다이내믹 레인지 & 디더링 테스트

디지털 오디오는 각 샘플을 정수로 저장하며, 비트 심도가 표현 가능한 값의 개수를 정합니다: 8비트는 256단계, 16비트는 65,536단계입니다. 가장 가까운 단계로 반올림하는 것 — 양자화 — 은 신호가 가장 조용할 때 가장 큰 타격을 줍니다. 거의 무음에 가까운 소리는 표현할 단계가 몇 개 남지 않아 거칠어지다가 결국 최저 단계 아래로 사라져 버리기 때문입니다. 풀 스케일에서 그 바닥까지의 폭이 다이내믹 레인지이며, 대략 비트당 6 dB — 8비트에서 48 dB, 16비트에서 96 dB입니다. 디더링은 직관에 어긋나는 해법입니다: 반올림 전에 미세한 노이즈를 더하면, 한 단계보다 작은 톤도 각 샘플이 위로 반올림될지 아래로 반올림될지의 확률을 흔들어 놓아, 귀가 평균값에서 그 톤을 다시 복원해 냅니다. 노이즈 셰이핑은 그 노이즈를 청각이 가장 둔감한 고주파 영역으로 밀어 올립니다.

이 테스트는 어떻게 작동하나요?

모든 소리는 Web Audio API로 실시간 합성됩니다 — 다운로드도 업로드도 없습니다. 위젯은 설정한 레벨로 펄싱 사인파를 재생하며 샘플 단위로 네 가지 모드로 재양자화합니다: 원본은 손대지 않은 상태, 양자화는 디더 없이 반올림한 상태, 디더링은 반올림 전에 노이즈를 더한 상태, 노이즈 셰이핑은 그 노이즈를 스펙트럼 위쪽으로 밀어 올린 상태입니다. 래더 버튼을 누르면 레벨이 0에서 −90 dBFS까지 한 번에 6 dB씩 내려갑니다. 펄스가 여전히 들리는 모든 단계를 표시한 뒤 모드끼리 비교해 보세요. 패널은 처리된 파형을 정규화해서 그려주므로, 사인파가 거친 계단 모양으로 무너지는 과정과, 디더 모드가 그 계단을 노이즈의 뿌연 안개로 바꾸는 모습을 함께 볼 수 있습니다.

무엇이 들려야 하나요?

8비트에서는 차이가 극적으로 드러나기 때문에 이 비트 심도가 고전적인 시연용으로 쓰입니다. 무보정 양자화 톤은 약 −36 dBFS 아래에서 거칠어지고, 8비트의 이론적 바닥인 −48 dBFS를 넘어서면 완전히 무음이 됩니다. 디더링을 적용하면 일정한 히스 노이즈가 나타나지만 펄스는 대략 −54 dBFS에서 −60 dBFS까지 계속 들립니다: 이때 노이즈는 톤을 가리는 것이 아니라 실어 나르는 역할을 합니다. 단계 자체보다 작은 신호에 맞춰 최하위 비트를 토글시키는 것이죠. 노이즈 셰이핑은 그 히스를 옅게 만들어 보통 6 dB를 더 벌어줍니다. 양자화하지 않은 원본은 대조군으로, 조용한 방에서는 −90 dBFS까지 내내 들립니다. 실제 녹음이 16비트로 내려갈 때 디더링을 거치는 이유가 바로 이것입니다: 노이즈는 −93 dBFS 부근에 머물러 알아채기 힘들 만큼 조용하지만, 잔향의 꼬리와 페이드는 뭉개지지 않고 매끄럽게 유지됩니다.

비트 심도와 다이내믹 레인지

재생 장비에 따라 결과가 달라지나요?

네 — 이 테스트는 단순한 계산이 아니라 여러분의 재생 체인 전체를 측정합니다. 시끄러운 방, 소리가 새는 이어버드, 또는 조용하면서도 깨끗하게 재생하지 못하는 기기는 모든 모드에서 가장 깊은 단계를 파묻어버립니다. 바닥까지 도달하고 싶다면 조용한 곳에서 밀폐형 헤드폰을 사용하세요. 귀 자체는 생각보다 변수가 크지 않습니다: 440 Hz에서는 거의 모든 사람이 예민하게 반응하므로, 결과가 얕게 나온다면 방이나 장비를 의심해야 합니다. 그리고 다른 소리를 재생하기 전에는 볼륨을 반드시 다시 낮추세요 — −84 dBFS 펄스를 들리게 했던 볼륨은 일반적인 트랙에서는 폭음이 됩니다.