EQ를 부스트하면 <그림 4>에 표시된 것처럼 장비 막대의 입력이 장비 막대의 출력 아래로 이동한다. 이동한
길이는 이 장비의 게인, 또는 EQ에서 부스트한 dB 값이 되는데, <그림 4>의 경우에서는 부스트 레벨이 최대
6dB로 제한된다고 가정한다. 이전 장비의 막대 상단은 입력 라인에 맞추고, 다음 장비의 막대 상단은 출력 라인
에 일치시킨다.
실제 시스템에서 게인을 조정하는 경우에는 먼저 EQ를 플랫 상태로 두고 시스템의 게인 스트럭처를 설정한
후에 EQ를 조정하도록 한다. 다만 EQ의 모든 대역을 줄여서 설정한 경우에는 그대로 두어도 된다.
< 그림 4 >
경우에 따라서는 장비에서 신호 레벨의 손실이 발생할 수도 있다. 손실이 발생하는 경우는 게인의 경우와 비
슷하지만, 장비 막대의 출력이 장비 막대의 입력 아래쪽으로 dB 손실만큼 이동된다는 점이 다르다. <그림 4>의
예에서는 리미터의 스레숄드가 리미터를 통과하는 최대 신호가 최대 출력보다 6dB 낮게 설정되어 있다고 가정
한 경우이다. 여기서 입력단은 이전 장비의 막대 상단과 일치시켜야 한다. 따라서, 리미터 이전의 레벨은 상대적
으로 6dB 더 높으며, 노이즈 플로어를 포함한 모든 것이 6dB 상승한다. 시스템의 다이내믹 레인지는 여전히 시
그널 딜레이에 의해 결정되는데, 전체 그래프상에서 여전히 가장 길이가 짧은 ‘막대’가 시그널 딜레이이기 때문
이다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13
101
TECHNICAL REPORT
5-2. 분기 회로
오디오 믹서에서 여러 개의 서브 시스템으로 신호가 분기되어 공급되는 회로 시스템을 생각해 보자. 각각의
분기 회로는 개별적으로 분석하되, 모든 분기 회로에 <그림 5>의 믹서와 같은 공통 소스를 포함해야 한다. 이런
경우에는 공통 소스와 모든 분기 회로가 동시에 클리핑되도록 시스템을 최적화하면 된다. 이를 위해 믹서는 <
그림 5>와 같이 각 분기 회로마다 개별적인 패드를 거쳐 신호를 공급해야한다. 이 때, 각각의 분기 회로마다 다
이나믹 레인지가 서로 다르다는 점에 유의하자.
< 그림 5 >
실제로 분기 회로 간에 음향적 밸런스를 맞추기 위해서는 최적화된 게인 스트럭처와는 별도의 분기 회로별
운영 레벨이 필요할 수 있다. 예를 들면, 언더 발코니 스피커와 센터 스피커가 같이 구성되어 운영되는 시스템이
이에 해당된다. 이러한 경우에 운영 레벨의 밸런스를 맞추기 위해서는 레벨이 가장 낮은 분기 회로를 기준으로
운영 레벨을 맞추는 것이 좋다. 그리고 이 외의 다른 분기 회로는 파워 앰프의 입력 감쇠기로 출력 레벨을 줄여
서, 기준이 되는 분기 회로와 적절한 밸런스를 맞추도록 한다. 이런 방식은 기준 회로가 아닌 다른 분기 회로의
노이즈 플로어 레벨을 낮추고 최대 출력을 줄여주는 효과를 부가적으로 얻을 수 있다.
102
TECHNICAL REPORT - 음향 시스템의 게인 스트럭처는 어떻게 설정해야 하는가?
그러나 언더 발코니 스피커를 클리핑시키지 않기 위해 센터 스피커의 최대 출력을 상당히 크게 줄여야 하는
상황이 된다면, 이는 오히려 언더 발코니 스피커의 전력이 부족하다는 뜻이기 때문에, 센터 스피커를 감쇠하는
대신에 언더 발코니 스피커의 파워 앰프 앞에 게인을 추가하는 방법을 사용할 수도 있다. 그러나 이렇게 하면
시스템의 밸런스는 맞춰지지만, 거꾸로 언더 발코니 스피커를 구동하는 파워 앰프가 센터 스피커를 구동하는
파워 앰프보다 먼저 클리핑 상태가 될 수도 있으므로 주의해야 한다.
따라서 이런 상황에서는 언더 발코니 스피커를 구동하는 파워 앰프의 전력 용량을 늘리는 것이 유일한 방법
이 된다.
5-3. 크로스오버
크로스오버는 각별한 주의가 필요하다. 핑크 노이즈와 같이 옥타브 대역당 에너지가 동일한 풀레인지 신호를
생각해 보자. 크로스오버는 핑크 신호의 총 에너지를 두 개 이상의 주파수 대역으로 나누게 되는데, 전체 대역의
크로스오버 입력 신호와 비교해 보면 각각의 차단 대역(stop band) 출력에서 고유한 신호 손실이 발생한다. 사
실상 크로스오버는 풀레인지 신호가 공급될 때, 유니티 게인 장비가 아니다. 다음과 같은 방법을 사용하여 각 주
파수 대역의 총 에너지가 얼마인지 계산하면 이런 손실을 대략적으로 추정할 수 있다.
예: 주파수 대역이 50Hz - 125Hz, 125Hz - 500Hz, 500Hz – 10kHz으로 나누어진 3웨이 크로스오버.
1. 해당 대역의 가장 높은 주파수에 도달할 때까지 각 대역의 가장 낮은 주파수에 2를 곱한다.
곱한 횟수 = 옥타브 수. 각 대역의 결과를 가장 가까운 전체 옥타브로 반올림한다. [1, 2, 4]
2. 모든 대역의 총 옥타브를 더한다. [7]
3. 각 밴드의 옥타브를 총 옥타브로 나눈다. [0.14, 0.29, 0.57]
4. 각 결과에 대해 LOG 값을 구한다. [-0.9, -0.6, -0.2]
5. 각 결과에 10을 곱하여 대략적인 손실을 찾는다. [-9dB, -6dB, -2dB]
이제 크로스오버 막대의 출력 쪽에 수평선을 그려야 한다. 위에서 찾은 각 대역 출력의 dB 스케일 손실과 동
일한 길이에서 막대 상단 아래쪽에 이 선을 그린다. 각 대역 크로스오버 출력에 대한 이 선은 파워 앰프의 막대
상단과 일치시키는 데 사용된다. 이 예에서는 파워 앰프의 입력 감도가 동일하다고 가정하면, 각 대역 출력마다
서로 다른 수치의 패드가 필요하게 된다.
실제 시스템에서 파워 앰프의 입력 레벨은 시스템의 밸런스를 맞추기 위해 5-2장에서 언급한 분기 회로와 유
사한 방식으로 컨트롤된다. 일반적으로 서브 우퍼 회로와 같이 가장 크게 키우고 싶은 주파수 대역을 기준 출력
으로 사용한 다음, 파워 앰프 각각의 입력 레벨을 낮춰서 다른 대역과 밸런스를 맞추도록 한다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13
103
TECHNICAL REPORT
5-4. 밴드 리미트 기기 (LPF, HPF)
하이패스, 또는 로우패스 필터와 같이 주파수 응답을 제한하는 장비에 풀레인지 신호가 입력되는 경우에는,
입력에서 출력까지 과정에서 에너지 손실이 발생한다. 디지털 크로스오버에 대해 이전 5-3장에서 설명한 것과
동일한 과정을 사용하여 이 손실을 계산해보자. 풀레인지 신호의 상당한 에너지는 대략 9옥타브 범위(약
30Hz~15kHz)에 걸쳐 있다.
예: 언더 발코니 주파수 대역은 일반적으로 150Hz - 5kHz로 제한된다.
1. 장비의 최고 주파수 한계에 도달할 때까지 장비의 최저 주파수 한계에 2를 곱한다.
곱한 횟수 = 옥타브 수. 결과를 가장 가까운 전체 옥타브로 반올림한다. [5]
2. 옥타브 수를 9개의 풀레인지 옥타브로 나눈다. [0.56]
3. 이 결과에 대해 LOG 값을 구한다. [-0.3]
4. 이 결과에 10을 곱하여 대략적인 손실을 구한다. [-3dB]
이제 장비 막대의 출력 쪽에 수평선을 그려야 한다. 이 선은 위의 <그림 4>에서 찾은 것과 같은 dB 스케일의
손실과 동일한 막대 상단 아래 길이에 그려진다. 이 선은 장비 막대를 다음 장비의 막대 상단과 일치시키는 데
사용된다.
