다이나믹 레인지(Dynamic range)는 소리나 빛처럼 변경 가능한 신호의 최소값과 최대값의 비율을 뜻한다. 약칭은 DR 및 DNR. 측정 장비의 기준에 따라 데시벨(dB) 등의 로그 단위로 표현된다. 모니터로 따지면 명암비이며, 음악으로 따지면 소리의 크기이다.
자연 상태에서 측정 장비로 측정되는 다이나믹 레인지는 센서의 한계에 따라 다르지만, 이미 인간의 감각기관은 한참 넘어서 있다. DSLR이나 음향기기는 각종 필터 등을 거쳐서 그 범위를 보정한 결과물을 인간에게 넘겨준다.
센서의 다이나믹 레인지가 인간의 감각기관을 한참 넘어서는 이유는 센서의 다이나믹 레인지는 고정되어 있지만 인간의 감각기관은 그렇지 않다는 것에서 기인한다. 눈이나 귀 같은 인간의 감각기관은 매우 예민하지만 항상 최저값과 최고값을 모두 받아들이지 못하는데, 예를 들면 어두운 곳에서 갑자기 밝은 곳으로 나올 경우 눈부심이 발생하다가 서서히 적응되면 아무렇지도 않게 볼 수 있고 낮에는 주위의 소음 때문에 작아서 안 들리던 소리가 고요한 밤에는 크게 들리는 것처럼 인간의 감각은 주위 상황에 따라 같은 값이라도 상대적으로 다르게 인식한다. 그 때문에 모니터, 사진, 음악 등이 인간의 감각기관을 모두 충족시키는 건 불가능하다. 대부분의 출력장비는 다이나믹 레인지를 압축하거나 HDR 등의 기술로 인간의 감각기관에 맞게 보정을 거친다.
음향장비에서의 다이나믹 레인지[편집 | 원본 편집]
음향장비에서 다이나믹 레인지는 각 장비의 입력한계, 신호 대 잡음비 등에서 스펙으로 표기된다.
입력한계는 각 장비가 가지는 최소/최대 음량 한계를 말한다. 스펙 이하의 신호는 장비에서 무시되며, 스펙 이상의 신호가 입력이 되면 파형이 잘리면서 클리핑 노이즈가 생기는데, 연주자나 엔지니어는 각 장비의 다이나믹 레인지에 맞게 신호를 조절한다. 반대로 인위적으로 클리핑 노이즈를 발생시키는 이펙터도 존재한다. 주로 기타에 쓰이는 퍼즈/디스토션/오버드라이브 등의 이펙트가 그것인데 입력 신호를 과도하게 증폭시켜서 인위적으로 클리핑 노이즈를 만들어 크리핑시 필연적으로 생기는 배음(또는 고조파=하모닉스)과 과도한 증폭으로 생기는 서스테인을 연주에 활용하는 이펙터이다.
신호 대 잡음비는 정말 간략하게 설명하면 스펙상의 다이나믹 레인지가 아닌 실제 장비의 다이나믹 레인지를 말한다. 좋은 장비일수록 스펙상의 다이나믹 레인지와 완전히 같거나 근소한 차이를 보이게 된다.
디지탈 음향에서의 다이나믹 레인지[편집 | 원본 편집]
디지탈 장비의 다이나믹 레인지는 ADC/DAC칩의 비트 심도(bit depth)에 따라 정해진다. 비트 심도가 깊어질수록 다이나믹 레인지가 증가하며 얕을수록 낮아지는데, 최고값은 모든 비트가 1로 바뀌는 값(0dB)이며 최고값을 기준으로 음수로 표현이 된다. 16비트 정수를 기준으로 정확히 96.33 dB의 다이나믹 레인지를 가진다. 시중에는 다양한 장비와 매체가 나와있으나 여러 가지 요인으로 정수 24비트이상의 비트 심도는 의미를 가지지 않는데, 아날로그 기준 120dB 이상의 소리는 인간의 청감 특성상 소음과 다르지 않기 때문에 일반적으로 ADC단계에서 입력이 제한된다. 실제 고해상도 음악작업이라도 물론 아주 순간적으로 넘을 수는 있지만 엔간해선 120dB을 절대로 넘지 않게 만든다. 시장에 24비트 보다 더 깊은 비트 심도의 장비가 나오는 이유는 오로지 더 넓은 신호 대 잡음비-즉 다이나믹 레인지의 확보와 THD(토탈 하모닉 디스토션-고조파 왜곡)을 줄이기 위해 만들어진다. 시중에 판매되는 고가의 32비트 DAC라도 신호 대 잡음비가 130dB를 약간 넘는 수준이라 24비트의 이론상 한계인 144.49dB에 미치지 못한다.