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Hi-Fi(하이파이)는 High Fidelity(하이 피델리티)의 약자다.본래 음향용어로 인간의 가청영역대인 20 Hz – 20 kHz를 원음에 충실하게 왜곡 없이 재생하는 음향기기의 특성을 말한다. 고음질은 하이파이의 전제조건이며, 하이파이와 동의어는 아니다.
2. 하이파이 장비
2.1. 하이파이 시스템
기본적으로 프론트 L, R의 2채널 스테레오만 사용하며, 서브우퍼는 일반적으로 사용하지 않는다. 하지만 극저음을 재생하기 힘든 북셸프 스피커로 셋팅하는 경우에는 서브우퍼를 1개 또는 2개를 배치하여 2.1ch 또는 2.2ch로 구성하여 스피커의 부족한 극저음 대역폭을 커버하는 식으로 사용하기도 한다. 사실 프로페셔널 환경에서는 2.1이나 2.2채널을 자주 쓰는 편이라 서브우퍼를 붙여쓰는 것이 사파라고 보는 태도가 하이파이 유저 특유의 고집과 아집임을 보여줄 뿐이며, 측정치 상으로도 상당수의 스피커는 서브우퍼 대역폭을 자르면 멀티톤 테스트에서 발생하는 왜곡이 확 줄어드니 외려 이전보다 더 이상적인 소리를 들을 수 있는 경우도 많다.[1]순수한 음원 자체를 추구하여 다양한 방법으로 소리의 왜곡, 착색, 손실 등을 최대한 줄인다. 이퀄라이저를 비롯한 음향효과를 적절히 사용하여 시스템의 왜곡을 보상하기도 한다. 음향효과를 잘못 사용하면 음질이 나빠지기 쉽기 때문에 대부분 배제하는 편이지만, 리스닝룸의 음향 특성을 마이크로 측정한 데이터를 이용하여 위상의 뒤틀림, 정재파, 부밍등 다방면으로 조금씩 조절하여 음질 열화가 거의 없는 복합음향효과[2]가 있긴 하다.
사실 스피커 인클로저나 오디오 룸을 만들기 위해서 공간음향적인 특성을 고려해야 하는데 사실 이 작업 자체는 EQ와 비슷하다. 전기적인 특성을 변화시키는 EQ로 튜닝을 하는 것과 마찬가지로 공간 자체의 특성을 이용해 튜닝을 하는 것이다. 하지만 부밍은 이걸로 잡아도 위상의 뒤틀림 같은 건 대부분 EQ로는 못 잡는다. 또한 부밍으로 인한 딥은 EQ로 보상해봤자 잘 안 잡히면서, 괜히 보상하면 층간소음만 커지니 이럴 때 공간의 배치는 여전히 중요하다.
오디오파일 중에서는 이러한 하이파이 마니아였다가 빈티지 오디오 마니아가 되는 경우도 많다.[3] 자동차, 낚시와 함께 장비마련에 천문학적인 비용이 들어가는 취미 끝판왕 중 하나로서 구매 최종테크는 리스닝 룸이 있는 집이다.
2.2. 모니터링 스피커
스튜디오 등에서 쓰는 모니터링 스피커를 사용하는 경우도 많다. 모니터 스피커는 작곡가들이 편곡이나 믹싱을 하는 과정에서 왜곡이 없는 플랫한 사운드를 듣기 위해 사용하는 스피커이다. 모니터링 스피커 대부분이 우퍼 크기가 5인치 이상을 하며 100만 원이 넘어가는 미친 하이파이 장비와 비교하면 나름 저렴하면서도 왜곡없는 소리를 내주기 때문에[4] 방이 좁거나 몇 백만원 씩이나 쓸 수 없는 하이파이 매니아들에게 각광을 받고 있다.어느 정도 성능이 보장되는, 전공자 이상의 작곡가들이 사용하는 것들은 대부분 30만 원이 넘는다. 스튜디오의 마스터링단을 보면
모니터링 액티브 스피커는, 보통 근거리[7]에서는 심각한 히스 이슈가 있다. 스튜디오에서야 멀찍이 떨궈서 쓰니 별 문제가 없지만, PC-FI는 거의 초근접으로 들어야 하기 때문에 히스노이즈에 둔감한 일부 사람을 제외하고는 사용하기 부적합한 경우가 많다. 그러나 일부 액티브 스피커는 사실상 배경 소음과 비슷한 수준으로 히스 노이즈를 통제한 경우도 있으며, 이런 스피커들은 보통 골방용 가성비 갑으로 소개된다.
