블루투스 코덱 음질 - beullutuseu kodeg eumjil

블루투스 오디오에서 음질이 좋다면 데이터 전송량이 그만큼 많아지게 되어 연결 거리가 짧아질 수 있고 반대로 음질이 낮으면 데이터 전송량이 적기 때문에 사운드 딜레이가 줄어들고 연결 거리가 길어지는 특성을 가집니다.

이러한 특성 때문에 삼성 제품들은 SSC(Scalable Codec) 코덱을 기본으로 채택해서 고정 비트레이트가 아닌 가변 비트레이트를 사용함으로써 연결 안정성 위주의 세팅을 보여주는데요.

블루투스 이어폰을 사용하면서 음질이나 딜레이 때문에 코덱을 사용자가 직접 변경하고 싶다면 다음과 같이 설정할 수 있습니다.

튜토리얼 환경 : 갤럭시 S10, 갤럭시 버즈

Contents

• 갤럭시 스마트폰 블루투스 코덱 변경하기
• 블루투스 오디오 코덱과 프로파일

갤럭시 스마트폰 블루투스 코덱 변경하기

1. 블루투스 코덱을 변경하려면 개발자 모드를 활성화해야 합니다. 설정 > 휴대전화 정보 > 소프트웨어 정보로 이동한 다음 빌드번호를 여러번 누르면 개발자 모드가 활성화 됩니다.

참고 : 갤럭시 S10 개발자 옵션 활성화 방법

2. 블루투스 이어폰이 연결된 상태에서 설정 > 개발자 옵션으로 이동한 다음 네트워크 항목에서 블루투스 오디오 코덱을 터치합니다.

3. 블루투스 오디오 코덱에서 SBC, AAC, aptX, LDAC, Scalable Codec 중 하나를 선택할 수 있습니다.

4. 블루투스 코덱은 스마트폰에 연결된 블루투스 장치에서 지원하는 것만 선택할 수 있으며 나머지 코덱은 선택할 수 없게 비활성화 되어 있습니다.

5. 갤럭시에서 코덱을 고정하는 방법은 없으며 블루투스 장치를 연결 해제하면 설정한 코덱이 초기화됩니다.

참고로 갤럭시 버즈를 연결할 경우 Scalable Codec을 기본으로 사용하게 되며 330kbps 정도의 비트레이트로 자동 연결됩니다.

블루투스 오디오 코덱과 프로파일

블루투스 오디오 기기는 블루투스 대역폭의 한계 때문에 오디오 파일을 압축하지 않고 전송할 수 없기 때문에 블루투스 코덱으로 압축해서 전송하게 됩니다.

이때 A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)를 사용하게 되며 A2DP는 오디오 스트리밍과 음질을 제어하는 프로파일입니다.

SBC(Sub-Band Codec)

A2DP 프로파일의 기본 코덱이며 최대 전송률은 44.1khz에서 328kbps, 48khz에서 345kbps로 일반적인 mp3, mp4에서 음질 차이를 느낄 수 없지만 무손실 압축 음원을 온전히 재생하지 못하는 단점이 있습니다.

음원 압축율이 낮기 때문에 평균적으로 레이턴시가 높은 편입니다.

AAC (Advanced Audio Coding)

MPEG와 소니, Dolby 연구소 등 기업에서 공동으로 개발한 오디오 코덱으로 MPEG4 규격을 사용합니다. 아이폰과 에어팟 같은 애플 제품들은 SBC와 AAC를 지원합니다.

aptX

Audio Processing Technology에서 개발한 오디오 코덱으로 aptX-LL 버전 코덱은 전송 지연 시간이 타 블루투스 코덱에 비해 상당히 낮은 장점이 있습니다.

aptX는 70~170ms의 지연시간을 가지며 apt-LL 코덱은 33~40ms 정도의 지연 시간을 가집니다.

LDAC

소니에서 개발한 고음질 오디오 코덱으로 SBC에 비해 3배 많은 데이터를 전송(최대 990 kbps)할 수 있으며 소니의 고급 블루투스 제품에 들어가는 코덱으로 알려져 있습니다.

SSC(Scalable Codec)

삼성전자에서 개발한 오디오 코덱으로 최대 512kbps 비트레이트를 전송할 수 있으며 비트레이트가 고정이 아닌 가변값으로 연결되기 때문에 블루투스 연결 상태에 따라서 비트레이트를 변경하여 연결을 우선시하는 코덱입니다.

갤럭시 버즈와 같은 삼성전자의 블루투스 이어폰을 갤럭시에 연결하면 기본값으로 설정되는 코덱입니다.

AVRCP란?

AVRCP(Audio/Video Remote Control Profile)는 TV, 오디오와 같은 AV 장치를 제어할 수 있게 해주는 블루투스 프로파일로 갤럭시 스마트폰은 제어장치에 해당하고 이어폰이 AV 장치에 해당됩니다.

즉, 블루투스를 통해 뒤로가기, 앞으로 가기, 정지, 재생과 같이 미디어를 컨트롤 하며 버전에 따라 미디어 데이터와 관련된 기능이 추가되며(1.6, 1.5, 1.4) A2DP 또는 VDPT 프로필과 함께 사용할 수 있습니다.