6. 시스템 리미팅
게인 스트럭처 최적화가 이미 완료된 상태에서 시스템 리미팅의 목적은 신호가 시스템의 최대 레벨을 초과하
여 운영되는 것을 완벽하게 방지하는 것이다. 시스템 리미팅은 ‘비상용(emergency)’으로 사용되며, 최대 출력
레벨을 절대 초과하지 않도록 단단히 제한해야 한다. 따라서 소프트 니(soft knee) 스레숄드가 있는 리미터/컴
프레서는 장비 보호에 적합하지 않으며, 특정 레벨까지는 전혀 반응이 없다가 특정 스레숄드 레벨을 넘어서면
급격한 상승을 차단하는 장비가 적당하다. 장비의 최대 입력과 스레숄드 사이에는 어느 정도의 여유가 필요하
기 때문에, 리미터를 적절하게 구현하지 않으면 시스템의 다이내믹 레인지에 문제가 발생할 수도 있다.
시스템 리미팅은 다른 음향 장비와 마찬가지로 입출력, 노이즈 플로어 레벨 및 게인 설정을 적용해야 한다. 리
미터는 작동 방식 때문에 스레숄드 설정을 최대 입력으로 해야 하며, 제대로 작동하려면 스레숄드를 이전 장비
의 최대 출력 신호보다 최소 3dB 정도 낮게 설정하는 것이 좋다. 리미터의 출력 게인을 조정하여 스레숄드에서
최대 출력을 공급하는 장비의 입력 레벨보다 약 2dB 정도 낮게 조정하도록 하자. 이렇게 하면 시스템 보호를 위
한 약간의 '여유(margin)'가 생긴다.
104
TECHNICAL REPORT - 음향 시스템의 게인 스트럭처는 어떻게 설정해야 하는가?
내용을 종합해보면, 게인 스트럭처가 이미 최적화된 시스템에서 리미터가 완벽하게 작동할 수 있는 유일한 지
점은 신호 소스의 출력 부분이 된다. 즉, 시스템에 대한 입력 레벨이 첫 번째로 공급되는 장비에 클리핑을 허용
하지 않도록 설정하는 것이 제일 중요하다. 이는 한 번에 하나의 신호 소스만 사용하는 신호 체인의 경우에 실
용적이다. 여러 입력 소스를 서로 스위칭하여 전환하여 사용하는 경우에는 스위처의 출력단에 리미터를 배치하
는 것이 좋다.
만약에 여러 개의 믹싱 소스가 있고, 시스템의 게인 스트럭처가 적절하게 설정되어 있다면 리미터를 배치할
수 있는 차선 위치는 믹서 출력단이 된다. 시스템의 최대 출력을 초과하는 모든 믹서 출력 전압은 시스템 어딘
가에서 클리핑이 발생하기 때문이다. 여러 개의 분기 시스템을 사용하는 경우에는 각 분기점마다 리미터를 사
용해야 한다고 생각할 수 있다. 그러나 분기 시스템마다 적절한 게인 스트럭처를 설정한 상태가 아니라면, 한 번
에 전체 시스템에 리미팅이 작동하거나 시스템의 일부만 리미팅이 작동하고 다른 부분은 리미팅이 작동하지 않
아 오히려 음향적인 밸런스가 깨지는 현상이 생길 수 있다. 따라서 메인 출력단에 단일 리미터를 사용하고 운영
자가 직접 컨트롤하는 것이 가장 합리적인 방법이라고 볼 수 있다. 여기서 ‘운영자가 직접 컨트롤’한다는 것은
별도의 서브우퍼 출력 컨트롤과 같이 입력되는 신호의 프로그램 성격에 따라 음향 밸런스가 운영자에 의해 별
도로 ‘믹싱’되는 출력을 의미한다. 믹서에서 클리핑이 발생되지 않도록 스레숄드가 초과되는 시점을 운영자가
시각적으로 확인하고 컨트롤할 수 있어야 한다.
이때 리미터는 특정 스레숄드를 초과하는 모든 부분을 강력하게 제한하는 특성을 가진 ‘하드 라인 디바이스
(hard line device)’이어야 하므로, 압축 비율을 10:1 이상의 최대로 설정해야 한다. 이때, 어택 및 릴리스 설정은
게인 스트럭처에 영향을 미치지 않는다. 그러나 리미터는 비상 보호 장비로만 작동하도록 설계되기 때문에, 가
장 빠른 어택 및 릴리스 타임을 사용하는 것이 좋다. 여기서 음질은 고려 대상이 아니며, 오버 드라이브 상태로
부터 시스템을 보호하는 것이 가장 중요하다. 음질이 중요하다고 생각한다면 오산이다. 여기서 중요한 것은 리
미팅이 발생될 일이 거의 없는 더 강력한 시스템이다. 만약에 운영하고 있는 시스템이 지속적으로 리미팅이 되
고 있는 상태라면 애초에 설계가 잘못되었다고 보면 된다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13
105
TECHNICAL REPORT
결론
음향 시스템을 구성하는 모든 장비는 입출력 레벨과 노이즈 플로어 레벨이 각각 다르기 때문에 게인 스트
럭처 설정에 여러 가지 문제가 생길 수 밖에 없다. 음향 시스템의 게인 스트럭처를 올바르게 설정하는 가장
쉬운 방법은, 각각의 장비를 전체 신호 경로와 관련해 분석하는 것 외에는 없다. 다행히 필요한 모든 기술 정
보는 장비의 기술 사양서에서 쉽게 찾을 수 있다. 사용자는 장비를 구입하고 연결하기 전에 종이에 게인 스
트럭처를 막대그래프 형태로 먼저 작성한 후에, 잠재적인 문제를 발견하고 적절하게 대처해야 한다. 음향 시
스템의 게인 스트럭처를 최적화하면 경우에 따라서 시스템의 다이내믹 레인지와 노이즈 플로어가 획기적으
로 개선될 수 있다. 앞의 예제에서 음향 시스템의 다이내믹 레이인지를 18dB 개선한 것은 상당히 놀라운 것
이라고 볼 수 있다.
STAGE
SOUND
정 주 현
경기아트센터 무대기술팀장
(사)무대음향협회 이사 / 기술위원장
A white paper from Lundahl Transformer
해당 기사는 인터넷에 공개되어 있는 음향 관련 white paper를 번역한 기사입니다.
SSM은 음향 분야의 유익한 기술 자료를 음향기술의 발전을 위해 함께 공유하고자 합니다.
내용 전달을 위해 임의로 번역한 부분이나 오역이 있을 수 있습니다.
음향백서
106 TECHNICAL REPORT - 음향 시스템의 게인 스트럭처는 어떻게 설정해야 하는가?
TECHNICAL REPORT
레코딩 환경과 다른
무대음향에서의 플러그인 사용 포인트
레코딩 스튜디오에서는 깔끔하고 정제된 사운드
를 모니터링할 수 있지만, 실제 공연장은 얘기가 좀
다릅니다. 공간에 따른 반사음, 스피커 특성 등의 영
향으로 소리가 훨씬 거칠게 들릴 수밖에 없죠. 이렇
게 되면 음악의 명료도가 떨어지고, 스튜디오에서
는 잘 들리던 작은 악기 소리마저 묻히거나 서로 섞
여버리기 일쑤입니다.
지극히 개인적인
무대음향 믹싱과
플러그인 활용 이야기
이 수 용 | 동아방송대학교 음향제작과 겸임부교수
이럴 때 단순히 레벨만 조정해서는 한계가 있습니
다. 공간 특성상 작은 악기가 묻혀버릴 때는 EQ로
특정 대역을 보정하거나, 적절히 배음을 더해주는
식으로 적극적인 사운드 메이킹이 필요합니다.
또한 공연은 ‘무대와 객석이 함께 호흡’하는 현장
이라는 점에서 다이내믹 컨트롤도 달라질 수밖에
없습니다. 언제나 깔끔하고 안정적인 소리가 최선
은 아닙니다. 때로는 무대의 퍼포먼스에 맞춰 좀 더
과감하고 다이내믹한 변화가 필요하기도 하거든요.