한 가지 알아두어야 할 점은, 스튜디오용으로 개발된 모니터링 스피커는 경우에 따라서 음질보다는 내구성을 더 중요하게 여기도록 설계되었다는 점이다.[8] 녹음 스튜디오에서는 매우 높은 볼륨으로 하루 종일 스피커가 일을 하는 경우가 비일비재 하다. 그리고, 스튜디오의 막대한 사용 요금을 생각해 보면, 모니터링 스피커 하나 고장나서 녹음 못하고 시간을 낭비하는 것은 상상하기 힘든 재앙이다. 즉, 일반 가정에서 편하게 하루 한두 시간 들을 수 있는 가정용 스피커에 비해서, 애초에 전문가용 시스템에 기대되는 내구성의 수준이 매우 높기 때문에, 전문가용 모니터링 스피커는 설계단계에서부터 음질을 조금 희생하더라도 내구성을 더 중요하게 여기는 경우가 많다. 물론, 모니터링 스피커의 경우 음질을 조금 희생한다고 해도 여전히 저렴한 가정용 스피커 보다는 월등히 좋은 수준이긴 하지만. 내구성 보다는 음질 하나만을 목표로 설계된 최고 수준의 가정용 하이파이 스피커와는 설계 관점이 조금 다를 수 있다는 점을 알아야 한다.[9]
하지만 모니터 스피커가 내구도에 집중한 나머지 하이파이 스피커와 비교해서 가성비가 떨어진다고 보기도 힘든 것이 동가격대에서 저음 대역폭이 오히려 모니터링 스피커가 우수한 편이다. 모니터링 스피커 대부분이 스피커 내부에 앰프와 디지털신호처리기가 내장되어 있다보니 동가격에서 저음을 더 효율적으로 처리해서 하이파이 스피커에서는 꿈도 꿀수 없는 100만 원 미만에서 40헤르츠 초중반대까지 (-6db) 끌어내는 것이 가능하다. 사실 하이파이 스피커는 음색에 튜닝을 가하는 성향이 있다보니 원음재생의 목적에 있어서는 오히려 거리가 있는 편이다.
3. 하이파이의 경계
3.1. A/V와의 차이
A/V와의 차이를 꼽자면 A/V는 영상기기와의 연동을 목적으로 하며[10] 최소 5.1채널 이상[11]의 서라운드를 구성하여 박력있는 음향과 생동감있는 공간감을 보다 강조하는 경향이 있으며, 음향적 쾌감의 극대화를 위해 다소의 착색이나 왜곡도 감수한다.목적이 뚜렷하게 구별되는만큼 주로 선택되는 기기의 면면에도 차이가 드러나는데, A/V에서는 소스로 다채널을 지원하는 영상 매체(블루레이)가 쓰인다면 Hi-Fi는 스테레오 소스를 사용한다. 또한 A/V에서는 프리앰프/파워앰프/소스기기가 전부 일체된 A/V 리시버를 사용하는 경우도 많지만, Hi-Fi에서는 일정 수준 이상의 시스템이라면 대부분 프리앰프, 파워앰프, 소스기기가 분리된 구성을 가지고 있다.
보통 같은 비용으로 5.1이상의 서라운드를 운용하는 A/V보다 스테레오만 사용하는 하이파이가 훨씬 좋은 고음질이다. 바꿔 말하면 A/V시스템은 같은 가격으로 보다 많은 채널과, 다양한 기능을 구현하기 위해 음질을 희생한 경우라고 할 수 있다. 음질에 욕심이 있지만 예산이 부족하다면 A/V보다는 하이파이를 지향하는 편이 좋을 것이다. 물론 어디까지나 상대적인 것이고 일정한 기준이 있는 것은 아니므로 마음만 먹는다면 시중의 값싼 5.1채널 액티브 스피커로 10만원이내의 저렴한 A/V질도 얼마든지 가능하긴 하다.
당연히 하이파이 시스템을 영화감상 같은 A/V용도로도 사용가능하다.[12] 하이파이를 추구한다는 오디오파일들중 일부는 A/V를 즐길 때도 본래 데이터 그대로 재생하는 게 좋다고 생각하며[13] 소수는 다른 이들의 취향을 존중하지 못하고 과격한 발언도 서슴지 않는다.
