소링 엔지니어
없이 그래픽 디자이너나 프로그래머들이 인코딩 업무를 하였는데,
사실 서라운드 테잎 채널 레이아웃(L/C/R/LS/RS/LFE -DOLBY L/R/C/LFE/LS/RS -SMPTE 등) 이나
+4dBU 입출력 -10dBV 입출력등도 모르고 작업하고 있어서 채널이 바뀌거나 디스토션을 시키는일도
빈번했었습니다.
그리고 중요한 것은 Dolby digital 인코딩 할때 각종 인코딩 옵션을 최적화 해 줄 수 있어야 하는데
전문 마스터링 엔지니어도 잘모르는 내용을 오소링 쪽에서 이해 할리 없었습니다.
돌비디지털의 DRC 옵셥같은 경우에도 오소링업체는 디폴터(-27dB)로 셋업해 놓고 뮤직비디오 소스던
라이브 콘서트이던 영화던 TV 드라마던 구분없이 그냥 사용하곤 했습니다. 서라운드 옵션같은 건
말할 것도 없이 잘 모르는 상황이었죠.
그래서 제가 직접 대부분 인코딩을 하여 파일(ac3,dts)로 제작하여 오소링 업체에 넘겨 주었습니다.

위 그림 처럼 몇가지 실험을 해보았는데


1번 그림은 원본 -20dBfsrms pink noise 중 LFE 채널을 120hz low pass cut 한것입니다.

2번 그림은 소프트 ac3 디코더의 모습입니다.

3번 그림은 -20dBfsrms pink noise 를 인코딩 할때 low pass filter 를 하지않고 ac3 인코딩 한 후
소프트웨어 ac3 디코더를 통해서 웨이브 변환한 것입니다.

4번 그림은 -20dBfsrms pink noise 를 인코딩 할때 low pass filter 를 on시키고 ac3 인코딩 한 후
소프트웨어 ac3 디코더를 통해서 웨이브 변환한 것입니다.

5번 그림은 전체 웨이브 파일을 올린 그림입니다.

1)번 파형은 원본 -20dBfsrms pink noise 입니다.
2)번 파형은 원본 -20dBfsrms pink noise 중 LFE 채널을 120hz low pass cut 한것입니다.
3)번 파형은 -20dBfsrms pink noise 를 인코딩 할때 low pass filter 를 하지않고 ac3 인코딩 한 후
소프트웨어 ac3 디코더를 통해서 웨이브 변환한 것입니다.
4)번 파형은 -20dBfsrms pink noise 를 인코딩 할때 low pass filter 를 on시키고 ac3 인코딩 한 후
소프트웨어 ac3 디코더를 통해서 웨이브 변환한 것입니다.
5)번 파형은 -20dBfsrms pink noise 를 인코딩 할때 low pass filter 를 하지않고 ac3 인코딩 한 것과
****DTS 인코딩을 한것을 ****DVD 오소링을 한 후****Pioneer DV-533K에서 S/P DIF 를 통해
***** Lexicon DC 2 서라운드 프로세서(홈소비자용) 입력받은 신호를 유니티 게인 상에서
디지털 콘솔을 통해 각 채널의 레벨 변경없이 각각 재 녹음을 한 것입니다.
6) 번 파형은 혹시나 해서 컴퓨터의 소프트웨어 디코더(POWER DVD) 플레이어 에서
같은 방식으로 재녹음을 한 것입니다.


이 실험에서 궁금한 점은 오소링 할때 인코딩 디코딩용으로 많이 사용했던
AC3 인코더(SONICFOUNDRY,NUENDO,SCENARIST) 프로그램에서 디코딩 한 것(4번째 파형)은
(원본 -20dBfsrms pink noise 중 LFE 채널을 120hz low pass cut 한것입니다.) 한 것과 -1~-2dB정도 차이로 작아졌습니다.

"Dolby digital, DTS 모두 decoding시 10 dB의 게인이 자동적으로 추가되도록 되어 있습니다."
라는 남상욱 님의 말씀 대로 라면 10dB 가량 차이가 있어야 하지 않나요?

두번째 궁금한 점은

DVD 플레이어나 소프트웨어 디코더 플레이어 에서는 돌비디지털 LFE 신호가 +4dB (POWER DVD)/
+10dB(DVD 플레이어) 정도 레벨이 크진 걸 확인했습니다.(보편적인 사항이라 하기에는 두개의 디바이스로 부족함이 있지만) ,하지만 DTS(5,6번 파형의 뒷부분) 의 경우에는 별다른 레벨 변화가 없었습니다.

남상욱 님 말씀 대로 라면 이경우 DTS 도 AC3 와 같이 레벨이 크져야 하는 거 아닌가요?