요즘은 공연 음향 현장에서도 플러그인(plug-in)을
사용하는 게 그리 낯설지 않지만, 아직 그 활용법이 익
숙하지 않거나 “이게 제대로 도움이 될까?” 하고 고민
하시는 분들도 많으실 겁니다. 이번 글에서는 제가 실
제 공연장에서 자주 쓰는 플러그인과 그 적용 방식, 그
리고 주의할 점들에 대해 제 경험을 바탕으로 이야기를
나눠보려고 합니다.
아울러 플러그인을 쓰면서 놓쳐서는 안 되는 부분
이 ‘레이턴시(Latency)’입니다. 아무리 좋은 사운드
를 만들어낸다고 해도, 시간 지연 때문에 시각(무대
퍼포먼스)과 소리가 어긋나거나, 연주자의 모니터
링을 어렵게 만든다면 그건 곤란하겠죠.
개인적으로 저는 플러그인 사용에 꽤 신중한 편인
데, 요즘 공연장에서 어떤 플러그인들은 너무 과하
게 쓰여 전체 소리가 탁해지거나 다이내믹을 죽여
놓는 걸 자주 듣게 되어서입니다. 아직 이 분야가 낯
선 분들이라면, 먼저 무엇을 보정하거나 개선하고
싶은지 명확히 한 뒤, 그 문제를 해결할 만한 플러그
인 위주로 조금씩 시도해 보시는 걸 권합니다.
108
TECHNICAL REPORT - 지극히 개인적인 무대음향 믹싱과 플러그인 활용 이야기
다이내믹 이퀄라이저(Dynamic Equalizer)
다이내믹 이퀄라이저는 말 그대로 특정 음역대의 EQ를 볼륨 레벨에 따라 다르게 조정할 수 있는 EQ입니다.
요즘은 디지털 콘솔에서도 중급 모델 이상이면 어렵지 않게 쓸 수 있고, 아마 머지않아 웬만한 디지털 믹싱 콘
솔에는 기본 탑재될 것으로 기대됩니다.
Alen & Heath Dynamic EQ
DiGiCo Dynamic EQ
YAMAHA Dynamic EQ
제가 주로 활용하는 파트인 보컬과 국악기로 예를 들면,
보컬
치찰음을 다룰 때 디에서(De-esser) 대신 다이
내믹 EQ를 쓰면 필요한 만큼만 정밀하게 조정할
수 있어 좋습니다. 또, 볼륨이 커질 때 특정 중음이
뭉치거나, 낮은 볼륨에서 저음이 웅웅거리는 경우
에도, 해당하는 레벨 범위에서만 과도한 주파수를
깔끔하게 잡아낼 수 있죠.
국악기
해금, 거문고, 대금 등에서도 볼륨이 커지면 특정
주파수 대역의 공명이 과하게 부각되는 일이 종종
있습니다. 다이내믹 EQ를 사용하면 그런 부분을
부드럽게 억제할 수 있어 전체 음색이 더 맑아지
고, 여러 악기가 함께 연주할 때 해상도가 올라가
는 경험을 했습니다. 다만 너무 과하게 걸면 악기
고유의 색깔을 잃을 수 있으니 늘 상황을 봐가며
조심스럽게 다루고 있습니다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13
109
TECHNICAL REPORT
공명 억제기(Resonance Suppressor)와
스마트 EQ(Smart EQ)
Oeksound의 Soothe2, Waves의 Silk Vocal,
Gulfoss처럼 특정 대역을 자동으로 ‘편안하게’ 정리
해주는 플러그인들도 요즘 인기 있습니다.
다만 이들 중 상당수는 신호 처리 과정에서 레이
턴시가 발생할 수 있으므로, 모든 플랫폼에서 자유
롭게 쓸 수는 없습니다. 예를 들어 Soothe2는 라
이브용으로 Avid Venue 전용 버전(Soothe Live)
만 나와 있고, Gulfoss도 VST3 지원 플랫폼에서
라이브 버전을 써야 하는 식입니다.
Waves Silk Vocal
이런 플러그인들은 사용자가 일일이 주파수를
지정하지 않아도, 어느 정도 범위와 적용 강도만
설정해 두면 소프트웨어가 알아서 귀에 걸리는 공
명을 잡아줍니다. 편리해 보이지만, 반대로 말하면
악기나 목소리의 개성을 깎아낼 수도 있죠. 여러
악기의 합주 시 주력 악기가 잘 들려야 하는 상황
에서 지나치게 쓰면 그 악기가 묻혀버릴 수도 있습
니다.
하지만 악기 수가 많지 않고, 각 악기 톤을 깔끔
하게 정돈하고 싶을 때는 의외로 큰 도움이 됩니
다. 조금 번잡했던 소리가 한층 ‘정리’되는 느낌을
받을 수 있거든요.
Soundtheory Gulfoss
세츄레이션(Saturation)
- 배음 추가 플러그인
‘배음을 더한다’는 표현이 낯설게 들릴 수 있지만,
쉽게 말해 진공관 장비나 테이프 레코더를 거친 듯
한 음색 변화를 만드는 과정이라고 생각하면 됩니
다. Waves의 BBTubes, X32/M32 콘솔의 Tube
Stage, 그리고 J37 Tape, YAMAHA Opendeck 등
이 대표적이죠. DiGiCo의 Digitube나 Alen &
Heath의 Tube Stage Preamp 같은 플러그인도 비
슷한 효과를 낼 수 있습니다.
Oeksound Soothe Live
110 TECHNICAL REPORT - 지극히 개인적인 무대음향 믹싱과 플러그인 활용 이야기
Alen & Heath
Tube Stage
가장 먼저 사용하는 악기는 베이스나 콘트라베
이스입니다. 라인이 잘 들리게 하려면 다소 배음의
부가가 필요하거든요. 킥드럼이나 보컬에도 살짝
걸어주면 소리를 두툼하거나 좀 더 선명하게 만들
수 있죠.
Waves
Oneknob Brighter
Waves BBTubes
Behringer Tube Stage Overdrive
하지만 배음을 더하는 건 결국 ‘소리를 일부러 일
그러뜨리는’ 행위이기도 합니다. 적당히 쓰면 멋지
지만, 너무 여기저기 다 걸면 전체적으로 소리가
탁해지고 해상도가 떨어집니다. 테이프 레코더를
흉내 낸 플러그인 중에는 저역이 줄거나 주파수 범
위가 좁아지는 등 실제 테이프 레코더의 단점까지
재현하는 경우도 있으니, 이 점도 염두에 두시길
바랍니다.
또한 Yamaha PM 시리즈 콘솔의 ‘SILK’ 기능의
레드 모드는 고음역을 살짝 빛나게 해주는데, 어쿠
스틱 악기나 보컬에 공기(air)감을 더하는 느낌으
로 자주 활용합니다. 비슷한 역할을 해주는 Waves
의 Oneknob Brighter 같은 플러그인도 제가 즐겨
쓰는 편입니다. 한 번 써보시면 생각보다 간편하게
소리를 ‘반짝’하게 만들 수 있어요.
Waves J37 Tape
YAMAHA Opendeck
YAMAHA Silk
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13
111
TECHNICAL REPORT
트랜지언트 셰이퍼(Transient Shaper)
플러그인을 쓸 때 늘 경계해야 할 것
여기까지 인내심을 갖고 읽으신 분들께는 이쯤
에서 제가 개인적으로 늘 사용하는 플러그인을 하
나 소개하겠습니다. 바로 트랜지언트 셰이퍼
(Transient Shaper)입니다.
지금까지 다양한 플러그인을 이야기했지만, 사
실 저는 플러그인 사용에 대해 늘 경계심을 갖고
있습니다. 소리를 바꾸는 행위에는 늘 좋은 면과
나쁜 면이 공존하니까요. 가능한 한 기본적인 도구
(EQ, 컴프레서)로 우선 원하는 사운드에 가깝게 만
든 뒤, 꼭 필요한 경우에만 플러그인을 투입하는
접근을 추천합니다.
공연장 감독님들은 요즘 멀티 트랙 레코딩과 재
생 시스템이 흔해졌기 때문에, 공연장에서 자주 듣
는 음악을 녹음해 놓고 이것저것 시도해 보면 금방
익숙해질 수 있습니다.
