수요일, 5월 31, 2006

SPDIF(S/PDIF) 는 무엇인가?



S/PDIF 는 Sony 와 Philips가 함께 만든 디지털 연결 포멧이다. 이것은 96Ksps(Kilo Samples / sec) 이상의 샘플링 레이트와 24 비트까지의 샘플 정밀도를 가진 스테레오 채널을 전송 할 수 있다. CD 플레이어로 부터의 S/PDIF 출력은 샘플당 16비트 이며, 44.1Ksps(Hz 라고도 쓸 수 있다)로 샘플링 되어 있다.

S/PDIF 리시버는 수신할 때 자동적으로 샘플링 레이트와 정밀도를 결정한다.
다른 샘플링 정밀도가 사용되는 경우는, MSB(most significant bit) 가 프레임에서 항상 동일 위치에 있는 경우이다.이것의 의미는 전송되는 정밀도가 리시버가 해석하는 것보다 크거나 작거나 한 경우 LSB(least significant bits)는 자동적으로 제거되거나 덧붙여 진다.(16비트 샘플링 CDT 에서 24 비트 DAC 으로 보내질 경우에는 뒤의 8비트가 0으로 채워서 덧 붙여 진다.일반적으로 Padding 이라고 함.)

S/PDIF 의 물리적인 연결은 0.5V 의 라인레벨을 가지며, 2위상 멘체스터 (biphase Manchester coding)코딩 하여 스트림을 전송 한다. 맨체스터 코딩이란 비트를 전송할 수 있는 하나의 라인상에 최대 2개(Left,right) 까지의
트랜지션을 클럭 신호와 데이터 스트림을 하나의 채널로 조합하는 채널 라인 코딩 방법의 하나이다. Biphase Manchester 코딩은 하나의 비트 길이의 끝부분마다 라인 트랜지션이 있으며,데이터가 0 이면 중앙 트랜지션이 발생한다.

0에서 1로 변하면 로직적으로 0을 의미하며, 1에서 0으로 변하면 로직적으로 1을 의미한다.다음 그림의 파형은 “110100”을 나타낸다.







44.1 Ksps 의 CD 오디오는 라인 레이트가 5.6448M baud/s이고 실효 데이터 레이트는 2.8224Mb(bit)/s 또는 352.8 KB(Byte)/s 이다. 일반적으로 RCA/phone 단자가 사용되며, 단순히 동축(Coaxial) 디지털 출력 이라고도 한다.

S/PDIF 는 상용 하이파이 세계에서 CDT 와 외장 DAC 을 연결하기 위해서 처음으로 사용되었다.어떤 하이파이 회사는 S/PDIF 입출력을 가진 프리앰프,S/PDIF 입력과 디지털 크로스오버를 가진 액티브 스피커 시스템을 사용하여 연결하는 시스템을 판매 하기도 한다.현재 S/PDIF 는 홈시어터 제품을 비롯하여 광범위 하게 사용된다.

오디오 채널과는 별도로, S/PDIF 는 CD 상의 현재의 트랙 번호와 트랙내의 시간정보를 나타내는 서브코드와 유사한 서브코드를 전달한다. S/PDIF 에서 광범위하게 사용되는 서브코드 컴포넌트는 SCMS(serial copying management system) 이다. 이것은 스트림이 오리지널이나 복사한것이냐를 표시할 수 있도록 하는 것인데, DAT 레코더나 디지털 레코딩 스튜디오 기기를 통해 디지털 입력으로 녹음된 것은 COPY 마크가 표시된다.그렇게 함으로써 한번 COPY 로써 마킹된 것은 다시 복사가 불가능하도록 할 수 있다.일반적으로 프로페셔널 DAT 레코더들은 일반 사용자 모드와 프로페셔널 모드를 선택 할 수 있는 기능이 있어서,SCMS 를 무시하게 할 수도 있다.

스튜디오들에서 사용되는 프로페셔널 디지털 오디오 케이블은 AES/EBU(Audio Engineering Society/European Broadcast Union) 라고 알려진 S/PDIF 의 전신이다.두가지 포멧은 서브코드 정보와 커넥터 부분,그리고 전압 레벨만 다를 뿐 상당히 유사하다.일반 상용 포멧이 SCMS 를 담고 있는 반면,프로페셔널 서브코드 포멧은 Source(송신기기) 와 destination(수신 기기)의 ID 를 나타내기 위한 ASCII 문자열을 담을 수 있다.프로페셔널 장비들은 differential 페어 케이블을 통해 S/PDIF 를 밸런스 XLR 커넥터를 사용하여 전송한다.이는 로우 레벨 임피던스 마이크로폰에서 일반적으로 사용되는 것이다.(케논 단자 라고 알려져 있다)

또 다른 물리적인 미디어는 TOSLINK(TOShibaLINK.도시바링크.표준명은 EIAJ 라고 함) 라 불리우는 플라스틱 광섬유이다.광섬유는 많은 장점을 있다.
전도성이 없으며, 험이나 노이즈에 영향을 받지 않는다.그러나 실제로 저질의 광섬유 케이블은 리시버가 맨체스터 디코딩된 스트림 데이터에서 클럭 정보를 꺼낼 때 지터를 증가시키기도 한다.
이것은 아나로그 형식으로 복귀 시킬 때 청취자가 느낄 정도로 소리를 저하시키기도 한다. 그러나 low bandwidth PLL(phase-locked loop)를 사용한 회로 디자인 기술이 상당히 발전되어 이러한 문제는 대부분 해결 되었다.

마지막으로 SPDIF 의 출력이 TTL 인 경우가 있다. 이러한 경우는 TTL 레벨(on / off 펄스로 0V /5V 사용)을 사용하는데 PC 에서 사용하는 사운드 블래스터 같은 사운드 카드에서 사용한다. 이러한 출력을 동축 또는 TOSLINK 로 변환 할 수 있는 컨버터를 별도로 판매하기도 한다.

일요일, 5월 14, 2006

소리의 모습

Chopin, Mazurka in F# Minor


Madonna, Like A Prayer




음악이 어떻게 보일까?
"shape of song" 은 이 역설적인 질문에 대한 답변을 위한 시도이다.

그냥 이런 시도를 하는 사람도 있구나 하는 수준으로 보시기를 바란다.


http://turbulence.org/Works/song/index.html