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워드 클럭으로 음질이 상승할 수 있는가?

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-09-26T07:33:55+00:00

워드 클럭으로 음질이 상승할 수 있는가?

A-D / D-A 컨버터 노이즈 플로어의 정체

A-D 컨버터(ADC)나 D-A 컨버터(DAC)의 노이즈 플로어는 단순히 아날로그 기판 자체의 화이트 노이즈(Thermal/Shot Noise)뿐만 아니라, 클럭의 시간축 흔들림인 지터(Jitter)로 인해 발생하는 위상 노이즈 및 왜곡이 복합적으로 섞인 결과물입니다.

클럭의 품질과 위상 노이즈(Phase Noise) 특성에 따라 측정 스펙트럼상 나타나는 노이즈의 형태와 왜곡 양상이 달라집니다. 이러한 노이즈 발현 차이 때문에 클럭을 교체했을 때 청감상 소리가 다르게 느껴질 수 있습니다.

하지만 현대의 우수한 컨버터들은 지터 노이즈 플로어가 -120dBFS 이하의 극도로 낮은 영역에 위치합니다. 따라서 클럭 변경으로 인한 사운드 변화는 다음과 같은 한계점을 갖습니다.

초고성능 모니터링 환경의 필요성: 노이즈 플로어 극저역대(-120dBFS 이하)에서 벌어지는 미세한 변화이므로, 음향적으로 잘 튜닝된 환경과 하이엔드 모니터 스피커에서만 제한적으로 감지됩니다.
녹음 소스의 퀄리티 영향 한계: 마이크 프리 아웃, 아날로그 회로의 자체 노이즈, 룸 어쿠스틱 노이즈가 컨버터의 지터 노이즈보다 훨씬 크기 때문에, 워드 클럭 교체만으로 원음의 수음 퀄리티가 비약적으로 상승하지는 않습니다.

일부 구형 디지털 믹싱 콘솔(예: 구형 Yamaha 믹서)이나 내부 PLL(Phase-Locked Loop) 성능이 열악한 초창기 디지털 기기의 경우, 컨버팅 단의 지터 노이즈 플로어가 상대적으로 높아 마스터 클럭 교체로 인한 청감상 가치나 왜곡 개선 효과를 얻기도 했습니다. 하지만 이미 우수한 내부 클럭과 지터 억제 회로를 갖춘 현대 오디오 인터페이스에 단독으로 고가의 외장 워드 클럭을 붙이는 것은 기술적으로 불필요하거나 오히려 성능을 저하시킬 수 있습니다.

지터(Jitter)의 명확한 정의와 현상 구분

'지터'라는 단어는 디지털 오디오에서 혼용되기 쉽지만, 기술적으로 클럭 동기화 이탈과 클럭 지터 노이즈는 명확히 구분해야 합니다.

1. 클럭 동기화 이탈 (Clock Sync Error / Dropouts)

디지털 전송(S/PDIF, ADAT, AES/EBU 등) 시 장비 간 Master/Slave 동기화(Clock Internal / External)가 맞지 않으면 샘플이 누락되거나 중복되면서 '틱, 팝' 하는 팝콘 튀기는 노이즈가 지속적으로 발생합니다.

원인: 디지털 신호의 수신 타임 프레임 불일치.
해결: Master 기기를 하나로 지정하고, Slave 기기들의 클럭 출처(Clock Source)를 External(디지털 입력/BNC)로 올바르게 설정하면 즉시 해결됩니다.
주의: 이 현상은 DAW의 버퍼 언더런으로 발생하는 ASIO Drop-out 노이즈와 청감상 비슷하게 들리므로, 시스템 버퍼 문제인지 디지털 동기화 설정 문제인지 정확히 파악해야 합니다.

2. 클럭 지터 및 스펙트럼 노이즈 (Clock Jitter & Sidebands)

진짜 의미의 지터(Jitter)는 샘플링 순간의 시간축 미세 흔들림(Phase Jitter)을 의미합니다. 지터는 '틱' 소리를 내는 것이 아니라, 신호 주변에 측파대(Sidebands)를 형성하거나 상호변조 왜곡(IMD)을 일으켜 전체적인 소리의 선명도를 떨어뜨립니다.