MP3를 정확하게 표현하자면 MPEG2의 Layer 3이다. MPEG1은 92년도에 표준화가 되었고, MPEG2는 94년도에 표준화가 되었는데, MPEG2의 Audio Layer 1~3까지가 있다. MPEG2 Codec은 MPEG1과 하위 호완성을 고려해서 만들어졌기 때문에 최적화된 Codec은 아니다. 압축 효율도 좋지 않을뿐더러 음질 측면에서도 좋지 못하다. 어중간한 Hybrid Codec이라고 표현할 수 있겠다.

그 후 MPEG Audio working group에서 하위 호환성을 배제하고 최선의 음질과 압축률로 Codec을 만들어 보자 해서 나온 Codec이  AAC(Advanced Audio Coding)이다. 이 Codec의 원래 명칭은 Mpeq NBC 였다. 97년에 나왔다.

음질에서는 AAC가 가장 뛰어나다.(단 16bit 44.1kH의 품질에서)

여러 가지 테스트 샘플이 있다.
해당 분야에 대해서 조금만 관심을 가지고 있다면 알겠지만 누구나 다 동의하고 있고 AAC가 음질 측면에서는 뛰어나다.
같은 bitrate 테스트뿐 아니라 bitrate를 낮춰도 AAC가 음질이 좋다고 평가되어 있다.

사람들이 궁금해하는 것 중 하나가 AAC가 재생되는 플랫폼(iOS/Android)에 따라서 성능 차이를 다르게 느끼고 있다.
이는 왜 그런 것일까?

이것에 대해 얘기하기 앞서 얘기해야 할 것이 MP3나 AAC, AAC+등은 국제규격(International Standard)이고, SBC나 AptX는 블루투스 규격이므로 Codec 품질이 더 떨어진다. 실제 들어보거나 적용된 기술적 알고리즘을 보더라도 음질이 떨어질 수밖에 없다. 보통 사람들이 SBC나 APTX가 좋다고 생각하지만 그것은 마케팅이고 실제 APTX의 베이스가 되는 Codec을 살펴보면 90년대 이전의 ADPCM 기반으로 만들어져 있다. 이는 심리 음향 분석이 적용되지 않은 단순한 압축 방식을 채용했다. 같은 대역폭에서는 절대 MP3나 AAC의 품질을 낼 수 없다.

다시 얘기의 본점으로 돌아와서, 왜 플랫폼 별로 같은 AAC라고 해도 소리가 다르게 들릴까?

국제 규격(International Standard)에서 꼭 지켜야 할 규격은 디코더(수신기)에만 있다.

디코더(수신기)는 Bit stream의 Header 각 Field에 어떠한 정보를 기록해야 하는지, payload에 어떠한 Audio data가 있어야 하는지 그 stream의 정보를 가지고 풀어내기만 하면 되는 것이다.
반면 어떤 방식으로 효율적으로 데이터를 인코딩할지에 대해서는 각 제조사 별로 다르다(그들은 Bitrate에 맞게 Bit stream의 syntex에 맞게만 넣어주기만 하면 되기 때문이다).

즉, 쉽게 설명하자면 디코더 쪽은 표준에 따라 풀어내기만 하면 되지만, 보내는 소스 장비(오디오 소스를 받아서 전송하는 장비)에서 규격이 정해져 있지 않다 보니 Codec 설계 업체마다 음질이 다를 수 있다.
대표적으로 표준을 만들어가는 Fraunhofer나 Dolby의 엔지니어들이 만드는 Codec이 좋을 수밖에 없다.

표준을 가지고 Codec을 만드는 업체와 표준을 직접 설계와는 차이가 있을 수밖에 없다.
대부분 음질에 민감한 방송 업체들은 Fraunhofer의 AAC 인코더를 탑재하여 방송 송출을 하고 있다.

좀 더 자세히 설명해 보자면 Fraunhofer의 AAC 인코더를 사용하지 않을 경우, 즉 Open Source Base로 나오는 인코더들이 있는데, Fraunhofer에 비해 Audio 품질이 떨어진다. Apple에서는 iTunes Apple Music 서비스를 통해 Fraunhofer에서 post processing을 통해 좀 더 개선된 음질을 만들어 준다.
압축/비압축을 떠나 자신만의 알고리즘을(DRC Control) 통해 좀 더 개선된 음질을 소비자에게 제공하고 있다.

물론 Android도 Fraunhofer의 AAC 인코더를 채용해서 쓰고는 있다.
그러나 기본적인 부분만 들어가 있고, 추가적인 processing에 대해서는 적용되어 있지 않다.
하지만 Apple은 기본 인코더를 가지고 좀더 개선을 하여 제공하고 있다는 점이 다르다.

우리가 고려해야 할 것은 다음과 같다.

1. Contents provider(Apple music, Bugs, Spotify...)에서 어떠한 인코딩 방식으로 서비스를 제공하고 있는가?

2. Phone에서 듣는 경우 폰의 디코더를 통해 contents provider의 송출 신호에 따라 서비스의 질이 달라진다.

3. Phone에서 Bluetooth를 통해 다른 Bluetooth device로 전송하는 경우, 다시 폰에서 인코더를 돌려서 전송하기 때문에 폰의 인코더 성능에 따라 음질이 다르게 된다.