마지막으로, 좋은 공연 사운드를 위해 가장 중요
한 건 여전히 시스템 자체의 튜닝과 기본 톤을 다
듬는 일임을 잊지 마세요. 그 기초 위에 플러그인
을 올려놓는다면, 훨씬 더 매력적인 공연 사운드를
STAGE
만들 수 있을 겁니다. SOUND
Waves Smack Attack
전체 믹스를 어느 정도 깔끔하게 정리한 뒤, 킥드
럼이나 스네어, 탐, 퍼커션 등 타악기의 어택감이
제대로 살아나지 않을 때 저는 Waves의 Smack
Attack을 자주 씁니다. Duration만 살짝 조정하고,
Attack 값을 올려주면 타악기 어택이 딱 하고 튀어
나와서 믹스 안에서 존재감이 살아나거든요.
이 수 용
동아방송대 음향제작과 겸임부교수
112 TECHNICAL REPORT -지극히 개인적인 무대음향 믹싱과 플러그인 활용 이야기
TECHNICAL REPORT
The Way to Control the Dynamic
다이내믹을 컨트롤하다
양 성 원 | 부천문화재단
1. 서론
컴프레서는 오디오 다이내믹 계열 이펙터 중의 하나로 입문자, 종사자에겐 여전히 다루기
어려운 기기이다. 컴프레서라는 이름에서 이를 직역한 압축기라는 개념이 무엇을 압축하는지
에 대한 혼란으로 기인하여 오디오 기기에 대한 접근과 이해를 더욱 어렵게 하는지도 모른다.
이번 글은 컴프레서에 대한 개론 수준에서 조금 더 직관적으로 이해를 돕기 위해 시각적인
파형의 변화를 예시로 컴프레서의 작동 원리에 관해 설명하였다. 또한, 컴프레서의 기능 중
음색 변조에 대해서는 적용 전과 후의 엔벨로프(ADSR) 변화를 비교 설명함으로써 시간 축에
대해 미시적인 변화의 이해를 돕고자 하였다.
시간 축과 SPL 축의 변화 뿐만 아니라 주파수 대역에 따른 새로운 파라미터의 변화로 믹싱
에 응용력과 폭을 넓힐 수 있는 사이드 체인 기법에 관해서도 설명하였다. 이외에도 입력 신
호에 대한 감지 소자에 따라 컴프레서의 작동 방식도 다루어 컴프레서의 활용 범위를 넓힐 수
있게 하였다.
2. 컴프레서
개론
1) 컴프레서
오디오 컴프레서(Compressor)는 다이내믹 계열 이펙터로 입력 신호의 레벨을 조절하여 출
력하는 기기이다. 자동 음량 조절기로써 오디오 신호 레벨의 편차를 줄여준다. 즉, 컴프레서
의 뜻은 오디오 신호의 다이내믹 레인지를 비율에 맞춰 줄여준다는 의미이다.
그림 1. 디아내믹 레인지 변화
114 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
컴프레서를 사용하는 목적은 크게 두 가지가 있다. 첫째는 신호 레벨의 편차를 줄여 고른
음압으로 신호 전송의 안정성을 줄 수 있으며, 둘째는 시간에 따른 신호의 엔벨로프(Envelop)
를 변화시켜 원하는 음색으로 만들 수 있다.
그림 2. 컴프레서에 의한 오디오의 레벨 편차 변화
그림 3. 컴프레서에 의한 오디오의 엔벨로프 변화
그림 4. 컴프레서 그래프
그림 5. AVID Dyn3 Compressor
그림 6. SSL Native의 BUS Compressor 2
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 115
115
TECHNICAL REPORT
그림 4는 입력 신호의 크기에 대한 출력 신호의 크기를 나타내는 그래프이다. 입력되는 신
호가 컴프레서의 트레숄드 레벨에 도달하면 컴프레서가 동작하기 시작한다. 1:1의 비율이면
컴프레서를 사용하는 의미가 없을 정도로 변화가 없다. 1:2, 1:3은 트레숄드 레벨을 넘어서는
신호에 대해 1/2, 1/3의 레벨로 줄여준다. 이때 어느 정도의 비율로 줄일 것인지, 얼마나 빨리
줄일 것인지, 얼마나 빨리 복원할 것인지, 그리고 급격하게 줄일 것인지, 완만하게 줄인 것인
지, 줄인 만큼 전체 레벨을 얼마나 올릴 것인지는 컴프레서의 각종 파라미터로 조절할 수 있
다.
•Threshold Level (dB)
문턱이라는 뜻으로 압축을 시작하는 레벨이다. 신호가 이 기준에 도달하지 못하면 컴프레
서는 동작하지 않는다.
※ 왼쪽과 같이 -19dB의 레벨로 트레숄드
가 걸려 있으면 –10dB의 음원은 컴프레서
가 작동을 하며 –20dB의 음원은 작동하지
않는다.
그림 7. 트레숄드 동작 레벨의 예시
트레숄드 레벨은 컴프레서의 사용에 매우 중요하다. 트레숄드 레벨 이상은 컴프레서가 압
축하여 다이내믹 레인지도 줄어들고 음색도 달라지므로 레벨 편차가 큰 음원일수록 트레숄
드 레벨 지점을 경계로 그 효과에 차이가 생기게 된다. 미국의 믹싱 엔지니어인 토니 마세라
티(Tony Maserati)는 다이내믹의 차이가 큰 보컬 트랙의 경우 verse와 chorus를 두 개의 악
기처럼 분리하여 각각 프로세스를 한다.
그림 8. verse와 chorus 레벨 차이가 큰 경우 믹싱 방법 예시
116
TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
위의 보컬 트랙 예시처럼 verse와 chorus의 레벨 차이가 큰 경우 chorus를 기준으로 컴프
레서의 트레숄드 레벨을 설정하면 verse는 그 레벨에 도달하지 못해 효과를 볼 수 없다. 이
경우 다이내믹 레인지의 균일함 정도와 음색에 차이가 생기게 된다. 이때 그림 8의 1-1과 1-2
처럼 트랙을 분리하고 verse는 9dB을 보상하여 충분한 레벨이 되도록 Trim을 조절한 후 각
각 컴프레서를 적용하면 효과를 높일 수 있다. 그림 8의 1-1의 트림으로 보상한 후 컴프레서
를 적용하는 것과 컴프레서를 적용한 후 이후에 메이크업 게인으로 보상하는 것은 효과가 다
르다.
•Ratio
트레숄드 레벨을 넘어서는 신호에 대한 압축 비율이다. 대체로 1:10의 비율 이상이면 리미
터로 간주한다. 레이시오가 1:1이면 신호의 레벨이 트레숄드 레벨을 넘어서서 컴프레서가 작
동해도 효과가 없다.
ratio 1:1 – 트레숄드 레벨 이상이 10dB라면 10dB 그대로 출력된다.
ratio 1:2 – 트레숄드 레벨 이상이 10dB라면 5dB로 감쇄되어 출력된다.
ratio 1:5 – 트레숄드 레벨 이상이 10dB라면 2dB로 감쇄되어 출력된다.
•Attack Time (us, ms)
트레숄드 레벨 이상의 신호를 얼마나 빠르게 줄일 것인지에 대한 시간이다.
아래는 각각 어택 타임 0.1ms, 10ms, 30ms를 적용한 예시이다.
그림 9. 어택 타임에 따른 컴프레서 작동
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 117
117
TECHNICAL REPORT
•Release Time (ms)
컴프레서가 동작한 이후 신호가 트레숄드 레벨 이하로 내려올 때 압축한 레벨을 얼마나 빠
르게 회복시킬지에 대한 시간이다. 아래 이미지는 각각 릴리즈 타임 5ms, 30ms, 80ms를 적
용한 예시이다. 즉, 신호가 트레숄드 레벨 이하에 있으면 감쇄가 풀리게 되므로 이때 내려간
레벨 페이더가 얼마나 빨리 유니티 게인으로 회복되느냐를 생각한다면 어택 타임과 릴리즈
타임에 대한 이해에 도움이 될 것이다.
