안녕하세요.
요즘은 모든 전자제품이 디지털이 아닌 것이 없습니다. 디지털(Digital) 과 아날로그(Analog) 에
대해 알아보도록 하겠습니다. 조금 내용이 딱딱하더라도 이해해 주세요^^.
50대 이상의 아날로그 세대들은 디지털이란 용어에 익숙지가 않습니다. 대학에서 20대 젊은이들에게
디지털공학 강의를 하면서 느꼈던 점은, 역시 젊으니까 디지털에 빠르게 적응하더라는...
제가 대학 다니던 시절에 비하면 요즘의 젊은 세대들은 학문적으로 공부할 것도 많으면서도,
스펙쌓기에 더 바쁘고, 버스나 지하철에서 보면, 너도 나도 모두가 스마트폰을 보고,
이어폰을 끼고 귀를 호강? 또는 혹사시키고 있습니다^^.
얘기가 다른 곳으로 흘렀네요^^.
아뭏든, 디지털(Digital)의 개념은 그리 어렵지 않습니다.
우리가 살고 있는 이 세상은 모든 물리량이 시간에 대해 연속적입니다. 지금 이 순간에도 쉴새 없이
귀로 들리는 소리는 고막과 달팽이관 내의 유모세포를 계속해서 진동시키고 있습니다. 이러한 자연의
소리는 모두 아날로그(Analog) 신호입니다.
볼륨 컨트롤을 예로 들어 보겠습니다. 요즘 TV 는 볼륨이 화면에 숫자로 표시됩니다. 리모컨의 위/아래
두개의 버튼으로 볼륨을 조정하면 숫자가 1씩 늘었다 줄었다 합니다. 즉, 디지털 볼륨입니다.
적당한 볼륨이 7~8 인 경우, 7 과 8 사이의 중간값이 없습니다. 이처럼 연속적이지 못한 값을 디지털 값
이라고 하며 분수가 아닌 숫자로 표시할 수 있습니다. 고급 오디오나 오래된 구형 브라운관 TV 는 볼륨
손잡이를 돌려서 조정하도록 되어 있습니다. 즉, 디지털 볼륨이 아니고 아날로그볼륨입니다.
볼륨 7과 8 사이에는 무수히 많은 중간 값이 있습니다.
이처럼 아날로그는 연속적이며, 디지털은 불연속 값입니다.
원래 디지털(Digital)의 어원은 디지트(Digit) 인데 라틴어로 손가락을 의미합니다. 우리는 숫자를 셀 때
손가락을 이용합니다. 그래서 10진법이 생겨났겠지요. 즉, 디지털은 숫자를 의미합니다.
10진법의 수는 Decimal Digit, 즉, 0, 1, 2, ..., 9 의 열개의 숫자들입니다.
2진법의 수는 Binary Digit (줄여서 bit), 즉, 0, 1 의 두개의 숫자들입니다.
16진수는 0, 1, 2, ..., 9, A, B, C, D, E, F 의 16개의 숫자들로 표시합니다.
9 다음의 10을 16진수로 표현하면 A 입니다.
11은 B, 12는 C, 13은 D, 14는 E, 15는 F.
디지털이라 함은 모든 물리량을 숫자로 표시하되, 0과 1의 2진수로 표시하고, 음성및 영상신호를 2진수 숫자로
처리함을 의미합니다.
예를 들어, 0부터 9까지의 수를 2진수로 표시하면,
0 : 0
1 : 1
2 : 10
3 : 11
4 : 100
5 : 101
6 : 110
7 : 111
8 : 1000
9 : 1001
이 됩니다. 모든 숫자를 0과 1로 표시합니다. 0 또는 1을 표시하는 최소단위를 bit (Binary Digit 의 약칭)
이라고 합니다. 우리가 손가락이 두 개밖에 없었다면, 처음부터 2진수를 사용했었겠지요. 컴퓨터를
비롯한 모든 디지털 제품은 이처럼 2진수를 사용합니다.
디지털 사운드는 매 순간 순간의 소리값을 모두 저장할 수 없기에 샘플(sample)을 취하여 숫자로 표시하여
샘플들만 메모리에 저장한 다음, 플레이할 때는 메모리에 저장된 디지털 샘플을 다시 아날로그 신호로
변환하여 들을 수 있도록 한 것입니다.
위 그림처럼 아날로그 연속신호(회색 라인)를 샘플(적색 라인)을 취합니다.
아래 그림은 원래의 신호를 샘플을 취하여 디지털필터를 통과시키면 다시 원래의 신호로 되돌아가는
모습을 보여줍니다.
ADC : Analog to Digital Converter
DAC : Digital to Analog Converter
샘플의 갯수가 많을수록 원상회복이 잘 됩니다. 같은 시간동안 샘플의 수를 많이 저장하려면 메모리 용량도
늘어나야 합니다. CD 음질의 해상도는 16비트 인데, 즉, 샘플 하나가 16비트(bit)를 차지합니다.
CD 오디오의 샘플링 주파수(Sampling Frequency)는 44.1KHz입니다. 즉, 좌우 채널당 1초에 441,000번의
샘플을 취하여 16비트(bit)의 2진 숫자로 CD에 저장합니다. 해상도를 높이기 위해 비트수를 높이면 역시
메모리 용량도 늘어나겠지만, 초기 CD 는 용량이 제한이 되어 16비트입니다.
(2부에 계속)
박 영 근, Ph.D.
스타키보청기 김포센터
청각음향연구소
http://www.hearbest.net
경기도 김포시 사우동 927 드림월드프라자 206호
(사우역 3번출구, 김포 공설운동장 앞 우리은행 2층)
예약문의 : 031-985-8033
안녕하세요.
