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현 USB 관련 개발자의 USB 케이블에 따른 음질 차이에 대한 의견입니다.
HIFI게시판 > 상세보기 | 2011-02-07 19:28:04
추천수 0
조회수   2,393

제목

현 USB 관련 개발자의 USB 케이블에 따른 음질 차이에 대한 의견입니다.

글쓴이

김태현 [가입일자 : 2007-03-13]
내용
안녕하십니까?





저는 현업에서 USB 관련 F/W를 개발하고 있는 개발자입니다.



어쩌다가 게시판을 타고 들어와서 근간에 USB 케이블에 따른 음질차이가 이슈가 되고 있는 것을 보았습니다.

댓글들을 읽다 보니 제가 경험했던 사실과 다른 추측들이 많아서..

괜한짓인것 같긴 하지만.. 해당 이슈에 대한 제 생각을 정리해 보겠습니다.





1. 전송 오류



최소한 USB 인증을 받은 1M 이내의 케이블이라면 전송 중에 데이터 오류는 발생하기 힘듭니다.

인증받지 않은 케이블이라 할지라도 구리선 네가닥으로 연결하지 않는 이상 일반적인 USB 케이블이라면

케이블 차이로 인해 전송되는 데이터가 바뀌는 일은 거의 없습니다.



만약 오류가 난다 하더라도 이는 한 프레임이 단절될 경우 '틱', '특', '윽' 하는 noise로 생성됩니다.

정말 희박한 확률이지만 주기적으로 이런 오류가 발생한다면, 위 패턴의 noise가 반복적으로 들릴 것입니다.



즉, 저가의 케이블에서 USB 통신 중에 오류로 인해 데이터 손실이 발생한다면

음질이 달라지는 것이 아니고 위 패턴의 noise가 발생하게 됩니다.



음질이 달라질 정도로 전송 오류가 발생하여 PCM 데이터가 변질된다는 것은 거의 불가능에 가깝습니다.

이는 USB 와 Audio class 및 Isochronous transfer의 spec 특성 때문입니다.





2. Noise



그런데, 저가와 고가의 케이블이 어떤 부분이 다르기에 가격이 차이가 날까요?



일단 고가의 케이블 설명을 주로 보면 Noise에 강하다라는 것이 대부분입니다.

즉, PC에서 DAC까지 데이터가 전송되는 중간에 여러 경로로 유입되는 noise를 잘 잡았다는 것입니다.



앞서 설명드린 대로 noise로 인해서 전송되는 데이터 자체가 변질되는 경우는 거의 없습니다.

두 케이블에서 전송된 Digital Data 자체는 같을 것입니다.



그럼 도대체 저가와 고가 두 케이블간에 나타날 수 있는 noise 차이는 무엇일까요?



여기서 noise 성분에 대해서 두 가지로 구분을 해 보겠습니다.



a. PC에서 발생한 Ground noise

b. USB 케이블을 타고 전송되는 중간에 유입되는 noise



a번 noise는 애초부터 케이블 전단에서 발생된 noise로 이 noise를 케이블에서 없애기는 불가능합니다.

특정 회로가 추가되지 않는 이상 케이블은 케이블일뿐, 원래 있던 신호를 변경하지 못하기 때문입니다.

근래 이런 noise를 없애기 위해서 PC와 전원단을 분리한 USB Host controller 제품들이 나오는 것 같습니다.



** 여기까지는 고가와 저가의 케이블간에 차이가 없다고 보셔도 됩니다.



b번 noise는 발생할 소지가 분명히 있습니다. 이로 인해 DAC 기기 전반적으로 영향을 받을 수도 있습니다.

그러나 이는 Digital data의 차이에서 오는 것이 아닌 Analog 관점에서 유입된 noise로 인한 차이 입니다.

이로 인한 음질 차이가 발생할 수 있음은 저도 잘 모르겠습니다. 이는 DAC 기기의 회로 구성 및 처리 방법에 따라 달리지기 때문입니다.

만약 DDC 기기라면 이 조차 별 의미가 없을 것이고요.