현대 델타-시그마(Delta-Sigma) 방식의 컨버터들은 고속 오버 샘플링 및 디지털 안티 앨리어싱 필터를 내장하고 있습니다. 오버 샘플링을 통해 고주파 대역으로 밀어낸 노이즈 및 초고주파 지터 성분이 컨버팅 스위칭 과정에서 인터모듈레이션을 일으켜 가청 주파수 내부의 노이즈 플로어를 미세하게 상승시키기도 합니다.

아래 그래프들은 다양한 오디오 기기 및 DAC 칩셋의 노이즈 플로어와 지터로 인한 측파대 스펙트럼 변화를 비교 측정한 예시입니다.

기기마다 클럭 복원 회로의 지터 스펙트럼 특성이 다르기 때문에, 노이즈 플로어 부근의 에너지 분포에 따라 “저음이 풍부해졌다”, “고음이 화사해졌다”, 혹은 “소리가 맑아졌다/탁해졌다”와 같은 감각적 차이를 느끼게 됩니다. 그러나 이는 성능 향상이라기보다 지터 왜곡 방식 변화에 따른 사운드 착색(Coloration)에 가깝습니다.

오버샘플링과 안티 앨리어싱 필터

오버 샘플링(Oversampling) 기술이 필터 기술로 분류되는 이유는 아날로그 안티 앨리어싱 필터(Anti-Aliasing Filter)의 부담을 줄여주기 때문입니다.

가청 주파수 끝단(20kHz) 직후부터 나이퀴스트 주파수 사이의 좁은 구간에서 신호를 급격히 차단하는 차수 높은 아날로그 필터를 구현하면, 심각한 위상 변이(Phase Shift)와 통과대역 냅스, 노이즈 증가가 발생합니다.

따라서 디지털 컨버터는 내부 샘플링 레이트를 수십~수백 배 올리는 오버 샘플링을 수행합니다. 차단 대역의 여유 공간(Transition Band)을 대폭 넓혀놓음으로써, 기울기가 완만하고 위상 왜곡이 적은 아날로그 필터를 적용하더라도 폴딩 앨리어싱 에러(Folding Aliasing Error) 노이즈가 가청 주파수 내로 접혀 들어오는 것을 완벽하게 방지할 수 있습니다.

엔지니어링 시각에서 본 외장 워드 클럭의 진실

외장 워드 클럭의 본래 목적은 동기화(Sync)이다.

외장 워드 클럭(Word Clock Generator)은 여러 대의 디지털 기기(디지털 콘솔, 마이크 프리 아웃, 외장 DSP, 오디오 인터페이스 등)가 하나의 시간 프레임에 맞춰 동작하도록 신호를 맞춰주는 장치입니다. 음질을 좋게 만들어주는 “음질 향상기”가 아닙니다.

단독 기기 사용 시 외장 클럭은 오히려 지터를 증가시킨다.

컨버터 칩셋 바로 옆에 정밀하게 배치된 내부 엑스탈(Internal Crystal Oscillator)을 직접 사용하는 것이 기술적으로 지터가 가장 적습니다. 외장 클럭을 사용하면 BNC 케이블 유입 노이즈, 75Ω 임피던스 불일치로 인한 반사파, 외부 신호를 추적하는 기기 내부 PLL 회로의 락킹 과정에서 추가적인 Phase Jitter가 필연적으로 발생합니다.

소리가 다르게 들리는 이유

단일 DAC/인터페이스에 외장 클럭을 연결했을 때 소리가 다르게 느껴지는 것은 지터가 줄어들어서가 아니라, 외장 클럭 복원 과정에서 발생한 새로운 지터 패턴과 위상 변형(Phase Smearing)이 소리에 착색을 더했기 때문입니다.

