[좋은정보]내장 사운드(HD Codec)의 음질은 과연? - 출처 - 김은동

 

 

지난번 MP3 재생프로그램별 재생 음질 테스트를 올렸던 김은동입니다. 파코즌 여러분의 많은 관심에 힘입어 이번에도 글 하나를 올립니다. 지난번처럼 틀린 부분을 지적하여 주시면 잽싸게 수정하겠습니다. ^___^

 

 

얼마 전 친구와 통화를 하면서 사운드 카드 드라이버 설정하고 있다고 하니까 친구가 대뜸 하는 말이 "아직도 사운드 카드 사용하는 사람이 있냐?" 그러더군요. 하긴 "사운드 맥스 (Analog Devices) PC 오디오 사업 철수"  기사를 보면서 독립형 사운드카드 제품뿐만이 아니라 '온보드 사운드 코덱들조차도 리얼텍의 공세에 견디지 못하고 모두 다 철수하는구나.' 라고 생각을 했었습니다. 온보드 코덱들도 리얼택 하나만을 남기고 모두 철수하는 상황에서 별도의 사운드 카드를 사용한다고 하면 당연히 이상하게 들릴 수도 있겠더군요. 그래서인지 아날로그 디바이시스(ADI)가 시장에서 철수를 하면서 남긴 "PC Audio시장이 점점 일용품 시장으로 변질되고 있다."라는 말이 정말 가슴 깊이 와 닿습니다.

전 개인적으로 온보드 코덱들의 성능에 만족을 하지 못하여 예전부터 별도의 사운드 카드를 사용해 왔었고, 현재 사용중인 보드의 내장 코덱인 HD Audio코덱 중 고급형에 속하는 ALC 889A의 소리도 들어봤습니다만 결론은 "이건 아니군..."으로 나더군요. 사람에 따라서 온보드 코덱의 음질을 싫어하는 이유는 여러 가지 이유가 있겠지만 제가 온보드 사운드 코덱을 싫어하는 이유는 아래의 2가지가 있습니다.

1. 스피커를 통하여 들리는 잡음
이 현상은 스피커 내장앰프와의 매칭에 따라서 결과가 달라지는데, 발생하는 현상은 스피커내장 앰프의 볼륨을 최대로 올리면 잡음이 많이 들리고 마우스를 움직이면 움직일 때마다 스피커에서 지지직~~~ 소리가 들리는 경우입니다.
이 문제가 발생하는 원인은 메인보드 아날로그 출력의 출력임피던스가 너무 높아서 발생하는 Damping Factor의 문제 같은데, 지금 제가 가지고 있는 임피던스 측정기가 없어서 측정을 하지는 못 하였습니다. 따라서 이건 제 개인적인 추측입니다. 그리고 스피커(앰프)쪽의 문제라고 볼 수도 있고 제가 가진 장비들 중 가장 저가형 앰프와의 연결 시에만 문제가 발생하였으므로 여기서는 더 이상 거론하지 않겠습니다.
대부분의 사람들은 잡음 때문에 온보드 코덱을 싫어하는 거 같은데, 사실 개인적으로는 잡음 보다는 2번의 이유가 더 큽니다.

2. 힘이 없는 밋밋한 소리
요즘 HD Codec들의 "사양"은 사양만 보면 정말 별도의 사운드 카드가 필요 없을 정도로 엄청나게 좋습니다. 그리고 실제의 소리도 제품 사양과 같다면 사람들이 내장 코덱만을 사용하는 것도 이해가 됩니다. 내장 코덱도 이렇게 좋은데 뭐하러 별도의 사운드 카드를 돈 들여 구입하겠습니까? 그런데 제가 실제로 들어본 바로는 내장 코덱의 음질은 영 아니더군요.

아래의 그림은 제가 현재 사용중인 보드(Gigabyte GA-MA78GM-S2H)에서 사용중인 Realtek의 ALC889의 기능입니다. ALC889는 Realtek의 HD Codec들 중에서도 가장 상위권에 속하는 제품입니다.  