이 factor로 인한 차이는 제가 측정해보거나 경험해 보지 못한 부분이기 때문에

케이블 차이에 따른 유입 노이즈의 유무 혹은 그 유입량의 차이로 인한 음질 차이는 제가 설명드리기 어렵습니다.





결론을 내자면 아래와 같습니다.



1. 어떤 USB 케이블이던 전송되는 데이터의 변질로 인한 음질 변화는 없다.

2. 그러나 "USB 전송 중에 가미된 analog noise"가 DAC에서의 Analog 처리에 영향을 미쳐서 음질이 달라질 수 있는 가능성은 존재한다.



제가 고가의 케이블이 좋다/나쁘다, 효과있다/없다를 결론내 드리긴 어렵습니다.

다만, 글을 읽으시는 분들께서 개인적인 판단에 참조하시길 바라며...

이만 글을 마치도록 하겠습니다.

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김유형 2011-02-07 19:39:06
답글

현업에 종사하는 개발자신데 오히려 설명은 더 쉽게 잘 해주셨네요.^^<br />
최근에 아나로그로서의 USB케이블에 대해서 생각해봤는데, 아나로그! 참 변수도 많고 어렵죠.<br />
잘 읽었습니다.

nkyungji@dreamwiz.com 2011-02-07 19:47:26
답글

케이블에 따른 소리의 변화는 상당히 큰편입니다.<br />
그러나 디지털은 변하지 않는다 하지만 그 결과물인 아날로그 신호는 변화를 감지 할 수 있습니다.<br />
2번에 의한 사운드변화인것으로 추측되네요.<br />
결론은 케이블에 따른 변화는 있다는 것으로 해석도 가능하네요.

김정한 2011-02-07 19:55:57
답글

USB cable의 품질과 음질의 관련성에 대한 여러 논제 중 큰 이슈 하나는 정리해 주셨군요.<br />
잘 봤습니다...<br />

유하늘 2011-02-07 20:00:12
답글

저도 USB케이블의 음질 논란이 일 때마다, 만약 차이가 있다면 그 원인은<br />
USB케이블에 타고 들어오는 아날로그 노이즈의 영향일거라 설명했었는데...<br />
김태현님께서 같은 의견을 내주시니 더욱 확신이 가네요...<br />

정연우 2011-02-07 20:02:23
답글

USB 케이블의 디지털부분은 변화가 거의 불가능하나 아날로그적인 부분에 변화가 가능하다라고 해석하면 될지?<br />
그럼 USB 를 통한 신호를 받는 DAC은 디지털신호를 아날로그로 바꿔주는 기기인데 여기서 아날로그부분이 들어가서 뭐가 달라지는 건지 의문입니다.

이종남 2011-02-07 20:10:37
답글

순수단일 신호인 10Khz의 디지털오디오신호가 처리 혹은 전송 중 외부에서 1Khz의 노이즈가 영향을 끼친다면 10Khz의 디지털오디오신호는 어떻게 변할까요...<br />
<br />
결과는 순수단일신호가 아니고 10Khz + 9Khz + 11 Khz의 디지털신호로 변성이 됩니다. 추가되는 9, 11Khz의 크기는 1Khz의 노이즈크기에 정확히 비례를 합니다..<br />
<br />
즉.. 디지털도 외부의 영향을 받는 다는 것입니다

이종남 2011-02-07 20:14:30
답글

단순한 썰이나 개인의 주장이 아니라 이미 공학적으로 증명이 된 사실이고.. 이것을 제품생산에 이용을 합니다.. <br />
<br />
또 새로 생성되는 9, 11Khz의 디지털신호는 그 고조파형이 계속 만들어지고 이는 아날로그기기에서 두개의 입력신호가 서로 모듈레이션 되어서 만드는 IMD와 아주 흡사하지요.. <br />
<br />
이렇게 디지털신호도 변성이 되므로 자체진동 혹은 외부노이즈를 줄일려고 각 메이커에서 차폐나 메카니즘에