그리고 추가 적으로 궁금한 점은

"low pass pink노이즈가 rta, 또는 spl미터로 +4dB SPL이 되도록 하고 있습니다. 이미 문제점을 파악하셨겠지만, rta로 +4dBSPL이되게 하면 in-band gain이 +10dB가 되지를 않지요. "

남상욱님 께서 위에서 말씀하신게 RTA +4dBSPL이 in-band gain 이 +10dB 가 되지를 않는다고 하셨는데 저는 RTA 측정기로 SPL METER 측정을 하였을 때 +4dBSPL 정도 이면 서브우퍼의 20hz~125hz 대역에 있어서 in-band gain 이 +10dB 가량 된다고 생각하고 있습니다.
RTA SPL METER +4dB=in-band(1/3 octover 20~125hz) gain 이 +10dB 가 근사치로 일치한다고
생각합니다.

좀 더 자세한 답변 좀 부탁 드립니다.^^

관련자료

JesusReigns님의 댓글

그림을 보니까 질문하신 의도가 더 잘 보이네요 ^ ^
남상욱님이 말씀하신 "LFE와 bass management와는 아무런 상관이 없습니다"는 칼리브레이션시 절차상 그렇다는 얘기입니다. 후에 재생시에는 상관이 있지요..
그부분만 따로 떼어놓으니까 왠지 오해할 수 있을 거 같아서 ^ ^

자세한 내용은.. 출근후에 올려보도록 하겠습니다.

출근 후에 쓰려구 했지만서도.. 나가보니 눈이 왕창 와 있어서..
눈치우기 귀찮아서 땡땡이를 치기로 했습니다. ㅋㅋ
사실 출근후 쓰려구 한 이유는 audition이 회사에만 설치가 되어 있어서 ㅎㅎ

audition을 이용한 설명은 다음에 올리기루 하구요..

지헌님께서 맞는 말씀들을 해 주셨습니다. 몇가지만 얘기를 드린다면..

첫번째>
3번, 4번 그림의 비교는 사실 공평한(?) 비교가 아니라고 생각이 됩니다.
그러니까.. 같은 것을 녹음해놓고 비교한다는 관점에서 봤을 때, 두 가지의 비교는
마치 다른 두 내용을 녹음해놓고 비교하는 것과 같은셈입니다.

3번에서는 모든 체널에 풀레인지 -20dB 핑크노이즈를 넣되, LFE에는 LPF 없이
인코더로 직행했다고 하신 것 같습니다(제가 맞게 이해했는지요?)
이 경우 인코더에서 LFE체널에 기록 가능한 최대 bandwidth까지가 모두
기록되었습니다.

4번에서는 모든 체널에 풀레인지 -20dB 핑크노이즈를 넣되, LFE에는 LPF@120Hz
를 통과시킨 것을 인코더로 보냈습니다(이것도 말씀하신 조건을 제가 맞게 이해한
것인지 확인 부탁합니다..)

이런 경우 크게 세부분으로 나누어서 120Hz 아래 부분, 120-1k, 1k이상을 나누어 놓고
보고, 혼란을 피하기 위해 스튜디오도 LFE에 10dB 헤드룸을 준 칼리브레이션, 소비자
감상실에도 동일한 헤드룸이 있는 상태라고 가정, 여타 칼리브레이션, 베이스
메니지먼트 세팅도 동일하다고 가정.(이것은 혼란을 피하기 위해 하는 얘기지,
베이스메니지먼트 세팅에 따라 아래 내용이 달라지는 것은 아닙니다)
 
3,4 번 모두 120아래에는 두 배의 pink noise 에너지가 중첩되어 있고
120-1k에는 3번은 두 배, 4번은 1배의 pink noise 에너지 중첩,
1k 이상에서는 3, 4모두 1배의 pink noise 에너지가 기록되었고 재생시에도
그렇게 재생됩니다.

두번째> +LFE의 10dB 게인은 기록 포멧상의 10dB 헤드룸때문에 있는 것이므로
실제로 스피커에서 출력되는 웨이브폼이 동일한 데이타에 대해 10dB 크게 나오는
것입니다.. 물론.. 소프트웨어를 어떻게 만드냐에 따라 달린 문제기도 하네요
waveform을 보여줄 때 출력을 감안해  LFE를 10dB 높게 보여준다면 대신
상한선은 0dBFS가 아니라 다른 체널들에 비해 상대적으로 10dBFS가 되는것이죠.
(사실 이건 dBFS의 정의상 올바른 단위 사용법은 아닙니다만..)
그러니까.. LFE의 웨이브폼이 얼마만큼 크게 보이는가는 소프트웨어에 달린 문제지만
실제 SPL기준으로 표시하려면 단위를 dB SPL로 표시해서 LFE의 헤드룸을
적절히 표시할 수 있도록 해야하고(그 얘긴 다른 일반 체널에서는 LFE보다
낮은 헤드룸의 상한선을 표시하고 신호 크기는 동일하게 표시해야 한다는 것이죠)
그게 아니고 데이타 자체만을 dBFS 스케일로 표시하는 소프트웨어라면 사용자가
알아서 target이 되는 매체의 기록 포멧이 명시하는 헤드룸을 감안해서 봐야겠지요.