그림 10. 릴리즈 타임에 따른 컴프레서 작동
※ 아래 그래프는 컴프레서의 어택 타임과 릴리즈 타임의 이해를 돕기 위한 예시이다. 트레
숄드 레벨은 –19dB로 설정되어 있고 신호는 –10dB 레벨로 3초간 지속되다가 –20dB로 줄어
든다. 어택 타임과 릴리즈 타임의 변화에 따라 신호가 어떻게 변하는지 알 수 있는 예시이다.
그림 11. -10dBfs, -20dBfs 오리지널 정현파
그림 12. 어택 타임 10us, 릴리즈 타임 5ms
그림 13. 어택 타임 10ms, 릴리즈 타임 30ms 그림 14. 어택 타임 30ms, 릴리즈 타임 80ms
118
TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
•Knee
트레숄드 레벨에서 압축비에 따라 변하는 정도를 나타낸다. 값이 작으면 트레숄드 레벨 지
점에서 급격하게 압축되며 값이 커질수록 완만하게 압축된다. 트레숄드 레벨 지점을 전후로
음색의 변화 차이가 클 수 있으므로 이를 완만하게 조절할 수 있다.
그림 15. Knee 값에 따른 컴프레서 그래프
•Makeup Gain
컴프레서로 출력되는 신호를 증폭한다. 트레숄드 레벨 이상의 신호가 특정 비율에 따라 감
쇄되었으므로 포스트 앰프로 보상하는 용도이다.
단, 아래의 이미지처럼 컴프레서를 적용함과 동시에 원래의 신호에서 하모닉스가 추가 발
생하게 되므로 과도한 메이크업 게인은 필요 이상의 THD 왜곡을 줄 수 있다. 트랙의 게인
(Gain)이나 트림(Trim)을 사용하여 컴프레서로 입력되는 신호의 레벨이 –20dBfs까지 이르도
록 먼저 조절하고 컴프레서를 거친 후 레벨을 보상한다. 입력 레벨이 낮을수록 과도한 메이크
업 게인으로 보상하게 되므로 하모닉스도 함께 증가하게 된다. 결과적으로 THD는 높아지고
SN비는 낮아지게 되어 음질이 나빠진다.
그림 16. -20dBfs 1kHz 정현파 오리지널 그림 17. AVID 컴프레서 적용 시 하모닉스 발생
따라서 컴프레서를 적용하기 위해서는 입력 신호가 반드시 –20dBfs까지 이르도록 충분한
레벨을 확보하여야 한다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 119
119
TECHNICAL REPORT
•Feed Forward 방식과 Feed Backward 방식
이번에는 앞서 설명한 메이크업 게인이 언제 개입하고 언제 작동하느냐에 따라 특징이 달
라진다. 크게 두 가지의 방식이 있다.
그림 18. Feed Forward 방식
피드 포워드 방식은 감쇄가 모두 끝나고 포스트 앰프인 메이크업 게인이 적용되는 방식이
다. 따라서 포스트 앰프인 메이크업 게인으로 생긴 변화와 하모닉스의 증가는 감쇄에 영향을
주지 않는다. 급격한 트랜지언트의 변화에도 빠르게 작용한다.
그림 19. Feed Backward 방식
피드 백워드 방식은 포스트 앰프인 메이크업 게인을 먼저 적용하고 이것을 되돌려 받아 감
쇄하는 방식이다. 이 과정으로 약간의 시간차가 생긴다. 그 때문에 급격한 트랜지언트의 변화
에 대응하지 못하는 단점이 있다. 이 방식은 포스트 앰프로 생긴 변화와 하모닉스가 감쇄에
영향을 준다.
120 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
2) 컴프레서의 음색 변화
그림 20. 컴프레서 작동 시 엔벨로프
음색의 변화는 시간에 따른 소리의 엔벨로프 변화로 인지한다. 컴프레서는 ADSR을 조절할
수 있으므로 음량을 조절하는 것 뿐만 아니라 음색(Timbre)도 바꿀 수 있다.
어택 타임과 릴리즈 타임에 대해 직관적으로 이해하는 방법은 음향 콘솔의 볼륨 페이더의
반응 속도로 이해하면 쉬울 것이다.
어택 타임이 빠르다 -> 볼륨 페이더를 빠르게 내린다
어택 타임이 느리다 -> 볼륨 페이더를 느리게 내린다
릴리즈 타임이 빠르다 -> 볼륨 페이더를 빠르게 복원한다
릴리즈 타임이 느리다 -> 볼륨 페이더를 느리게 복원한다
Ratio 1:2, Attack time 10us
-> 볼륨 페이더를 트레숄드 이상의 50% 레벨 지점까지 급히 내린다.
Ratio 1:2, Attack time 50ms
-> 볼륨 페이더를 트레숄드 이상의 50% 레벨 지점까지 50ms 동안 내린다.
Ratio 1:2, Release time 5ms
-> 50% 내려진 볼륨 페이더를 원래의 유니티 게인으로 급히 복원한다.
Ratio 1:2, Release time 100ms
-> 50% 내려진 볼륨 페이더를 원래의 유니티 게인으로 100ms 동안 복원한다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 121
121
TECHNICAL REPORT
다음은 트레숄드 레벨, 어택 타임, 릴리즈 타임에 따른 엔벨로프의 변화를 나타낸 이미지이
다. 악기에 따라, 목적에 따라 각각의 파라미터 값을 어떻게 설정하고 접근하는 것이 좋은지
보여주는 예시이다.
그림 21. 신호 레벨 이상의 트레숄드일 때의 엔벨로프
트레숄드 레벨이 신호 레벨에 이르지 않으면 컴프레서는 전혀 작동하지 않는다.
그림 22. 레이시오 1:2, 어택 타임 10us, 릴리즈 타임 5ms
레이시오 1:2이면 트레숄드 레벨 이상의 신호에 대하여 50% 음량으로 감쇄한다. 어택 타임
10us는 컴프레서의 가장 짧은 어택 타임을 말한다. 트레숄드 레벨을 넘어서면 바로 감쇄된
다. 릴리즈 타임 5ms는 컴프레서의 가장 짧은 릴리즈 타임이다. 그러나 어택 타임과는 다르
게 바로 복원하지 않고 5ms의 시간 동안 원래의 유니티 게인으로 복원한다. 즉, 트레숄드 레
벨 아래로 내려오는 순간까지는 50%로 감쇄되었으므로 5ms 동안 유니티 게인으로 돌아가
게 되며 원래의 레벨과 만나게 된다.
122 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
그림 23. 레이시오 1:2, 어택 타임 10ms, 릴리즈 타임 5ms
레이시오는 이전 엔벨로프와 동일하며 트레숄드 레벨 이상의 신호는 전체적으로 50% 감
쇄가 일어난다. 어택 타임 10ms는 50% 레벨까지 10ms 동안 감쇄한다. 릴리즈 타임 5ms는
원래의 유니티 게인으로 복원하는 시간이다. 이때에도 트레숄드 레벨 이하를 감지하고 5ms
의 시간이 걸리게 된다.
그림 24. 레이시오 1:2, 어택 타임 50ms, 릴리즈 타임 30ms
레이시오는 이전 엔벨로프와 동일하며 어택 타임 50ms로 인해 엔벨로프의 어택과 디케이
의 중간에 이르기까지 50% 감쇄 지점까지 이르게 된다. 따라서 이전의 엔벨로프와 큰 차이
가 생기게 되므로 음색이 변화가 더욱 도드라진다. 50ms 이후엔 게속 50% 감쇄가 진행되다
가 트레숄드 레벨 이하로 내려오는 지점부터 30ms까지 유니티 게인으로 회복되고 이후에
원래의 레벨과 만나게 된다. 위의 4가지 엔벨로프의 예시를 통해 어택 타임과 릴리즈 타임이
엔벨로프에 어떻게 관여하고 그 결과로 음색에 어떤 차이가 생기는지 확인하였다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 123
123
TECHNICAL REPORT
•익스팬더와 게이트 (Expander & Gate)
그림 25. 익스팬더(왼쪽)와 게이트(오른쪽) 그래프
익스팬더와 게이트는 같은 원리로 작동한다. 컴프레서는 다이내믹 레인지를 줄여주는 방식
이라면 익스팬더는 이름처럼 다이내믹 레인지를 넓혀준다. 트레숄드 이하의 작은 소리는 비
율에 따라 더 줄여주고 트레숄드 이상의 큰 소리는 원래의 레벨을 유지하게 해준다. 컴프레서
와 반대의 원리라고 이해하면 된다.