유영준 2011-02-07 20:52:39
답글

이종남님//<br />
<br />
USB 전송로의 신호선은 differential 신호이기 때문에 전자기 노이즈에 상당히 강한 면을 지니고 있다고 알고 있습니다. 말씀하신대로 10khz의 신호에 1khz의 노이즈가 외부 전자기파에 의해 인가되는 일은 기본 USB 케이블에서도 좀처럼 일어나기 어렵지 않나 싶습니다. 그러한 이유로, 신호선보다 전원선 및 GND선을 더 의심하고 있습니다. ^^;

손일철 2011-02-07 20:53:37
답글

그렇다면 전기적인 연결이 없는 광케이블은 아날로그 노이즈 유입이 불가능할 것이므로 케이블에 따른 소리차이는 없다고 봐도 될까요? 다른 변수가 있으려나...

이종남 2011-02-07 21:00:01
답글

1Khz는 디지털오디오신호가 외부적으로 변성이 일어나는 것을 그냥 예를 들은 것이죠.. 어떤 노이즈가 순수한 1Khz이 되지는 않지요..<br />
<br />
USB의 전원노이즈는 이미 많이 언급이 되었을껍니다. 이런 경우 보통 60 혹은 120Hz의 기본노이즈와 그 고조파가 만들어지는 경우가 많습니다.. 이는 설계가 잘못된 일반 CDP에서도 빈번하게 일어나기도 하지요.. <br />
<br />
관심이 있으시다면 그런 계측 스펙트럼은

유영준 2011-02-07 21:06:24
답글

이종남님//<br />
<br />
그럼 USB 케이블의 신호 전송선은 거의 영향이 없다고 볼 수 있고, 전원선과 GND선이 영향을 받는 정도를 막아주는 정도가 USB 케이블의 품질을 좌우 한다고 볼 수 있으련지요?

이종남 2011-02-07 21:10:30
답글

그렇지는 않지요.. <br />
<br />
보통 전원노이즈의 양이 워낙 많기 때문에 주로 영향을 끼친다는 것이지.. 다른 외부 전기적 노이즈에 강하지는 않습니다. 만약 전원노이즈보다 더 강한 외부 노이즈가 있고 선재의 차폐가 시원찮다면 당연히 영향이 있겠지요.

이종남 2011-02-07 21:12:15
답글

http://board.wassada.com/iboard.asp?code=hifi&mode=view&num=83549&page=0&view=n&qtype=user_name&qtext=%C0%CC%C1%BE%B3%B2&part=av<br />
<br />
이것은 같은 랩탑에서 같은 USB로 AC전원을 사용한 것과 받데리 구동을 한 것을 비교한 스펙트럼입니다. 이런식으로 USB는 전원이 주로 노이즈원으로 작용한다는 것이지요..

유영준 2011-02-07 21:14:33
답글

이종남님//<br />
<br />
제가 질문을 오해의 여지가 있게 드린거 같습니다.<br />
<br />
질문을 다시 드리자면, USB 케이블의 4선(2.0기준) 중, 신호로(D+,D-)에 미치는 외부 전자기파 노이즈의 영향은 디지털 신호 해석에 큰 영향을 주기 어렵다고 볼 수 있고, 나머지 +5V 전송로 및 GND 전송로가 노이즈의 영향을 받을때, 결국 DAC에 영향을 크게 끼친다고 볼 수 있는가 라는 것이 었습니다.

이종남 2011-02-07 21:19:35
답글

현실적으로 USB의 가장 커다란 문제는 전원노이즈입니다. 물론 다른 노이즈도 영향이 있지만요. 그래서 전송선재를 전자파 발생이나 진동이 심한 트랜스 근처에 두지 말라고 조언하기도 하는 이유 아닐까요?? <br />
<br />
제가 소개한 자료 정도의 스펙트럼이라면 귀에 무조건 들립니다. 만약 저 정도도 못느끼면. 진짜 이비인후과 병원을 찾아가봐야겠지요...

