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스마트폰을 좌우하는 오디오 성능의 진실

발행일자 | 2021.01.21 00:00

'보고 듣고 맛보는' 즐거움은 소비자를 사로잡는 주요 요소다. 가장 격조 있게 꼽히는 것이 '듣는' 즐거움으로 많은 기업이 고품질 오디오에 주목한다. 특히 손안의 영화관인 스마트폰에서는 더욱 그렇다. 비대면 시대에 접어들어 스마트폰은 콘텐츠 소비와 커뮤니케이션의 가장 중요한 기기로 부상했다. 멀티미디어 콘텐츠 소비 외에도 영화 제작과 영상회의 녹화 등 다양한 목적으로 사용되고 내장 스피커로 현장 기록을 바로 재생해 검토할 수도 있다. 오디오가 차지하는 비중과 중요성이 점차 높아지고 있다.

시장 조사기업 사이버미디어 리서치(CMR)가 인도 소비자 대상으로 설문조사한 결과 25%가 스마트폰 구매 시 최우선 고려사항으로 카메라와 배터리와 같은 다른 기능보다 '음질'을 꼽았다. 프랑스 스마트폰 부품리뷰 전문 미디어 디엑스오마크(DXOMARK)의 스마트폰 용도 설문조사에서는 △음악·팟캐스트 청취(90%) △영화·영상 시청(75%) △비디오 게임(35%) △영상 녹화(35%) △음성 메모·회의 녹화(15%) 순으로 사용하는 것으로 나타났다.


◇스마트폰 오디오, 홈시어터급 성능 발휘

고품질 오디오는 스마트폰 핵심 기능으로 자리 잡고 있다. 시장조사업체 SAR에 따르면 모바일 디바이스 스피커와 결합해 뛰어난 사운드를 구현하는 칩 앰프(Amplifier)가 2010년부터 2018년까지 3배 정도 늘어났으며, 2022년엔 약 7억개 앰프 칩이 중저가 스마트폰에 탑재될 전망이다.

최근 스마트폰은 높은 전력 효율과 최고 음질을 제공하는 저전력 부스트 클래스D 앰프를 채택하고 있다. 클래스D는 사운드 주파수, 진폭 등 특징에 따른 전력량을 스피커로 전달해 스피커 성능 한계 범위 내에서 최상의 음질을 보장한다. 보다 스마트한 전력 관리 및 신호 처리 기능을 탑재한 클래스H 앰프가 개발됐는데, 이는 사운드 고출력 상황에서 높은 배터리 효율로 뛰어난 음질을 구현할 수 있다.

시러스 로직은 자사 앰프 솔루션을 삼성전자(갤럭시S, 노트, 폴드), 화웨이(화웨이 P30 프로 등) 스마트폰에 제공하고 있다. 애플, 델, 레노버, 삼성이 주 고객사인 돌비 래버러토리스 모바일 사운드 구현 기술은 스마트폰 스피커를 통해 홈시어터와 비슷한 몰입형 경험을 구현한다. 미국 오디오 표준 개발 기업 DTS는 디지털 엔터테인먼트를 위한 서라운드 사운드 기술 'DTS:X'를 개발했으며 소리를 발생시키는 물체와 사람의 위치를 실제 상황처럼 3차원(D)으로 재현시킨다.

◇오디오 명가 '시러스 로직' 야심작, 고품질 '모바일 오디오 앰프' 솔루션

고품질 모바일 오디오 시스템은 낮은 왜곡, 높은 최고 음량, 광범위한 다이나믹스, 깨끗한 저음과 고음, 음색의 균형을 제공해야 한다. 특히 스마트폰 오디오 시스템은 배터리 잔량에 관계 없이 모든 음역대에서 고출력을 제공하는 효율적인 배터리 제어가 필요하다. 저전력 고정밀 혼합 신호 처리 기술 글로벌 주자이자 오디오 명가로 불리는 시러스 로직이 개발한 마이크로 스피커를 통해 고품질 오디오를 출력하는 '앰프' 솔루션에 글로벌 기업이 주목하고 있다.