그림 26. 컴프레서와 익스팬더의 다이내믹 레인지 변화
124 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
그림 27. 익스팬더 트레숄드 기준 동작 예시
24dB로 되어 있는 트레숄드를 기준으로 왼쪽의 이하 레벨의 신호는 비율에 맞춰 감쇄되고
있고 오른쪽 그 이상으로 넘는 신호는 원래의 유니티 레벨로 복원되어 출력되고 있음을 나타
낸다.
그림 28. 게이트 트레숄드 기준 동작 예시
이번엔 –25dB가 트레숄드로 설정되어 있는 게이트의 예시이다. 왼쪽의 이하 레벨의 신호
는 차단되어 출력되지 않고 오른쪽 그 이상의 레벨에서는 정상 출력되고 있다.
•디에서 (Dessser)
디에서는 컴프레서를 응용하여 치찰음(sibilant)을 줄여주는 이펙터이다. 컴프레서에 이퀄
라이저를 사이드 체인으로 연결하여 특정 음역대의 레벨에 따라 전체 다이내믹 레인지를 줄
인다. 컴프레서는 전체 주파수에 대해 감쇄하지만 6~8kHz 대역에 주로 발생하는 치찰음, 또
는 특정 주파수 대역으로 인해 전체적인 음색의 손상, 음량의 손실을 최소화하면서 안정적으
로 다이내믹을 컨트롤할 수 있다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 125
125
TECHNICAL REPORT
어떤 음원에 7.5kHz을 기준으
로 –6.1dB까지 디에싱하는 예시이
다. LISTEN을 누르면 이펙터를 적
용할 음역을 들려준다. 이 경우는
7.5kHz 대역을 들려준다. 이 상태에
서 FREQ을 가변하면 원하는 포인
트를 찾을 수 있다. HF ONLY는 특
정 주파수를 기준으로 전체를 감쇄
하던 상태에서 이것이 활성화되면
그림 29. AVID De-esser 플러그인
FREQ를 기준으로 고음역만 디에싱
한다. 사이드 체인의 LPF와 같은 기능이다. 이외에도 디에서 플러그인 중에 EQ처럼 특정 주
파수 대역만 감쇄하는 디에서도 있다.
3. 컴프레서의 비밀 인자
– 오디오 레벨 디텍터
컴프레서에서 직접 컨트롤할 수 있는 6대 파라미터인 Threshold, Ratio, Attack, Release,
Knee, Makeup Gain과 ADSR의 변화에 대해 알아보았다. 다른 컴프레서도 명칭과 방식이 조
금씩 다를 뿐 대체로 기본 원리는 비슷하다. 이번에는 작동 방식에 따라 입력 신호에 직접 관
여하여 오디오에 영향을 주는 비밀 인자, 오디오 레벨 디텍터에 대해 알아본다.
그림 30. 컴프레서 회로도
컴프레서의 6대 파라미터 중 트레숄드는 오디오 입력 레벨의 감쇄 지점을 정한다. 이때 입
력 신호가 트레숄드의 지점에 도달했는지 아닌지를 확인하는 감시자가 있다. 바로 레벨 디텍
터이다(Level detector). 입력 신호 레벨이 트레숄드보다 높으면 신호 레벨을 줄이도록 명령
한다. 이때 어느 정도의 비율로, 어느 정도의 빠르기로, 줄이고 복원할지는 6대 파라미터로 정
한다.
126 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
1) PEAK Detected vs RMS Detected
디텍터는 작동 방식에 따라 크게 2가지로 나뉜다. 피크 디텍티드(Peak Detected) 방식과
알앰에스 디텍티드(RMS Detected) 방식이다. 이 두 가지의 디텍터에 따라 소리의 특성이 달
라지는데 이것을 잘 파악하면 컴프레서를 이해하고 활용하는 데 큰 도움이 될 수 있다. 또, 이
방식은 음역별 에너지의 정도에 따라 작동이 되거나 감쇄의 양이 달라질 수 있는데 특히, 이
퀄라이저와 컴프레서를 직렬로 연결할 때 이퀄라이저 다음에 컴프레서를 걸 것이냐, 컴프레
서를 먼저 걸고 이퀄라이저를 걸 것이냐를 결정하는 매우 중요한 요소가 된다. 이퀄라이저 이
후에 컴프레서를 연결하면 이퀄라이저로 다듬어진 신호가 컴프레서로 전달되므로 컴프레서
의 작동에 영향을 준다. 컴프레서를 먼저 걸고 그 이후에 이퀄라이저를 걸면 컴프레서의 작동
에 영향을 주지 않는다. 이 부분에 대해선 뒤에 사이드 체인 부분에서 자세히 다루도록 한다.
그림 31. 피크 디텍티드 방식
피크 디텍티드 방식은 위의 사진처럼 신호의 레벨을 그대로 인식한다. 이때부터 바로 감쇄
가 작동된다. 이것은 어느 음역에서든 피크가 트레숄드에 도달하게 되면 바로 감쇄한다는 의
미이다. 상대적으로 저음역보다 고음역부터 감쇄가 먼저 일어난다. 트랜지언트에 해당하는
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 127
127
TECHNICAL REPORT
어택과 디케이 부분이 가장 높은 피크에 해당하므로 상대적으로 중저음이 몰려 있는 서스테
인과 릴리즈는 트레숄드가 트랜지언트를 지나서 그 이하로 더 내려와야 감쇄가 된다. 그래서
저음역보다 고음역이 더 많이 감쇄되고 음색이 어두워지게 된다.
빠져나갈 피크가 없다 어둡고 답답해진다
상대적 저음역대 통과 확실한 감쇄 효과
상대적 고음역대 감쇄
그림 32. 알엠에스 디텍티드 방식
알앰에스 디텍티드 방식은 150ms~300ms 사이의 신호 레벨을 평균값으로 감지한다. 바로
반응하지 않고 상대적으로 감쇄가 느리게 동작하게 된다. 여기에서 150ms~300ms는 바로
청감의 반응 속도와 유사하기 때문에 알앰에스 디텍티드 방식이 피크 디텍티드 방식에 비해
청감상 감각적으로 들리게 된다. 즉각적으로 반응을 하지 않으므로 이 감지 시간보다 짧은 음
원, 특히 타악기 종류는 감쇄가 잘 안 된다. 또, 트랜지언트도 감지가 되기도 전에 지나쳐버려
상대적으로 고음역이 통과된다. 평균값으로 감쇄가 일어나는 시점은 상대적으로 피크가 지나
쳐 버린 이후의 일이므로 중저역대가 주로 감쇄된다. 따라서 상대적으로 고음역보다 저음역
이 더 많이 감쇄되고 음색은 밝다.
상대적으로 피크를 놓친다 밝고 자연스럽다
상대적 고음역대 통과 둔감한 감쇄 효과
상대적 저음역대 감쇄
128 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
그림 33. 킥과 하이햇의 엔벨로프별 음역 구분
이 차이를 대표적인 리듬 악기인 킥과 하이햇의 ADSR을 예시로 살펴보면 이해하기 쉽다.
킥의 트랜지언트에 해당하는 AD(Attack, Decay) 부분은 고음 성분이 많고 SR(Sustain, Release)
은 저음 성분이 많다고 할 수 있다. 이때 피크 디텍티드 방식의 컴프레서를 사용하면 AD에 해
당하는 트랜지언트부터 바로 감쇄가 되므로 고음역부터 감쇄되고 트레숄드가 저음역에 해당
하는 SR에 이르지 않았다면 감쇄가 되지 않아 그대로 남게 된다. 이번엔 알앰에스 디텍티드
방식의 컴프레서를 사용하면 AD에 해당하는 트랜지언트는 150ms~300ms 내의 평균값으
로 계산은 되지만 이미 지나가 버리게 되고 그 평균값은 이후 서스테인에 관여하게 되므로 고
음역은 남고 저음역이 주로 감쇄된다.