이종남 2011-02-07 21:26:43
답글

또 동축, 광, USB의 전송품질을 비교해본 대부분의 계측 스팩트럼을 보면 USB가 비교가 안될 정도로 열악합니다. 그래서 많은 사람들이 USB케이블의 차이를 더 확연하게 느끼는 것일지도 모르죠...<br />
<br />
하지만 전원을 동반하지 않는 광, 동축이 상대적으로 품질이 좋다는 것이지.. 이것 또 역시 외부노이즈에 영향이 아주 없지는 않습니다..

김영석 2011-02-07 21:33:23
답글

명료(?)한 글 이네요... 도움이 많이 되었습니다.<br />
개인적으로... 김태현님과 같이 글 써 주시는 분들... 너무 좋습니다...^^;

신승욱 2011-02-07 21:42:55
답글

니어필드에서 디지털 케이블을 통해 전송되는 DATA의 변화는 없다고 봐야한다는 얘기를 저도 하였습니다만..... (저 역시 IT밥을 벌어먹고 삽니다만 이쪽 종사자들한테는 너무나 당연한 사실입니다. 이건 반론의 여지가 없는겁니다.) 다른쪽에서 문제를 바라봐야한다고 얘길해도 당최 먹히지 않더군요.<br />
본문글에도 분명히 DDC기기라면 별 의미가 없다라고 말하고 있음에도 댓글 흐름은 또 엉뚱하게 흐르는군요.. USB를 비싼 돈 주고 구입

최연석 2011-02-07 23:00:52
답글

정말 전원이 주된 원인이라면 adum4160 과 같은 걸로 절연했을때 케이블에 따른 차이가 궁금해지네요

이교성 2011-02-07 23:57:43
답글

usb 의 전원이 지터와 노이즈에 가장 영향이 크다는 것이지요..<br />
그리고 신호선에 흐르는 데이터 역시도 전기적신호입니다.<br />
<br />
그리고 저는 it종사자가 아니기에 usb 메카니즘을 잘 모르지만, 서두의글(김태현님의 글)은 <br />
data 전송시에 에러보정을 하는 방식 (즉 외장하드에 기록)일때 국한된 말이 아닐까요?<br />
<br />
오디오신호는 우리가 생각하는 데이터(가령 0101 이 5 이다

박천일 2011-02-08 00:02:05
답글

이종남선생님의 좋은 의견과 지식 즐겨보고 도움이 됩니다만 댓글수를 조금만 더 줄이시면 다른 다양한 의견도 읽을 수 있는 기회가 되지 않을까 생각해봅니다. <br />
<br />
항상 이점이 조금 아쉽더군요. 확신이 강하시기에 더더욱 많은 댓글을 쓰시겠지만 그러다 보니 가능성을 막아버리는 느낌이랄까요.

김태현 2011-02-08 03:30:55
답글

술한잔 하고 좀전에 들어왔습니다. 많은 분들이 질문과 의견을 주셨습니다. 먼저 몇가지 간단히 답변을 드리자면,<br />
<br />
DAC은 Digital에서 Analog로 신호를 변경시키는 장치이며 Digital로 받은 신호를 Analog로 변경하고 난 이후에는 출력단까지 Analog 회로가 구성될 것입니다. 이 부분에 USB line을 타고 들어온 Analog noise가 영향을 미칠 가능성이 있다는 것입니다.<br />
<br />

이종남 2011-02-08 09:36:22
답글

제가 익스 대신 크롬을 사용하기 때문에 댓글이 255자로 제한이 되어있습니다.<br />
그래서 댓글을 나누어서 씁니다. 와싸다에서 해결을 해주어야 하는데.. 박천일님 이해해 주세요...^^<br />
<br />
김태현님의 말씀은 데이터통신에서는 100% 맞는 말인데.. 디지털오디오스트림에서도 적용하기는 조금 문제가 있습니다. 즉 USB HDD와 PC 간의 데이터통신과 트랜스포트와 DAC간의 디지털오디오스트림 통신은 아주 커다란 차이가