결론

복수의 디지털 장비를 BNC로 연결하는 대형 스튜디오 환경: 동기화 오류('틱' 노이즈 및 샘플 드롭) 방지를 위해 고품질 마스터 워드 클럭이 반드시 필요합니다.
단일 오디오 인터페이스 중심의 레코딩/모니터링 환경: 인터페이스의 내부 클럭(Internal Clock)을 사용하는 것이 기술적으로 지터가 가장 적고 정확한 사운드를 제공합니다.

구형 디지털 장비(Yamaha DSP 믹서 등)에서는 외장 클럭 연결 시 내장 PLL 구조 특성상 청감상 소리가 다소 맑아지는 느낌을 받을 수 있었으나, 최신 JetPLL 및 ASRC 기술이 탑재된 현대 컨버터에서는 단독 음질 향상 목적으로 외장 워드 클럭을 추가할 필요가 없습니다.

클럭, 노이즈, 지터, 워드 클럭, AD/DA 컨버터

?DSP를 사용하는 플러그인이 CPU를 사용하는 Native 플러그인보다 소리가 좋다?

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-07-07T14:36:05+00:00

?DSP를 사용하는 플러그인이 CPU를 사용하는 Native 플러그인보다 소리가 좋다?

보통 프로세서의 구조는 링크된 글에도 쓰여있듯이 계산기+기능에 맞는 컨트롤러나 명령어 칩셋의 구조로 이루어져 있다.

프로세서 구조

CPU의 경우는 계산기(정수 연산자, 부동소수 연산자가 둘 다 있음)+주변기기 컨트롤 명령어셋의 구조이고¹⁷⁾
DSP 의 경우에는 계산기(정수 연산자 또는 부동소수 연산자,기종에 따라 주로 한 가지로 있다)+신호 처리 관련 명령어 세트의 구조이다.

CPU 의 경우는 범용을 위해 만들어졌기 때문에, 기본적인 계산 명령어 제외하고는 계산에 필요한 명령어는 프로그래밍 언어로 라이브러리화 하여 작성해서 사용하도록 되어 있다.하지만 최근의 CPU는 여러가지 멀티 미디어 기능의 하드웨어 명령어 세트를 내장하고 있다.¹⁸⁾ ASIO와 VST가 등장하여 DAW나 플러그인이 획기적으로 발전한 것도 사실 이 멀티 미디어 하드웨어 명령어 세트 때문일 수도 있다.

그렇다면 음질의 차이를 가져 오는 부분은 계산기가 처리하는 데이터 포맷에 달려있다.

UAD1

예를 들면 예전 UAD 1의 DSP 칩은 Motorola 사의 칩을 사용했었는데, 이 칩은 24bit 정수 연산자이다. 이 경우 어떤 방식의 데이터 포맷이 들어오더라도, 계산을 위해서 24bit로 변환 후에 신호 처리를 하게 된다.

이때 당시의 UAD 1의 장점은 그저 CPU 점유를 낮추는 것에 불과했고, 음질은 CPU로 거는 플러그인보다 좋지 못했다. CPU를 사용하는 DAW 인 Cubase 나 Logic Pro X 등이 이미 32bit 부동소수 이상으로 오디오 처리를 하고 있었다

TC Powercore

TC Powercore의 경우에도 같은 칩을 사용했기 때문에, 역시 24bit 정수 연산이었고, 정수 연산자가 부동소수 연산자에 대해서 가질 수 있는 유일한 장점은 레이턴시이다. 따라서 그때 당시의 UAD 1, TC Powercore 등은 컴프레서나 이퀄라이저같이 심도의 해상도에 영향을 많이 받는 플러그인에 대해서 음질이 매우 취약했다.