시러스 로직의 모바일 디바이스용 오디오 앰프CS35L41는 클래스 D 앰프, 그리고 통합 디지털 신호 처리(DSP) 알고리즘과 함께 오디오 시스템의 성능 및 안정성 향상을 지원하는 알고리즘을 탑재하고 있다. 전력 효율성 뛰어난 폐쇄회로 디지털 입력 클래스 D 앰프, 그리고 11V 클래스 H 엔벨롭 트래킹(envelope tracking) 기술로 전력 출력량과 효율성을 극대화한다.

시러스 로직 오디오 앰프 CS35L41 칩
<시러스 로직 오디오 앰프 CS35L41 칩>

시러스 로직 오디오 앰프는 업계에서 가장 낮은 수준의 전력 소모, 노이즈 레벨이 강점이며 패키지 크기도 가장 작다. 내장된 DSP 및 성능 향상 알고리즘은 애플리케이션 프로세서 또는 외부 DSP 추가 없이도 향상된 음질을 구현한다.

시러스 로직 오디오 앰프의 플레이백 필터링
<시러스 로직 오디오 앰프의 플레이백 필터링>

앰프에 탑재된 '향상된 부스트 기술'은 낮은 배터리 레벨에서도 고출력 신호를 효율적으로 스피커로 전달한다. 상용화된 스피커 보호 알고리즘으로 스피커가 안전하게 동작할 수 있는 열 및 진동폭 범위 내에서 최고 출력을 달성한다.

그림2-클래스 G와 H 서플라이 레일 전압 대 시간
<그림2-클래스 G와 H 서플라이 레일 전압 대 시간>

'고급 배터리 관리 시스템'과 '예측 알고리즘'은 입력 오디오, 스피커 및 배터리 상황 변화에 맞춰 배터리 사용을 최소화해 최적 오디오 품질을 제공한다. 스마트폰부터 디지털 헤드셋, 웨어러블 및 스마트 스피커 등 다양한 오디오 장치에 탑재돼 안정적인 시스템 동작을 지원한다.

예측배터리관리성능
<예측배터리관리성능>

◇'37년 기술 노하우' 모바일 고객 경험 향상에 집약

시러스 로직은 지금까지 30억개 이상 앰프 판매량를 기록했으며, 글로벌 스마트폰 제조사에 탑재되고 있다. 음량 향상과 강력하고 명확한 사운드로 고객 경험 향상에 기여하고 있다. '샤오미 미10 프로' 스마트폰에도 탑재된 시러스 로직 오디오 앰프는 2020년 5월 DXOMARK 오디오 테스트 부문에서 1위를 차지했다. 리뷰에서 샤오미 미10 프로는 업계 최고 재생능력을 제공하며, 음색과 공간감도 최상급으로 평가됐다. 최소화된 음향 왜곡, 깨끗한 음질과 저음 성능으로 영상 시청, 음악 감상 및 게임 플레이를 위한 최적 성능을 제공한다는 평가도 받았다.

1984년에 설립된 시러스 로직은 37년 오랜 업력을 바탕으로 약 3530개 특허를 보유한 기술 전문 기업이다. 스마트 코드, DSP, 앰프, ADC 및 DAC, ADC와 DAC의 통합 코덱, 디지털 인터페이스 IC 및 전력계 등 광범위한 포트폴리오를 갖췄다.

시러스 로직은 다양한 제품군을 상용 소프트웨어와 결합해 하이파이(Hi-Fi) 오디오 경험, 액티브 노이즈 캔슬링, 스피커 보호, 최대 스피커 음량, 오디오 포스트 프로세싱 개선에 주력해 프리미엄 오디오 및 음성 경험을 향상시켜 갈 계획이다. 스마트폰, 태블릿PC, 디지털 헤드셋, 웨어러블, 블루투스 스피커 및 스마트 홈 액세서리를 포함한 광범위한 소비자 애플리케이션에 사용되도록 모바일 및 컨슈머 애플리케이션에 혁신적인 사용자 경험 지원에 주력할 방침이다.

이향선기자 hslee@nextdaily.co.kr

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