그림1. Realtek의 홈페이지에 나와 있는 ALC 889의 사양
출처 : http://www.realtek.com.tw/products/productsView.aspx?Langid=1&PNid=24&PFid=28&Level=5&Conn=4&ProdID=173

 

아래의 그림은 혹시나 Gigabyte에서 말하기를 "그건 사용된 부품의 사양일 뿐 보드의 사양은 아니다." 라고 할지도 몰라서 Gigabyte의 홈페이지에서도 확인을 해 보았습니다. (위의 부품은 ALC 889이고 제가 사용중인 보드에서는 ALC 889A를 사용한다고 하고 있으나 Realtek 홈페이지에 ALC 889A의 제품은 없는 것으로 나오는 것으로 보아, 같은 제품으로 생각됩니다.) 그리고 Gigabyte 홈페이지에서도 약간의 차이는 있지만 106dB로 표기하고 있네요.

그림2. Gigabyte 홈페이지에 나와 있는 GA-MA78GM-S2H (ALC 889A)의 제품 사양
출처 :  http://www.gigabyte.com.tw/Products/Motherboard/Products_Overview.aspx?ProductID=2758

 

위의 그림에서 보시다시피 ALC889의 사양 정도면 저 같은 까칠한 사람도 음질에 만족을 할 것이라고 예상을 했는데, 실제로 구매 후 들어본 소리는 좀 많이 아니더군요. 이래서 실제의 소리와 제품의 사양과는 별개라는 말이 나오나 봅니다.
그래서 무엇이 문제인지, 실제 재생이 되는 소리가 제조업체에서 제시를 하고 있는 사양을 준수하고 있는지 실제로 측정하여 보았습니다.

 

곁다리 : 오해가 있을 것 같아서 곁다리로 한마디 하자면, 제조업체쪽의 잘못된 표기법이 문제이지 실제 제품의 사양이 좋으면 당연히 음질도 좋은 것이 맞습니다. 즉 "제품사양 등의 측정수치와 음질은 무관하다." 라는 말은 잘못된 말입니다.

테스트 방법
메인보드 : Gigabyte GA-MA78GM-S2H (ALC 889A)
Analog Out : 메인보드상의 아날로그 출력 (ALC 889A)
Analog In : Lynx L22의 아날로그 입력
사용 소프트웨어 : RightMark Audio Analyzer 6.11


테스트 결과
내장 코덱(ALC889A)의 성능 테스트는 16bit,24bit와 44.1kHz,48kHz,96kHz,192kHz의 조합 즉 8가지 모드로 측정을 하였습니다만 대부분 결과가 비슷하고 가장 제품의 특징을 잘 알 수 있는 결과인 24bit, 96kHz의 결과를 대표로 보여드리겠습니다. 그리고 필요한 부분만 그래프를 첨부하여 설명드리겠습니다.

Summary Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB Noise level, dB (A) Dynamic range, dB (A) THD, % THD + Noise, dB (A) IMD + Noise, % Stereo crosstalk, dB IMD at 10 kHz, % General performance

뭐, 아주 나쁜 결과는 아닙니다만 제품의 사양서와는 전혀 다른 결과입니다.

우선 이 표에서 보실 수 있는 잘못된 점은 Realtek ALC889의 스펙대로라면 D/A Converter의 S/N비는 108dB입니다. 그리고 Gigabyte의 홈페이지에 나와있는 사양대로라고 해도 106dB이 되어야 합니다만, 실제로 측정이 된 결과는 출력 시 약86~87dB입니다. (21~22dB의 차이는 어마어마한 차이입니다.) 즉 제품의 사양서에는 24bit까지 입력이 가능하다고 하는데, 실제로는 16bit의 신호도 제대로 처리하지 못하고 있습니다.

참고 : 1bit당 6dB의 다이나믹 레인지를 가질 수 있습니다. 따라서 16bit의 경우 96dB, 20bit의 경우 120dB, 24bit의 경우 144dB의 다이나믹레인지가 가능해야 합니다.


이를 조금 더 자세히 보기 위하여 아래의 그래프를 보면

Noise Level (Sampling 주파수 - 96kHz)

 

흰색은 원래의 24bit, 96kHz의 Wav신호를 분석한 그래프이고 초록색 그래프는 16bit, 96kHz의 원신호 Wav파일을 분석한 그래프입니다. 따라서 실제 보드의 24bit, 96kHz의 측정치인 분홍색 그래프는 하얀색 그래프와 근접할수록 좋고 실제 보드의 16bit, 96kHz의 측정결과인 하늘색 그래프는 초록색 그래프와 근접해야 좋은 결과인데, 실제로 특정이 된 소리는 비트에 상관 없이 모두 16bit의 해상력에도 못 미치는 약86dB입니다.