이종남 2011-02-08 09:40:17
답글

"DAC에서 사용하는 방식에서는 Error 보정이 아예 없습니다."<br />
<br />
맞습니다. 아날로그는 노이즈등으로 신호가 변성이 되어도 보정이 없이 그대로 재생을 합니다. 즉 디지털오디오는 신호만 심플링, 양자화로 디지털화 했지 신호흐름은 보정없이 흐르는 아날로그와 똑같습니다. 보정이 없으니까 변성이 되지 않게 노이즈 차폐나 자체진동을 최대한 막아야 겠지요 <br />
<br />
하지만 데이터통신은 리컨스트럭션이 가능해서 이

이종남 2011-02-08 09:43:14
답글

"전체 음질/음색에 영향을 주는 것이 아니라 '틱', '특', '득' 같은 패턴의 noise로 나타난다"<br />
<br />
그렇지 않지요 제가 위에서 소개한 스팩트럼이 엉망이라고 AM라디오수준의 음질이 아니라 2000ps정도면 일반적인 PC 수준입니다. 우리가 PC로 음악듣는다고 '틱', '특', '득' 같은 소리 들립니까?? 이런 수준의 소리가 들릴려면 지터수치가 수백ns혹은 ms수준으로 올라가야 합니다.<br />
<br />

이종남 2011-02-08 09:47:06
답글

즉 디지털오디오도 아날로그처럼 음질이 바뀝니다. 그것은 이미 증명이 되었고요.. <br />
<br />
자꾸 차폐를 하지 않아도 되는 데이터통신 랜선으로 생각들은 하시는데 디지털오디오통신선을 데이터통신선처럼 차폐를 하지않으면 소리가 무조건 변합니다. 음질 음색도 변하지요.. 하지만 차폐 전혀 안한 랜선은 절대 바뀌지 않습니다.. <br />
<br />
이 두가지 차이점을 확실히 염두에 두시면 디지털음악을 이해하시는데 도움이 될껍니다.

손윤석 2011-02-08 09:55:19
답글

어렵군요. <br />
그러니까 usb 외장사운드카드(usb DAC,usb ddc 등등)의 usb 리시버칩(?)에서는 에러보정을 하지 않는다는 말씀이시죠.. <br />
그러니까.. 컴퓨터에서 동축으로 DAC에 연결하는 방식이나 usb 케이블로 usb dac에 연결하는 방식이나 에러보정없이 아날로그 단까지 나온다는 말씀이신지 궁금합니다.<br />
usb 인터페이스의 컨트롤은 에러보정이 되지만(통신) 음악 데이터는 실시간 전송이고 에러보정

이종남 2011-02-08 10:32:22
답글

디지털오디오의 에러는 대부분 시간에러로 표현이 됩니다. 그것을 지터라고 이야기 하지요. 즉 에러보정을 할려고 데이터흐름을 끊으면 더 심한 시간에러가 생겨날 수 있는 것이죠. 그래서 아날로그처럼 쭉 가야 합니다. 이것이 최선이거든요(김주원??).<br />
<br />
정 해야 한다면 리클럭으로 지터보정을 해야 하는데.. 물론 많은 에러보정이 되지만 데이터통신처럼 완전복구는 되지 않습니다. 그것이 에러를 보정하는 것보다 생겨나지 않게 막는 것

이종남 2011-02-08 11:22:31
답글

DAC의 LPF의 역할을 조금 알아야 하는데.. 깍두기모양의 디지털파형을 그 평균값으로 스무드한 아날로그파형으로 만들어주는 역할을 합니다..<br />
<br />
깍두기 디지털파형을 아날로그로 바꿀 때 설사 조금 잘못 읽어 약간의 흠결이 생겨도 LPF를 통하면 완전하지는 않지만 대충 비슷한 아날로그 파형이 나옵니다. 하지만 에러보정을 한다고 데이터흐름을 끊으면 커다란 시간에러로 아날로그파형이 완전 늘어질 수 있는 것이죠..<br />

이교성 2011-02-08 12:38:43
답글

이종남님의 글에서 많은것 배우고 갑니다.<br />
그리고 태현님의 지터오류에 대한 말씀은 확인 해봐야 될것 같군요.<br />
지터가 음을 흐리고 혼탁하게 해서 배경이 지저분해지고,포커싱이 불분명하지 틱 특 득 은 <br />
본래의 신호가 잘린경우라던데요.....<br />
usb 케이블이 5미터 넘으면 이런현상이 생기고 음악이 끊김니다.<br />
나소텍 에서 오디오와 지터의 설명이 있습니다.<br />
http://nasot

김용관 2011-02-08 12:56:04
답글

usb 스펙상 5m가 단일 케이블의 허용 길이입니다. 그 이상은 단일 케이블로 보장하지않습니다.