그러니까 무슨 방법이 되었던 녹음시점부터 사용자 청취시점까지의 전체를
살펴보면 전체 시스템 게인은 LFE든 일반 체널이든 동일합니다. Dolyby의
경우 LFE만 10dB 더 높은 헤드룸을 가질 뿐입니다. 저도 기억이 확실하지는
않지만 지금 기억으로는 DTS도 LFE에 동일한 헤드룸을 갖고 있는것으로
기억합니다.

그러므로 동일한 SPL로 모니터링(모니터 칼리브레이션이 제대로 된 시스템에서)
한 것을 LFE와 일반 체널에 녹음한 후 오소링을 거쳐 player에서 재생하여
s/pdif에서 시그널을 받아 다시 녹음하면 일반 체널과 LFE체널은 동일한
크기가 나와야 reference 되는 시스템입니다.

세번째> SPL meter 측정과 RTA 측정을 혼용해서 말씀하시는데, SPL meter의
경우와 RTA의 경우는 사용법이 달라서... 그냥 +4dB 차이.. 라고 RTA나 SPL meter나
동일하게 적용할 수는 없습니다. RTA의 경우는 꼭 핑크를 사용해야 하는 것도 아니고..
오히려 freq sweep을 사용해서 평탄하게 맞추는 것이 덜 실수할 것이라 생각합니다.
핑크노이즈는 1옥타브당 3dB 감쇄가 있으니까.. 핑크노이즈를 사용하려면 그걸 고려해서
맞춰야겠죠. 그래서 그냥 freq sweep이 편할 것 같습니다.
SPL의 경우는 그렇지 못하니까.. 무엇보다 커브 선택을 하도록 되어 있으면 C-curve등
비교적 평탄한 커브를 사용하고, 서브우퍼 측정시 크로스오버로 깎아낸 낮은 대역에서는
파워덴시티는 높지만 상대적으로 좁은 밴드영역만을 살피는 것이고 반대로 다른 체널들은
파워덴시티는 낮지만 상대적으로 넓은 밴드를 살피게 된다는 점을 감안해서 crossover
위치에 따른 적절한 측정치 관계를 미리 정해놓으면 편하겠죠. 이걸 audition에서 그림을
그려서 보여드리려고 했는데.. 그림은 다음에 그려보도록 하겠습니다..

네번째> LFE가 논란이 된 것은 .. 어찌보면 극장용으로 개발되었다고도 볼 수 있는 LFE
체널을 가정용 기기에서 동일하게 적용하려다 보니.. 생겨난 문제라고도 볼 수 있습니다.
하지만 뭐 큰 문제는 아니구요. LFE에 +10dB의 헤드룸을 갖기에 당연히 재생시 그렇게
해야 정상적인 소리를 얻을 수 있지만, 대부분의 열악한 안방 극장 상황에서는 차라리
있어야만 했던 LFE의 +10dB 를 포기하는 편이 소리가 좋을 수도 있습니다. 그러니까
원음대로는 안나지만.. 적어도 재생시스템에서의 클리핑은 방지할 수 있으니까요.
클리핑이 나올만한 경로도 한두군데가 아닙니다.. 프로 시스템이 아니기에.. ^ ^

와이프가 나가자고 그래서.. 쫓기듯이 일단 나갑니다 ㅎㅎ 또 쓰겠습니다.

LFE얘기로 돌아와서.. 극장 시스템의 경우는 서브우퍼 시스템만 따로 있을 수 있습니다.
시스템 내부의 드라이빙 능력의 상한선 자체가 다른 스피커구동 회로보다 월등히
클 수 있지요. 실제로 그렇고요. 반대로 안방극장의 경우, 파워드 서브를 따로 놔도
메인보다 월등히 큰 능력을 지니지 않았을 가능성도 있고, 서브 자체가 다른 체널과
동일한 유닛에서 동일한 파워레일에서 공급받아 구동될 수 있기에 (즉, +10dB의
헤드룸이 그림의 떡인 경우일 수 있기에) 오히려 LFE의 장점인 그 extra headroom을
충실하게 사용한 프로그램을 무리해서 돌리면 (무리를 하는 경우는 값싼 시스템에
가까울 수록 가능성이 큰 얘기겠죠) 더 많은 섭은 커녕 오히려 클리핑에 의한 부작용만
생길 수 있다는것입니다. 게다가.. 프로급이 아닌 내부 디지탈 프로세서에.. 제작사가
실수하거나 시스템의 한계가 있으면 디지탈 도메인에서 클리핑이 날 수도 있죠.