3.2. 하이파이 스펙
하이 레졸루션 오디오 등의 기준이 존재한다.3.2.1. 음향 처리
하이파이를 표방하는 자격 없는 저가 디지털 오디오 플레이어, DAC, 앰프가 간혹 있으므로 하이파이의 기술적 합격선을 알아두면 도움이 될 것이다.무선 하이파이 플레이어는 LDAC, aptX HD 같은 24 bit 48 khz 이상의 무선 코덱을 지원해야 하며, 블루투스 버전은 높을수록 좋으나 블루투스 4.1도 aptX HD가 지원되므로 4.1 이상이면 기본적인 자격은 된다. 블루투스 3.0이라도 블루투스 이어폰, 헤드폰 성능만 좋으면 노이즈가 크게 청감되지 않는다. 스마트폰에 유선 하이파이 기능이 탑재되었다 하여 무선 하이파이도 된다는 보장은 없으며 둘은 별개에 가깝다. 또한 LDAC는 최대 1200kbps에 불과한데, 24 bit 48 khz는 2,304 kbps, 16 bit 48 khz는 1,536 kbps이므로 대다수의 블루투스 오디오 무선 코덱은 손실압축을 할 수밖에 없다. 2026년 기준 16 bit 48 khz를 무손실 전송할 수 있는 코덱은 aptX Lossless, LHDC V5 밖에 없다. 와이파이로는 수월하게 무손실 전송이 가능하여 와이파이로 연결되는 홈 오디오 기기가 다수 존재하지만, 무선 이어폰 및 헤드폰은 배터리 소모 때문에 와이파이 모듈을 넣기 어렵고 블루투스 모듈을 넣을 수밖에 없다. 다만 LDAC 정도만 되어도 무선 이어폰, 헤드폰을 쾌적하게 즐길 수 있다. 또한 저항 등의 만듦새에 따라 다르나 잘 만든 무선 이어폰, 헤드폰은 16 bit 블루투스 코덱으로 연결되어도 24, 32 bit로 업샘플링하는 등 유선 16 bit에 비해 노이즈가 작다. 대부분의 음원, 특히 대중 음원은 16 bit로 충분하며 대편성 클래식 등 다이내믹 레인지가 중요한 장르가 아니라면 크게 체감되지 않는다.
유선 하이파이 플레이어 또한 다수의 코덱을 지원하는 게 좋다. 코덱에 따라 압축효율이 달라서 Opus 160kbps는 MP3 320kbps와 음질이 비슷하다. 일반적으로 디지털 오디오 플레이어는 다수의 코덱을 지원하며 MP3 플레이어라 불리는 2010년대 이전 구형 기기 혹은 초저가 기기에서 문제가 된다. 압축율이 높은 코덱은 AP 연산을 더 많이 해서 전력을 조금 더 소모하지만 큰 문제는 아니다. 한편 압축률이 높은 코덱은 Opus의 경우 현장감을 위해서 혹은 초고음을 온전히 기록하는 대신 추정하여 형성되는 초고음역대가 쾌적하지 않게 청감되는 등의 미묘한 문제가 있을 수 있으며, 높은 kbps를 선택하면 해결될 가능성이 높다.
최소한 24 bit 48 khz 혹은 24 bit 44.1 khz 이상의 오디오 해상도를 지원해야 한다. 16 bit의 소리 깨짐, 즉 양자화 왜곡이 유발하는 계단식 고조파 왜곡 노이즈를 완화하기 위한 디더링 기술은 화이트 노이즈 유형의 무작위성 양자 노이즈를 동반하는데, 24 bit부터는 양자화 왜곡, 양자화 노이즈가 없다. 또한 나이퀴스트 정리상 44.1 혹은 48khz 이상이어야 인간 가청 음역대에서 왜곡이 없기 때문에 24 bit 48 khz는 하이파이의 마지노선 혹은 가성비 하이파이 음질이라고 할 수 있다. 2020년대 중반 기준 4000원짜리 ALC5686, CX31993 DAC에서도 32 bit 384 khz 음질을 지원하는데, 24, 32비트는 노이즈 플로어가 -144dB, -1500dB이므로 체감이 불가능하고, 384 khz는 돌고래, 박쥐나 체감될 오버스펙이다. 24 48을 초과하는 스펙의 음질 출력은 작업용 말고는 의미가 없고 연산이 많아질 뿐이다.