즉 Gigabyte 홈페이지에는 D/A Converter가 106dB이라고 되어 있지만 실제로는 86dB밖에 되지 않습니다. 한마디로 새빨간 거짓말 스펙입니다.


그리고 주파수 대역은 Nyquist rate에 따르면 아날로그 주파수 대역은 Sampling주파수의 약 절반까지 재생이 가능해야 합니다. 따라서 Sampling주파수를 44.1kHz로 하면 약 22kHz에서 cut-off가 되어야 하고, 96kHz로 설정을 하면 약 48kHz에서 cut-off가 되어야 하고 192kHz로 설정을 하면 약96kHz에서 cut-off가 되어야 합니다.

Frequency Response (Sampling frequency - 44.1kHz)

 

이 결과는 지극히 정상적이고 아주 훌룡한 결과를 보여주고 있습니다. 사실 이렇게 좋은 결과가 나와서 조금 놀라기도 헸습니다.

Frequency Response (Sampling frequency - 96kHz)

 

문제는 여기서부터 시작을 합니다. Sampling주파수가 96kHz가 되면 약48kHz(초록색 원)부분에서 cut-off가 되어야 하는데 실제로 cut-off가 되는 주파수는 여전히 20kHz입니다.

Frequency Response (Sampling frequency - 192kHz)

 

혹시나 하고 192kHz도 테스트를 하였지만 결론은 역시나 96kHz(초록색 원)가 아닌 20kHz에서 cut-off가 되어 버립니다. (Sampling 주파수 48kHz의 결과 역시 마찬가지로 20kHz에서 cut-off됩니다.)

HD Audio Codec의 HD는 High Definition의 약자로 기존 Audio Codec들과 HD Audio Codec의 가장 큰 차이는 24bit 신호의 지원과 Sampling frequency 192kHz의 지원이 가장 큰 차이점이라고 생각을 합니다. 그런데 실제로 측정이 된 결과는 16bit의 성능도 아니고 192kHz의 성능도 아닙니다. 즉 S/N비는 약 86dB수준(16bit도 제대로 처리하지 못함)에 머물러 있고 주파수 대역은 아직도 20kHz까지 밖에 재생을 못 합니다.

이렇게 되면 HD Codec에서 광고를 하는 High Quality와는 거리가 먼 소리가 됩니다. 즉 완전 구라스펙인 것입니다. 개인적인 생각으로는 거의 사기 수준인 것 같습니다.

만일 Realtek이나 Gigabyte에서 답변하기를 24bit입력에 sampling frequency 192kHz 신호도 재생은 가능하니(소리가 나오긴 합니다.) 당연히 지원하는 것 아니냐? 라고 말을 한다면, 그럼 왜 High Definition이라는 용어를 사용했냐?고 묻고 싶습니다.

결론
제가 현재 유통중인 모든 보드들의 내장코덱의 성능을 측정하여 본 것은 아니지만 짐작컨데, 제가 사용중인 보드만의 문제는 아닐 것으로 생각이 됩니다. 따라서 현재 유통되는 보드의 음질 역시 제가 테스트 한 결과와 비슷하다고 가정을 하면 아래와 같은 결론을 내릴 수 있겠습니다.

보드의 내장 사운드 코덱의 실제 음질은 칩셋 제조사 또는 메인보드 제조사에서 제시를 하는 제품사양과는 전혀 다릅니다.(제조사측의 표기법에 문제가 있는 듯 합니다.) 보드의 내장코덱을 사용하여 음악을 들으시는 분은 블루레이나 HD-DVD같은 고음질의 디스크를 재생하여도 소리의 차이를 느끼실 수 없고 고음질로 녹음된 CD의 음질(96dB) 역시 CD의 성능을 전부 다 느끼실 수 없습니다.
따라서 고음질로 녹음된 음반의 소리를 제대로 느끼고 싶으신 분은 별도의 고급형 사운드 카드를 구입하여 사용을 하시거나 보드의 디지탈 출력을 사용하여 별도의 고급형 D/A Converter를 사용하여 들으셔야 합니다.