그러니까.. 믹싱/마스터링시에 꼭 안방극장을 따로 염려할 필요가 크게는 없다고
생각합니다. 저렇게 무리하는 경우.. 정말 무리라서 무리하는 경우라면 좋은 컨슈머
시스템에서도 이미 볼륨이 필요 이상 큰 경우이고 열악한 환경에서는 어떻게 해서든
이미 무리기에.

그래도 굳이 이런 점들을 감안해서 믹싱/마스터링을 한다면.. LFE를 충분히
활용하되, 가정용 DVD에는 좀 다르게 적용시킬 수 있습니다. 그러니까.. LFE로
가던 것을 L/R로 최대한 나눠서 넣어주고 LFE사용을 줄인다든지.. (L/R이 풀래인지인
시스템을 겨냥) 대중성을 생각해 갖가지 동원할 방법은 있겠습니다. LFE 사용을
줄인 이유는.. 아무래도 컨슈머 기기에서 LFE 10dB를 포기한 시스템 세팅이 많을
것이다.. 하고 전제하는 것이 이유가 되겠죠. 그러면 메인체널로 최대한 필요한
저음을 밀어붙여넣으면 그런 대중화된 비표준 세팅에서도 충분한 저음을 보낼 수
있게 될 것입니다.

그리고.. 베이스 컨텐트로 인한 열악한 재생시스템의 무리수는 꼭 LFE만의 문제는
아닙니다. 저음 컨텐트를 여섯체널에 모두 나눠서 넣어 놓아도 결국 bass management
가 10dB 헤드룸 없이도 충분히 열악한 시스템을 무리하게 하는 결과를 가져오게
할 수 있습니다.

결국.. 표준보다는 대중성을 고려해 LFE 사용이 꺼려지게 되는 것이라고 보는 것이
더 타당성이 있겠지요. 하지만 어느것을 더 보편적인 컨슈머 세팅이라고 봐야하는지는
사실.. 아리까리한 문제입니다. 제품 출하시는 DD/DTS에 대해 LFE 10dB 가 정상적으로
on 되어 있기 때문이죠(이건 requirement인 것으로 알고 있습니다) 그럼.. LFE사용을
꺼리는 입장에서는 사람들이 제품을 산 다음 그걸 찾아서 일부러 끈다고 생각하는
것인데.. 뭐. .어느 시장을 겨냥하느냐에 따라서 다른 얘기가 될 수도 있겠습니다.

남상욱님의 댓글

- 프로덕션용 encoder/decoer키트는 컨슈머용이 아니라 말 그대로 프러덕션용 이지요. +10dB세팅이 되어있는 곳에서 또 +10dB게인을 디코더에서 해 주면 난리가 나겠지요?

- 측정하신대로 컨슈머용(dvd-v) DD 디코더는 +10dB를 보여 주고요.

- DTS의 경우 DTS뮤직으로 세팅되어 있지 않는지 한번 체크해 보시죠. DC-2의 경우라면 여전히 DTS가 DTS-music세팅을 밀고 있을 때라 DTS 뮤직 세팅이 있습니다. 한번도 생각해 볼 부분은 컨슈머 end의 경우 +10세팅으로 하지 않고 전체가 유니티레벨이 되도록 캘리브레이션 하지요. 컨슈머는 +10이 뭔지 생각해 볼 필요도 없게 하는게 맞는 interface라고 생각한 것입니다. 그래서 DC-2의 경우도 +10세팅을 +0라고 부르고 있고 0세팅을 -10이라고 부르고 있지요. 다른 일본쪽 리시버/프로세서도 이렇게 명칭을 부치는 경우가 많습니다.

-어제도 THX전체 컨슈머기기 파트 head하고 이야기하고 LFE레벨 때문에 이야기를 나누었고, 디코더 내부의 +10dB 부스트에 대해서도 이야기를 나누었답니다. 믿으셔도 되고요.

- RTA안에 SPL미터는 SPL미터입니까 아니면 RTA입니까?

- 마지막으로 pink노이즈를 사용하실 때는 반드시 VU미터 또는 비슷한 형태의 RMS미터를 사용하셔야 정확한 값을 얻을 수 있습니다. peak미터로는 측정되는 부분에 따라 1-2dB가 차이날 수도 있습니다.
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