다만 24 bit 96 khz 이상의 해상도가 필요할 때가 있다. 사람은 32khz 이상의 초음파를 체감할 수 있으며 기분이 좋아지는 하이퍼소닉 효과(Hypersonic Effect)가 있지만,[14] 사람은 초음파를 귀로 들을 수 없고 피부로 느낄 수 있기 때문에 초음파 재생 가능한 초광대역 슈퍼 트위터가 달린 고가의 스피커 시스템을 통해 체감할 수 있고 이어폰, 헤드폰은 의미가 없다. 2000년대 이전의 오버샘플링이 없는 구형 기기는 24 bit 96 khz 이상을 사용하자. 오버샘플링이 없다면 48 khz에서는 비가청 영역이 좁아 아날로그 필터의 기울기를 가파르게 만들기 어렵고, 그로 인해 앨리어싱 노이즈가 침투하기 쉽기 때문이다. 다행히 오늘날에는 대다수의 DAC가 델타-시그마 방식으로 만들어지기 때문에 16 bit 48 khz 보급기라도 DAC 칩 내부에 오버샘플링이 있다. 오버샘플링을 넣지 않은 Multi bit R2R, 1-bit discrete DAC를 사용한다면[15] 24 bit 96 khz 이상의 음원 출력을 사용하자.
신호 대 잡음 비율, 즉 SNR(Signal-Noise Ratio)은 110 ~ 120 dB 이상, THD+N은 0.001% 즉 -100dB 이하, 크로스토크 또한 -100dB ~ -120dB 이하, 잔류 노이즈가 1.0µV 이하면 감도 높은 이어폰에서도 노이즈가 없을 것이다. 만약 노이즈가 있다면 접지 노이즈, 프로그램 오류, 제품 불량, 무선 기기 혹은 차폐 불량으로 인한 간섭 노이즈, 저품질 음원 자체 노이즈 등의 다른 원인을 의심해 보자. 노이즈는 비교청음에서 구별하지 못하고 청감되지 않더라도 인지적 피로, 무의식적 불편함을 유도할 수 있다. 다만 노이즈에 둔감한 사람은 크게 거슬려하지 않거나 화이트 노이즈로 인식하여 집중에 도움을 받는다고 느끼는 등 개인차가 있다.
출력 임피던스는 최대 1옴, 가급적 0.5옴 이하가 좋다. 이어폰, 헤드폰은 스피커와 달리 주파수별 임피던스 그래프가 일정하지 않은 제품이 많고, 옴이 높으면 토널 밸런스, 즉 저중고음 균형이 달라져 다른 소리의 이어폰이 되는 경우가 많기 때문이다. 토널 밸런스의 변화가 반드시 나쁜 것은 아니나, 그 변화를 정확히 이해하고 의도하는 것이 아니라면 바람직하지 못한 현상이다. 하지만 소비자가 옴 높은 제품을 거르기 쉽지 않다. 이어폰 & 헤드폰의 주파수별 임피던스 및 소스 기기 & 앰프의 출력 임피던스 또한 공개가 잘 되지 않는 경우가 많아 측정 리뷰에 의존해야 하기 때문이다.
3.2.2. 음향 출력
음향기기, 드라이버의 전고조파왜율(Total Harmonic Distortion, THD)은 이어폰, 헤드폰의 경우 최대 1%, 가급적 0.1%~0.05% 미만이 좋다. 귀는 저음일수록 왜곡에 둔감하고, 특히 50hz 미만의 극저음의 왜곡에 둔감해서 10%까지 괜찮다. 의도적으로 왜곡을 일으켜 독특한 음색, 음장을 형성하는 경우가 있으나, 의도와 설계가 아니라면 무조건 왜곡이 낮은 게 좋다. 특히 왜곡이 낮으면 고음압, 피크 볼륨, 고강도 EQ에 잘 적응한다. 스피커는 저음역대 왜곡이 이어폰, 헤드폰보다는 다소 높게, 1~3% 정도로 형성되어도 무방하다. 총화음왜율을 구성하는 N차고조파왜율(Nth Harmonic Distortion) 또한 고려할 요소인데, 각각의 왜율의 비율에 따라서 음색이 달라질 수 있다. 특히 짝수차, 홀수차의 비율이 중요하다. 음색은 홀수차가 많으면 차갑고 또렷하며, 짝수차가 많으면 따뜻하고 풍성하다는 게 중론이다.토널 밸런스 또한 중요해서 스피커는 주파수 응답이 평탄해야 하고, 이어폰 및 헤드폰은 타겟 커브 개념이 중요하게 다루어진다. 등청감곡선, 청력 손상과 연령대별 감쇠율 및 이도 형상 차이 등의 청력 개인차 등으로 인해 궁극적으로는 개인화가 중요해져 BRIR 등의 기술이 있고, Apple은 에어팟 시리즈 등의 이어폰, 헤드폰 음향기기에 등청감곡선 고려 등 음향 개인화 기술을 적용하고 있다.
4. 기타
- high에 반대되는 단어를 사용한 로우파이가 있다. 하지만 이건 음악 장르를 지칭하는 표현이다.