Pro Tools HD(TDM)

Pro Tools HD(DSP)의 경우에는 TDM¹⁹⁾이란 기술을 사용하여 여러 개의 칩을 동시에 사용할 수 있었고, 따라서 작은 24bit 정수 연산형 DSP 칩을 여러 개를 사용하여 48bit double precision 이라는 포맷으로 연산할 수 있었다. 정수 연산자는 부동소수 연산자보다 레이턴시 부분에서 이득을 가지기 때문에, Pro Tools가 가장 획기적인 DSP 시스템이었다. 48bit 와 32bit 부동소수는 물론 32bit 부동소수가 더 해상도가 높지만, 둘의 비교는 크게 귀로 체감 되지 않았다. 하지만 CPU 로 Pro Tools를 사용하는 RTAS 와 DSP 로 Pro Tools를 사용하는 TDM 사이의 음질 차이가 들려서, 많은 사람들이 RTAS가 더 좋다고 평가를 하는 걸로 봐선, 차이가 있긴 있는 걸로 보인다.

TDM이라는 기술은 예를 들면, 어떤 데이터를 처리할 때 4초의 시간이 필요하다 하면, 1 DSP로 연산하면, 4초가 소모되게 되지만, 이것을 시분할 하여, 각기 4개의 DSP가 동시에 1초 씩 연산하도록 하면, 연산 시간을 1/4인 1초로 줄일 수 있다. 쉽게 이러한 원리라고 생각하면 된다.

CPU

CPU의 경우에는 최근 64bit 부동소수 연산자까지 갖추고 있기 때문에, Cubase 나 Reaper 등의 DAW 가 64bit 부동소수 엔진을 사용하는 경우가 있다. 대부분의 DAW는 아직 32bit 부동소수 연산을 사용하지만, 그래도 위에 설명한 UAD 1 이나, TC Powercore, Pro Tools HD 들의 24bit, 48bit보다는 32bit 부동소수가 다이내믹 해상도에서 우위를 점한다.

UAD2

또 다른 UAD2의 경우는 Analog Device 사의 Sharc 칩을 사용하여 32bit 부동소수 연산자를 갖추고 있다. 이 Sharc 칩의 경우에는 많은 디지털 믹싱 콘솔에서도 채용하여 사용하고 있는데 FPGA를 이용하여 여러 개의 칩을 병렬 연결하여 ²⁰⁾ DSP 파워를 높혀서 사용한다.

DSP의 장점

-레이턴시-

따라서 DSP 를 사용하는 플러그인과 CPU 를 사용하는 플러그인을 비교하면, 각 계산기 칩의 연산 포맷 형태에 따라서 해상도가 결정된다는 것을 알수 있다. 단, DSP 가 가질 수 있는 장점은 분명히 레이턴시 이다. DSP 는 플러그인이나 오디오 연산만을 위해서 전용으로 돌아가는 프로세서 이고, CPU 는 OS 의 멀티테스킹을 위해 시간을 쪼개서 차례차례 여러가지 프로세스에 분할하고 있다. 따라서 CPU 에 Windows 나 맥OS 같은 멀티테스킹 OS를 설치하고 그 위에 다시 DAW를 설치하여 사용하는 경우는 반드시 레이턴시 가 생길 수 밖에 없고, 그러한 멀티테스킹 프로세스 때문에 오디오를 쌓아서 대기 시켜줄 Buffer가 크게 필요하게 되므로 레이턴시가 있을 수 밖에 없다.²¹⁾ 그리고 결론적으로 DSP는 CPU에 비해 매우 저렴하고 전력도 작게 먹고 발열도 거의 없다. 이에 따라 전원부에 큰 비용을 들여 설계하지도 않아도 된다. 결론적으로 제품을 저렴하게 만들 수도 있다.

CPU의 장점

-성능-

CPU 의 장점은 프로세싱 파워가 엄청나게 강하다는 점이다. 물론 그에 따라 가격도 높다. 전기도 많이 먹고 발열도 심하고. 팬도 필요하지만, 거의 대부분 DSP칩보다 CPU가 프로세싱 파워가 크다. 다시 말해서 많은 수의 플러그인을 동시에 거는 것이 가능하고 알고리즘이 복잡하여 DSP기반으로는 절대 구현 불가능한 먼치킨 플러그인²²⁾도 CPU로는 가능하다.