그림 34. 킥의 피크 디텍티드와 알앰에스 디텍티드 엔벨로프 변화
하이햇은 그림 35의 오른쪽 엔벨로프처럼 트랜지언트가 킥보다 급격하고 서스테인이 아주
낮게 지속되는 고음역의 악기이다. 주로 SR보다 AD 쪽에 음의 에너지가 몰려 있다고 볼 수
있다. 이때 피크 디텍티드 방식을 사용하면 AD부터 감쇄가 되므로 전체적인 음량이나 음색
을 컨트롤할 수 있게 된다. 반면 알앰에스 디텍티드 방식을 사용하면 AD에 대해선 계산만 하
게 되고 통과가 되어 버리며 이후의 서스테인에 관여하게 되는데 그 자체가 레벨이 낮고 저음
역은 거의 없으므로 감쇄의 효과가 적다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 129
129
TECHNICAL REPORT
그림 35. 하이햇의 피크 디텍티드와 알앰에스 디텍티드 엔벨로프 변화
오른쪽 그래프처럼 저음에 해당하는 40Hz
와 고음에 해당하는 1kHz의 정현파를 각각
출력하고 알앰에스 디텍티드 방식의 컴프레
서가 어떻게 동작하는지 확인해 보았다. 앞에
서 피크 디텍티드와 알앰에스 디텍티드의 원
리와 차이점에서 알 수 있듯이 음역에 따라
알앰에스 디텍티드 방식은 감쇄에 어느 정도
차이가 생기는지 확인해 보았다. VCA 컴프레
그림 36. 40Hz와 1kHz의 정현파 그래프
서 중 대표적인 API 2500 컴프레서로 각각
의 정현파에 대해 테스트를 해봤다. 물론 이것은 WAVES에서 복각한 플러그인으로 오리지널
아웃보드와 똑같다고 할 수는 없다.
그림 37. 40Hz(좌)와 1kHz(우)에 대한 컴프레서 셋업
40Hz와 1kHz의 API 2500 컴프레서의 파라미터 셋업 값은 그림 37과 같이 동일하지만, 다
음의 그림 38처럼 감쇄되는 레벨에 차이가 있음을 확인할 수 있다.
130 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
그림 38. 40Hz(좌)와 1kHz(우)에 대한 WAVES 컴프레서 감쇄의 차이
UAUDIO의 API 2500 컴프레서에서도 정도의 차이는 있지만 아래 그림 39를 보면 두 음역
간의 감쇄에도 차이가 있음을 알 수 있다.
그림 39. 40Hz(좌)와 1kHz(우)에 대한 UA 컴프레서 감쇄의 차이
※ 참고로 모델링 플러그인이란 오리지널 아웃보드 이펙터에 대한 특성과 장점을 구현한
것이므로 반드시 똑같다고 할 수 없으며 그 차이가 품질의 차이라고도 볼 수 없다.
이것으로 알앰에스 디텍티드 방식의 컴프레서는 음역에 따라 반응하는 정도가 다름을 알
수 있다.
2) 컴프레서의 비밀 병기 – 사이드 체인
지금까지 알아본 피크 디텍티드 방식과 알앰에스 디텍티드 방식의 단점을 극복할 방법은
무엇일까? 피크 디텍티드 방식의 경우엔 즉각적인 반응 속도가 장점이지만 음역에 따라서 원
치 않는 동작이 생길 수도 있다. 중음역은 안정적이지만 고음역의 피크 변동이 심해 감쇄를
안정적으로 가져가고자 할 때 고음역만 차단하도록 할 수 있다. 이렇게 되면 원하는 중음역의
신호만 반응하도록 할 수 있다. 반대로 알앰에스 디텍티드 방식의 경우엔 피크엔 안정적이지
만 불안정한 저음역이 감쇄에 관여하게 될 때 이 부분을 차단하면 그 이상의 음역으로 안정적
인 컴프레싱을 할 수 있다. 이것이 주로 컴프레서마다 달린 사이드 체인의 기능이다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 131
131
TECHNICAL REPORT
AVID의 Protools Dyn3 컴프레서 플러그인은 왼쪽 이미
지와 같이 두 개의 필터 타입으로 사이드 체인 모드를 제공
한다. 해당 필터의 IN을 누르면 사이드 체인으로 동작한다.
LF의 IN을 누르고 500Hz로 설정하면 500Hz 이상의 주
파수만 디텍터로 보낸다. 500Hz이하는 컴프레서의 동작
에 관여하지 않는다. 예를 들면 애시드 음악에 베이스의 그
루브를 손상시키지 않으면서 컴프레싱을 하고 싶을 때 이
필터를 쓰면 베이스 음역을 건드리지 않고 감쇄할 수 있다.
그림 40. AVID의 Protools Dyn3
필터가 아닌 옆의 벨 타입으로 설정하면 그 음역 인근을 기
준으로 감쇄한다. 특정 음역대의 레벨에 맞춰 감쇄할 수 있다. HF도 LF와 기능은 같다. 열쇠
모양의 버튼은 외부 음원에 맞춰 감쇄하는 기능이다. 특히, 킥이나 스네어에 연동하여 베이스
에 걸어주면 그루브가 향상된다.
그림 41. Tube-Tech의 CL 1B
사이드 체인은 자체적으로 달린 필터와 연동해서 사용하는 방법도 있지만 외부 신호의 입
력에 따라 동작되도록 설정할 수 있다. 예를 들어 킥 드럼의 신호에 사이드 체인을 걸어 감쇄
가 되도록 하면 킥이 나오는 타이밍에 베이스가 감쇄되면서 그루브가 좋아진다. 이외에도
EDM에서 신스에 연결하는 방법도 있고 다양하게 활용될 수 있다.
4. 레벨 디텍터에 따른
컴프레서의 분류
감지 소자와 작동 방식이 다양한 컴프레서가 있으나 지금까지 알아본 것처럼 피크 디텍티
드 방식과 알앰에스 디텍티브 방식은 장단점이 대비되므로 이처럼 두 가지의 부류로 포함하
여 구분하고 이해하면 유리한 점이 있다. 이와 관련해서 몇 가지 방식을 간단히 부연 설명하
고자 한다.
132 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
· vari-mu – 진공관이라는 뜻으로 부드럽고 따뜻한 질감이 장점이다.
· FET – Field Effect Transistor의 약자로 트랜지스터를 감쇠기로 사용하는 컴프레서의 방
식이다. 빠른 어택과 릴리즈가 특징이다.
· VCA - Voltage Controled Amplifier의 약자로 알앰에스 디텍티드 방식에 많이 쓰인다.
안정적이며 FET보다는 부드럽지만, 빠른 어택과 릴리즈가 장점이다.
· Opto – 옵토셀이라는 광학 소자의 특성을 이용한다. 어택과 릴리즈가 느리며 청감과 비
슷한 개성이 특징이다.
· Discrete – 가변식 입출력의 음질저하 단점을 극복하기 위해 주파수와 음량 값이 고정된
방식이다.
•피크 디텍티드 방식 – 빈티지, FET, Discrete
그림 42. AMEK 9098, 루퍼트 니브 디자인, Solid State, Peak Detector
(출처: AMEK)
그림 43. NEVE 3609, 루퍼트 니브 디자인, Discrete, Solid State, Peak Detector, 클래식 2254 피드백 컴프레서 회로
(출처: NEVE)
그림 44. Chandler Germanium, FET, Peak Detector
(출처: Chandler)
그림 45. UAUDIO 1176N, FET, Peak Detector, Class A 출력, 올 버튼 모드
(출처: UAUDIO)
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 133
133
TECHNICAL REPORT
•알앰에스 디텍티드 방식 – Vari-Mu(튜브), VCA, Opto
그림 46. Fairchild 670, vari-mu, RMS Detector (출처: UAUDIO)
그림 47. API 2500, VCA, RMS Detector (출처: API)
그림 48. DBX160, VCA, RMS Detector (출처: DBX)
그림 49. Teletronix LA-2A, Opto, RMS Detector (출처: UAUDIO)
134 TECHNICAL REPORT - 다이내믹을 컨트롤하다
5. 맺음말
지금까지 컴프레서의 전반적인 기능에 대해서 알아보았다. 컴프레서는 아웃보드 형태의
기기를 거치는 것만으로 특정 하모닉스의 추가로 THD가 변하여 오디오적인 질감, 착색감
이 생기기도 하고 소프트 클리핑에 의한 펀치감의 향상으로 따뜻하고 단단해지는 특성을
활용하기도 한다. 이와 같이 공식과도 같은 착색 목적의 컴프레서의 사용은 다른 지면을 통
해 다루기로 한다. 컴프레서의 본질적인 기능은 음량의 편차를 줄이는 것으로 본문에서 다
루었던 시간 축, SPL 축, 주파수 축의 3가지 방향성에 해서 이해하고 자유롭게 다룰 수 있기
STAGE
를 바란다. SOUND
양 성 원 부천문화재단 음향감독
(사)무대음향협회 기술위원
(사)무대음향협회 경인지부 기술위원
SSM 제작국 편집위원
마리오음악공작소 운영자
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 135
135
ARCHITECTURAL ACOUSTICS
건축음향 측정 분석Architectural Acoustics Measurement Analysis
전국 공연장의 건축음향 및 전기음향 설치 사례집을 편찬함으로써
대한민국 공연장 설치 사례를 총정리하고 3세대 신 공연장의 지표를 제시하는
데이터베이스로 사용됨은 물론 새로운 공연장 문화를 열어가는 선도적 역할을 수행합니다.