요즘은 모든 전자제품이 디지털이 아닌 것이 없습니다. 디지털(Digital) 과 아날로그(Analog) 에
대해 알아보도록 하겠습니다. 조금 내용이 딱딱하더라도 이해해 주세요^^.
50대 이상의 아날로그 세대들은 디지털이란 용어에 익숙지가 않습니다. 대학에서 20대 젊은이들에게
디지털공학 강의를 하면서 느꼈던 점은, 역시 젊으니까 디지털에 빠르게 적응하더라는...
제가 대학 다니던 시절에 비하면 요즘의 젊은 세대들은 학문적으로 공부할 것도 많으면서도,
스펙쌓기에 더 바쁘고, 버스나 지하철에서 보면, 너도 나도 모두가 스마트폰을 보고,
이어폰을 끼고 귀를 호강? 또는 혹사시키고 있습니다^^.
얘기가 다른 곳으로 흘렀네요^^.
아뭏든, 디지털(Digital)의 개념은 그리 어렵지 않습니다.
우리가 살고 있는 이 세상은 모든 물리량이 시간에 대해 연속적입니다. 지금 이 순간에도 쉴새 없이
귀로 들리는 소리는 고막과 달팽이관 내의 유모세포를 계속해서 진동시키고 있습니다. 이러한 자연의
소리는 모두 아날로그(Analog) 신호입니다.
볼륨 컨트롤을 예로 들어 보겠습니다. 요즘 TV 는 볼륨이 화면에 숫자로 표시됩니다. 리모컨의 위/아래
두개의 버튼으로 볼륨을 조정하면 숫자가 1씩 늘었다 줄었다 합니다. 즉, 디지털 볼륨입니다.
적당한 볼륨이 7~8 인 경우, 7 과 8 사이의 중간값이 없습니다. 이처럼 연속적이지 못한 값을 디지털 값
이라고 하며 분수가 아닌 숫자로 표시할 수 있습니다. 고급 오디오나 오래된 구형 브라운관 TV 는 볼륨
손잡이를 돌려서 조정하도록 되어 있습니다. 즉, 디지털 볼륨이 아니고 아날로그볼륨입니다.
볼륨 7과 8 사이에는 무수히 많은 중간 값이 있습니다.
이처럼 아날로그는 연속적이며, 디지털은 불연속 값입니다.
원래 디지털(Digital)의 어원은 디지트(Digit) 인데 라틴어로 손가락을 의미합니다. 우리는 숫자를 셀 때
손가락을 이용합니다. 그래서 10진법이 생겨났겠지요. 즉, 디지털은 숫자를 의미합니다.
10진법의 수는 Decimal Digit, 즉, 0, 1, 2, ..., 9 의 열개의 숫자들입니다.
2진법의 수는 Binary Digit (줄여서 bit), 즉, 0, 1 의 두개의 숫자들입니다.
16진수는 0, 1, 2, ..., 9, A, B, C, D, E, F 의 16개의 숫자들로 표시합니다.
9 다음의 10을 16진수로 표현하면 A 입니다.
11은 B, 12는 C, 13은 D, 14는 E, 15는 F.
디지털이라 함은 모든 물리량을 숫자로 표시하되, 0과 1의 2진수로 표시하고, 음성및 영상신호를 2진수 숫자로
처리함을 의미합니다.
예를 들어, 0부터 9까지의 수를 2진수로 표시하면,
0 : 0
1 : 1
2 : 10
3 : 11
4 : 100
5 : 101
6 : 110
7 : 111
8 : 1000
9 : 1001
이 됩니다. 모든 숫자를 0과 1로 표시합니다. 0 또는 1을 표시하는 최소단위를 bit (Binary Digit 의 약칭)
이라고 합니다. 우리가 손가락이 두 개밖에 없었다면, 처음부터 2진수를 사용했었겠지요. 컴퓨터를
비롯한 모든 디지털 제품은 이처럼 2진수를 사용합니다.
디지털 사운드는 매 순간 순간의 소리값을 모두 저장할 수 없기에 샘플(sample)을 취하여 숫자로 표시하여
샘플들만 메모리에 저장한 다음, 플레이할 때는 메모리에 저장된 디지털 샘플을 다시 아날로그 신호로
변환하여 들을 수 있도록 한 것입니다.
위 그림처럼 아날로그 연속신호(회색 라인)를 샘플(적색 라인)을 취합니다.
아래 그림은 원래의 신호를 샘플을 취하여 디지털필터를 통과시키면 다시 원래의 신호로 되돌아가는
모습을 보여줍니다.
ADC : Analog to Digital Converter
DAC : Digital to Analog Converter
샘플의 갯수가 많을수록 원상회복이 잘 됩니다. 같은 시간동안 샘플의 수를 많이 저장하려면 메모리 용량도
늘어나야 합니다. CD 음질의 해상도는 16비트 인데, 즉, 샘플 하나가 16비트(bit)를 차지합니다.
CD 오디오의 샘플링 주파수(Sampling Frequency)는 44.1KHz입니다. 즉, 좌우 채널당 1초에 441,000번의
샘플을 취하여 16비트(bit)의 2진 숫자로 CD에 저장합니다. 해상도를 높이기 위해 비트수를 높이면 역시
메모리 용량도 늘어나겠지만, 초기 CD 는 용량이 제한이 되어 16비트입니다.
(2부에 계속)
박 영 근, Ph.D.
스타키보청기 김포센터
청각음향연구소
http://www.hearbest.net
경기도 김포시 사우동 927 드림월드프라자 206호
(사우역 3번출구, 김포 공설운동장 앞 우리은행 2층)
예약문의 : 031-985-8033