이종남 2011-02-08 12:58:15
답글

이교성님 자료를 다 보진 않았지만.. 함축적인 말이 있네요..<br />
<br />
"오디오의 세계에서는, 「무엇을 바꾸어도 소리가 바뀐다」라고 말해진다. 클락도 그 1개다. 본고로 설명한 것처럼, 고품질인 디지털 오디오 기기를 실현하기 위해서는, 지터-는 방치할 수 없는 문제이다. 일반적인 디지털 기기의 설계에 대해서는, 클락 발생 회로는 단순한 디지털 회로로서 다루어지는 것이 많다. 그러나, 디지털 오디오 기기의 클락에 대해서는, 아날

이종남 2011-02-08 13:03:49
답글

김용관님//<br />
<br />
"usb 스펙상 5m가 단일 케이블의 허용 길이입니다. 그 이상은 단일 케이블로 보장하지않습니다."<br />
데이터통신 랜선이 5미터 넘는다고 데이터품질은 보장하지 않나요?? 이처럼 USB는 데이터통신도 랜선보다 보장길이가 짧습니다. <br />
<br />
그런데 일반적인 데이터통신도 아닌 아날로그처럼 작동하는 디지털오디오는 참 깝깝해집니다... ^^

박천일 2011-02-08 14:13:56
답글

구글 크롬이면 어쩔 수없군요. 내용들이 짧은 글로는 담기가 한계가있는데 글자제한이 있는 크롬이면... <br />
느낌상 긴 글 하나면 단절없이 쭉 읽어가겠는데 짧은 글이 계속해서 나오니 조금 정신이 사납습니다.

장명호 2011-02-08 14:20:00
답글

이더넷 케이블은 100M 한계가 있습니다.<br />
"일반 랜선은 100M 가 단일 케이블의 허용 길이입니다. 그 이상은 단일 케이블로 보장하지않습니다."

이종남 2011-02-08 14:25:14
답글

100미터인가요??? 흠... 장명호님한테.. 하나 배웁니다... ^^

이영호 2011-02-08 15:07:28
답글

나름 중저가 외산USB케이블과 솜오디오의 은단결정 USB케이블을 사용하면서 내린 결론은 USB케이블간 음질변화는 상당하다입니다.테스트차원에서 들어본 솜오디오 USB케이블은 고가임에도 불구하고 구입할 수 밖에 없었지요.인터선차이보다도 더 차이가 크더군요.이런것은 머리속이론으로 갑론을박할 필요도 없는것 같습니다. 그냥 들어보면 귀머거리가 아니 이상 바로 알 수 있는 정도니까요.들어보고 판단하면 됩니다.외산도 중저가들은 다거기서 거기였고 30만원대가

김해강 2011-02-08 16:44:38
답글

이영호님 그래도 디지털 분야이기 때문에 이론적으로 타당한 이유가 있기때문에 솜 사장님께서도 그런 제품을 만드신게 아닐까요? 많은 회원님들이, (우리들이) 궁금한것은 그 이론적인 타당한 이유가 무엇인가 하는것입니다.

문준동 2011-02-08 22:35:04
답글

모두 수고하셨어요!!!!

이봉태 2011-02-15 08:46:11
답글

제가 PCFI할 때 제 노트북에서 DAC까지 5미터 짜리 막선을 쓰는데... 틱틱 소리가 나서 컴터 문제인줄 알았더니 케이블이 쓸데 없이 길어서 생긴 문제 같다는 생각이 이제서야 드네요.

하치영 2011-02-15 10:43:29
답글

저도 틱틱 소리를 경험하였는데<br />
USB 케이블 문제였군요... 교체해야겠습니다.<br />

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