5. 참고 문서
[1] 특히 물리적인 한계를 넘어 극저역을 내려고 무리한 스피커들이 그런 경향이 강하다.[2] 오디오렌즈, 어쿠레이트, 디락라이브나 어큐페이즈의 DG-38 등의 디지털 이퀄라이저나 최신 디지털 프리앰프들. A/V 리시버들에도 도입된다.[3] 웨스턴 일렉트릭, 알텍랜싱, JBL, Harbeth 등의 브랜드.[4] 당연하지만 이쪽도 완전한 프로 장비로 넘어가면 100만 원을 훌쩍 넘긴다. 하지만 이런 가격차이는 대부분 우퍼 크기의 차이이며, 프로들도 좁은 공간에서는 50만 원대 아래의 5인치 우퍼 스피커를 잘 사용한다. 모니터링 스피커의 목적이 '왜곡없는 소리를 내는 것'인 만큼 인터넷에서 입문용으로 추천되는 비교적 저렴한 스피커라도 소리의 질은 충분히 보장된다. 다만 모니터링 스피커라고 해도 소리의 성향은 재질에 따라 스피커마다 다르다.[5] 나무위키에서 NS-10M이 많이 거론되긴 하지만, 플랫 사운드를 원하는 사람이면 일부러 중고를 구할 생각은 접는 게 좋다. 과거에는 가성비가 뛰어나서 일본에서 많이 쓰였지만, 현대 기준으로는 플랫한 소리와 거리가 멀어서(후속작인 HS 시리즈와 소리 성향이 똑같다. 성능은 HS 시리즈가 더 낫다.) 업계에서 사장되었다. NS-10M의 감성을 더 꽉찬 소리로 느끼려면 HS 시리즈를, 플랫한 사운드를 원하면 같은 회사의 MSP 시리즈가 훨씬 나으니 그쪽을 알아보는 게 낫다.[6] 유튜브에 검색하면 동급의 다른 스피커와 비교하여 측정용 마이크로 원음과 비교하는 영상이 있는데, 이 스피커가 원음과 거의 차이가 없는 소리를 들려주었다. JBL 문서에 들어가면 볼 수 있다.[7] 1m 이내[8] 보이스 코일 재질을 구리/알루미늄 대신 CCAW/고내열 구리를 사용하여 장시간 고볼륨 환경에서도 코일이 타지 않게 하거나, 수지 대신 내열접착제로 코일과 돔을 고정하거나 리미터/서멀 프로텍션/크로스오버 DSP 보호 게인 부품을 넣거나[9] 전문가용 장비는 필요한 만큼의 성능을 필요할 때 언제든 문제없이 사용할 수 있게 설계된다. 러기드 노트북이 대표적인데, 절대적인 연산성능은 최신형 게이밍 노트북에 비하지 못하지만, 내구성과 부품의 신뢰성, 유지비용은 러기드 노트북이 압도적으로 좋다. 스튜디오 모니터링 스피커도 마찬가지. 애당초 전문가용은 장사도구이기 때문에 취미용 물품과 비교하면 곤란하다. 같은 음향 쪽의 예시를 들면 Shure의 무빙코일 마이크 중 SM58과 SM57이 저렴한 가격과 엄청난 내구성 덕분에 마이크 시장에서 표준으로 자리잡은 것이 유명하다. 물론 요즘 나오는 동급 경쟁품에 비해 평범할 뿐이지 성능 역시 준수하다.[10] 주된 용도는 영화감상이나 비디오 게임.[11] 왼쪽, 오른쪽, 가운데. 또는 왼쪽, 오른쪽, 서브우퍼. 후자의 경우 2.1채널이라 일컬으며 서브우퍼채널을 별도로 구분하고 있는데, 동일한 맥락 하에 4.1, 5.1, 7.1, 9.1등의 보다 확장된 포맷도 존재한다.[12] 정확히 말하면, 하이파이 시스템의 규모를 확장하는 방식이다.[13] 이런 경우, 전문가들이 쓸 법한 왜곡 없는 디스플레이를 함께 추구하기도 한다.[14] 20kHz~32kHz는 도리어 불쾌함을 유발한다. 이것은 네거티브 하이퍼소닉 효과(Negative Hypersonic Effect)다. 초음파 재생으로 인한 가청음역대 미세잡음을 청감했을 뿐이라는 반박연구 또한 존재한다. 하이퍼소닉 이펙트는 재현성 부족으로 학계의 합의를 이끌어내지 못했다.[15] 오버샘플링을 넣은 멀티비트, 디스크리트 DAC도 존재한다.