고음질 오디오 구현 (Hi-Res Audio, LDAC, aptX)

고음질 오디오 구현 (Hi-Res Audio, LDAC, aptX)

1. 개요

고음질 오디오(Hi-Res Audio)는 원음에 가까운 고해상도 사운드를 제공하기 위해 개발된 기술로, Android에서도 Hi-Res Audio를 지원합니다. Hi-Res Audio를 지원하는 코덱으로는 LDAC, aptX HD, aptX Adaptive 등이 있으며, 이를 통해 블루투스를 통한 무손실 또는 고음질 전송이 가능합니다. 이번 포스팅에서는 Hi-Res Audio의 개념, LDAC 및 aptX 등의 코덱 특징, Android에서 고음질 오디오를 구현하는 방법에 대해 설명하겠습니다.

2. Hi-Res Audio란?

Hi-Res Audio(High-Resolution Audio)는 일반적인 CD 음질(16bit/44.1kHz)보다 높은 샘플링 레이트와 비트 깊이를 갖는 오디오 포맷을 의미합니다. Hi-Res Audio의 기준은 일반적으로 다음과 같습니다.

• 샘플링 레이트: 96kHz 이상 (일반적으로 192kHz까지 지원)
• 비트 깊이(Bit Depth): 24bit 이상
• 무손실 오디오 형식: FLAC, ALAC, WAV, DSD 등

Android는 5.0(Lollipop)부터 OpenSL ES와 AAudio를 통해 Hi-Res Audio 재생을 지원하기 시작했습니다. Android 7.0(Nougat)부터는 USB 오디오를 통한 Hi-Res Audio 출력도 가능해졌습니다.

3. Hi-Res Audio를 지원하는 코덱

Hi-Res Audio를 지원하는 대표적인 코덱에는 LDAC, aptX HD, aptX Adaptive 등이 있습니다.

3.1 LDAC

LDAC은 Sony에서 개발한 고음질 오디오 코덱으로, Bluetooth를 통해 24bit/96kHz의 Hi-Res Audio를 전송할 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 전송 비트율을 지원합니다.

• 330kbps (저품질 모드)
• 660kbps (표준 모드)
• 990kbps (최고 품질 모드)

LDAC의 장점은 높은 비트레이트에서 기존 Bluetooth SBC 코덱보다 높은 음질을 제공한다는 점입니다. 하지만 수신 장치와 송신 장치가 모두 LDAC을 지원해야만 최상의 품질을 얻을 수 있습니다.

3.2 aptX HD

aptX HD는 Qualcomm이 개발한 Bluetooth 오디오 코덱으로, 24bit/48kHz의 오디오 품질을 지원합니다. aptX HD의 주요 특징은 다음과 같습니다.

• 최대 576kbps의 비트레이트 지원
• SBC보다 낮은 지연시간
• 낮은 손실률을 통해 보다 깨끗한 음질 제공

aptX HD 역시 송신기(스마트폰)와 수신기(헤드폰, 스피커) 모두 aptX HD를 지원해야 합니다.

3.3 aptX Adaptive

aptX Adaptive는 aptX HD의 개선된 버전으로, 동적인 비트레이트 조정 기능을 갖추고 있습니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.

• 279kbps ~ 420kbps의 동적 비트레이트 조정
• 24bit/48kHz 음질 지원
• 저지연 모드 지원 (게이밍 및 비디오 감상에 적합)

aptX Adaptive는 주변 네트워크 환경에 따라 최적의 비트레이트를 자동 조정하여 연결 안정성과 음질을 균형 있게 유지하는 것이 특징입니다.

4. Android에서 Hi-Res Audio 구현하기

Android에서 Hi-Res Audio를 구현하는 방법은 크게 USB 오디오, Bluetooth 오디오, AAudio API 등을 활용하는 방식이 있습니다.

4.1 USB 오디오를 통한 Hi-Res Audio 출력

Android는 USB Audio Class 2.0을 지원하여, 외부 USB DAC(Digital-to-Analog Converter)을 연결하면 Hi-Res Audio를 출력할 수 있습니다.

4.1.1 USB 오디오 설정 방법

1. Hi-Res Audio 지원 여부 확인

   • 개발자 옵션에서 "USB 오디오 Hi-Res 지원"이 활성화되어 있는지 확인합니다.

2. USB DAC 연결

   • USB Type-C 또는 OTG 어댑터를 이용하여 외부 DAC을 스마트폰과 연결합니다.

3. 음악 플레이어 설정

   • Hi-Res Audio를 지원하는 음악 플레이어(예: Neutron, USB Audio Player Pro)를 사용합니다.
   • 24bit/96kHz 이상의 파일을 재생합니다.

4.2 Bluetooth를 통한 Hi-Res Audio 출력

Bluetooth 환경에서는 LDAC, aptX HD, aptX Adaptive 등의 코덱을 활용하여 Hi-Res Audio를 전송할 수 있습니다.

4.2.1 Bluetooth 코덱 설정 방법

1. 개발자 옵션에서 코덱 설정 확인

   • 설정 → 개발자 옵션 → "Bluetooth 오디오 코덱" 메뉴에서 LDAC 또는 aptX HD를 활성화합니다.

2. 고품질 모드 활성화

   • LDAC 사용 시, "최고 품질 모드(990kbps)"로 설정해야 최상의 음질을 얻을 수 있습니다.
   • aptX HD 사용 시, aptX HD 지원 여부를 확인 후 활성화합니다.

3. 지원 기기 사용

   • LDAC, aptX HD를 지원하는 Bluetooth 헤드폰 또는 스피커를 사용해야 합니다.

4.3 AAudio API 활용

Android 8.1(Oreo)부터는 AAudio API를 제공하여 보다 낮은 지연 시간과 높은 오디오 품질을 지원합니다. AAudio API를 활용하면 Hi-Res Audio를 보다 안정적으로 재생할 수 있습니다.

4.3.1 AAudio API 기본 코드 예제

#include <aaudio/AAudio.h>

AAudioStream *stream;
AAudioStreamBuilder *builder;
AAudio_createStreamBuilder(&builder);
AAudioStreamBuilder_setSampleRate(builder, 96000);
AAudioStreamBuilder_setChannelCount(builder, 2);
AAudioStreamBuilder_setFormat(builder, AAUDIO_FORMAT_PCM_FLOAT);
AAudioStreamBuilder_openStream(builder, &stream);

위 코드에서는 96kHz 샘플링 레이트와 24bit PCM 포맷을 사용하는 AAudio 스트림을 생성하는 방법을 보여줍니다.

5. 결론

Android에서 Hi-Res Audio를 구현하기 위해서는 LDAC, aptX HD 같은 Bluetooth 코덱을 활용하거나, USB DAC을 통한 유선 연결을 고려할 수 있습니다. 또한, AAudio API를 활용하면 보다 낮은 지연 시간과 높은 품질의 오디오 재생이 가능합니다. Hi-Res Audio를 구현할 때는 지원 기기 여부, 전송 비트레이트 설정, 플레이어 선택 등의 요소를 종합적으로 고려하는 것이 중요합니다.