또한, 개발 환경이 매우 좋다. 이미 만들어진 신호 처리에 관한 소스코드 들이 많이 있기 때문이다.²³⁾

이런 CPU의 장점을 이용하여 TC electronic은 SYSTEM 6000을 만들어서 자사의 흑역사인 POWERCORE를 단종시켰고, Waves 는 RTOS²⁴⁾ 기술을 이용하여 SoundGrid DSP 서버라는 제품을 만들었다.

마찬가지로 Merging도 자사의 384kHz 라는 샘플링 레이트 포맷²⁵⁾에 필요한 프로세싱 파워를 비슷한 RTOS 기술과 가상화 기술을 동시에 이용한 masscore라는 기술로 커버 하고 있다.
Lexicon 960L의 경우에도 기판을 열어보면 팬티엄 CPU와 메인보드, 메모리가 나온다. 전부 Intel CPU 의 높은 프로세싱 파워와 레이턴시를 DSP 수준으로만들어주는 RTOS를 이용한 하드웨어 들이다. 덕분에 가격도 엄청 올라간다. 보통 프로세싱 파워는 UAD2의 Octacore²⁶⁾ 카드 정도면 인텔 팬티엄 CPU 1개와 비슷한 수준으로 생각된다.²⁷⁾

결론

어차피 DSP 칩을 만들던 회사들도 사실은 Computer 나 계산기를 만들던 회사다.

DSP 의 제작 목적도 사실은 CPU 와 같은 “계산” 목적이다.

결론은 DSP 던 CPU 던 상관없이 둘 다 2진수 계산을 하는 디지털 프로세서²⁸⁾이다. 결과의 차이는 그 프로세서가 연산하는 연산 포맷과 플러그인 알고리즘에 달려있다

https://europe.yamaha.com/en/products/contents/proaudio/training_support/micro_tutorial/20170421/index.html

— retronica 2019/05/14 04:55

DSP, 플러그인

¹⁷⁾

우리가 컴퓨터를 사용할 때 키보드나 마우스가 버벅거리지 않는 이유는 이러한 주변 기기 컨트롤 명령어 세트가 하드웨어로 동작하기 때문이다.

¹⁸⁾

주로 intel 계열이 이 부분이 강력하다. 사실상 DSP의 신호 처리 관련 명령어 세트와 큰 차이 없음

¹⁹⁾

시분할, DSP 칩을 여러 개 직렬로 연결하여 프로세싱 파워를 높힘,그때는 아직 FPGA 를 사용하지 않던 시절이기에 이기술이 최고의 다중 DSP 칩 사용 기술 이었다.

²⁰⁾

TDM 의 경우는 여러 개의 칩을 직렬 연결하는 방식이다.

²¹⁾

하지만 linux rt와 같은 RTOS 를 설치하여 사용하면 레이턴시 가 DSP 수준으로 줄어든다.ex) masscore, SoundGrid, system6000, lexicon 960L

²²⁾

대표적인 플러그인은 fabfilter pro-L,Waves L-3-16 대신 점유율이 엄청 높겠지만…

²³⁾

DSP 칩도 Sharc 같은 경우는 Scope 사의 pulsa나, 여러 오디오 DSP 하드웨어에 의한 오래된 개발 환경 형성으로 소스코드가 많이 있긴 하다. 그래서 sharc 칩을 오디오 DSP 로 많이 사용하는 이유가 여기에 있다.

²⁴⁾

realtime OS, 실시간OS

²⁵⁾

샘플링 레이트가 2배 늘어나면 필요한 프로세싱 파워도 2배 늘어난다

²⁶⁾

Analog Device의 sharc 8개

²⁷⁾

하지만 그렇다고 해서 UAD2가 안 좋다는게 아니다. 잘 생각해보자. UAD2는 파워 서플라이도 따로 필요 없고 냉각 팬도 없다. 팬티엄 CPU 1개를 돌리기 위해선 CPU 팬도 돌아야 하고 메인보드와 CPU, 메모리를 가동하기 위한 파워 서플라이도 필요하고 부피도 크다는 걸 생각해보자. DSP 칩과 CPU 칩의 장단점을 한번에 파악할 수 있다.

²⁸⁾

연산기, 계산기