남한산성아트홀 대극장 (1,038석)
측정 │성재훈, 안상룡
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13
137
ARCHITECTURAL ACOUSTICS
[그림 1] 남한산성아트홀 대극장 무대 전경
[그림 3] 8개의 측정 지점
[그림 2] 남한산성아트홀 대극장 객석 전경
건축음향 측정 분석 요약
광주시문화재단은 광주시민들에게 수준 높은 문화예술을 향유할 기회를 제공하기 위해 2020년 광
주시 회안대로 891에 설립되었다. 광주시문화재단 산하의 남한산성아트홀은 광주시를 대표하는 공공
공연장으로, 1,038석 규모의 대극장과 266석 규모의 소극장을 보유하고 있다. 두 극장은 모두 전형적
인 프로시니엄 극장 형태로 설계되어 있다.
2024년 11월 11일, SSM 제작국에서 남한산성아트홀 대극장의 음향 특성을 측정하였다. 이번 측정
은 음향 반사판이 설치되지 않은 상태에서 대극장 객석 1층 6개 지점, 2층 2개 지점, 총 8개 지점에서
진행되었으며, 이를 평균한 결과이다.
138
건축음향 측정 분석 - 남한산성아트홀 대극장
□ 건축 음향 특성 요약
1. 측정 개요
• 측정은 공석 상태에서 음향 반사판을 설치
하지 않은 상태로 진행되었으며, 객석 8개 지
점과 무대 3개 지점에서 데이터를 수집하였
다.
• 분석 항목: EDT, T30, BR, Ts, C80, D50,
STI, LF, ST 및 주파수 응답 특성 레벨 편차.
• 사용 음원: 무지향성 스피커.
• 측정 신호: Sweep 신호 3회 반복으로 S/N
비율을 향상.
2. 잔향 특성
• 500Hz 기준 평균 EDT: 1.67초, T30: 1.78
초로 측정.
• 참고: 잔향값(1.6초~1.8초)은 초기 고전 음
악 공연에 적합한 수준으로 평가됨.
3. 저음 비율(BR)
• 측정값: 1.09.
• 참고: 음악 공연에서는 1.1~1.25, 음성 공연
에서는 0.9~1을 권장.
4. 명료도
• Ts: 83.18ms, C80: 3.53dB, D50: 56.49%.
• STI: 0.61로 음성 전달에 적합한 수준.
• 명료도 값은 클래식 음악보다는 연극과 같
은 음성 중심 공연에 적합한 것으로 평가됨.
5. 실내 공간감 (LF)
• 측정값: 0.25.
• 참고: 콘서트홀의 바람직한 권장 범위는
0.25~0.4이며, 이는 공연장으로서 이상적인
공간감을 제공.
6. ST (Stage Support)
• ST1: –20.79 (연주자 간 모니터링 척도).
• ST2: –15.61 (무대에서 잔향음 영향을 측정).
• 참고: ISO 3382-1 기준에 적합한 값의 범
위는 –24dB < ST1 < -8dB이며, 남한산성아
트홀 대극장은 유사 규모의 프로시니엄 공연
장과 비슷한 수준.
7. 주파수 응답 특성
• 객석의 500Hz 기준 음압 레벨 편차: ±3dB
이내.
• 이는 객석 간 음향의 균일도가 우수함을 나
타냄.
이번 측정 결과는 남한산성아트홀 대극장이 다
양한 공연 장르에 적합한 음향 환경을 제공하며,
특히 음성 중심 공연에 더욱 적합한 특성을 갖추
고 있음을 보여준다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 139
139
ARCHITECTURAL ACOUSTICS
건축음향 측정 파라미터
결과 종합
주관적 설명 파라미터 대극장
EDT(s)
@500Hz 1.67
잔향 시간
T30(s)
@500Hz 1.78
BR 1.09
Ts(ms) 83.18
C80(dB) 3.53
명료도
D50(%) 56.49
STI 0.61
공간감 LF 0.25
ST1 -20.79
무대 모니터
환경
ST2 -15.61
[표 1] 남한산성아트홀 대극장 (1,038석) 건축음향 특성 비교
[그림 4] EDT 지점별 500Hz 잔향값 비교 140 건축음향 측정 분석 - 남한산성아트홀 대극장
대극장 측정 지점별
파라미터 비교
[그림 5] T30 지점별 500Hz 잔향값 비교
[그림 6] T30 지점별 주파수 대역 평균값 비교 [그림 7] BR 지점별 비교
[그림 8] Ts 지점별 평균값 비교 [그림 9] C80 지점별 평균값 비교
[그림 10] D50 지점별 평균값 비교 [그림 11] STI 지점별 평균값 비교
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13
141
141
ARCHITECTURAL ACOUSTICS
[그림 12] LF 지점별 평균값 비교 [그림 14] 측정 지점별 주파수 대역별 EDT Overlays 비교 [그림 16] 측정 지점별 주파수 대역별 T20 Overlays 비교 142 건축음향 측정 분석 - 남한산성아트홀 대극장
[그림 13] ST 무대 3개 지점 주파수 대역 평균값 비교
[그림 15] 측정 지점별 주파수 대역별 T30 Overlays 비교
[그림 17] 측정 지점별 주파수 대역별 T10 Overlays 비교
[그림 18] 측정 지점별 주파수 대역별 C80 Overlays 비교 [그림 19] 측정 지점별 주파수 대역별 D50 Overlays 비교
[그림 20] 측정 지점별 주파수 대역별 Ts Overlays 비교 [그림 21] 8개의 측정 지점별 주파수 응답 특성 overlay 비교
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 143
143
양성원의
카드뉴스 #9
글, 구성 | 양성원 부천문화재단
144 양성원의 카드뉴스 - 쥐를 잡자 찍찍찍
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 145145
146 양성원의 카드뉴스 - 쥐를 잡자 찍찍찍
참고문헌
마리오음악공작소, www.facebook.com/mariomusicfactory
양 성 원 부천문화재단 음향감독
(사)무대음향협회 기술위원
(사)무대음향협회 경인지부 기술위원
SSM 제작국 편집위원
마리오음악공작소 운영자
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 147
147
SOUND STUDY
필터의 주파수 특성과
위상 변이 I
글 | 강성훈
편집 | 최아름
1. 전압 분배 회로
2. 저역 통과 필터
3. 고역 통과 필터
4. 대역 통과 필터
5. 고차 필터
6. 대역 저지 필터
7. 스피커 네트워크의 크로스오버 주파수에서 위상 결합
8. 이퀄라이저의 위상 변이
필터는 특정 주파수 이상이나 이하의 주파수를 차단하는 회로이다. 필터를 이용하여
불필요한 신호를 커트하여 음질을 보정한다. 그리고 스피커 네트워크 필터, 이퀄라이저
를 만드는데도 활용되고 있다.
필터는 음향 기술에서 없어서는 안되는 중요한 회로이다. 그러나 필터를 통과하면 주
파수 특성이 변하고, 위상 변이도 생기므로 특성을 잘 이해하고 사용해야 한다.
필터는 특정 주파수 이하나 이상의 대역을 차단시키는 회로이다. 또, 특정 주파수 대역만 통과시키거나 차단
시키는 필터도 있다. 특정 주파수 이상의 대역을 차단하는 것은 저역 통과 필터, 특정 주파수 이하의 대역을
차단하는 것을 고역 통과 필터라고 한다. 또, 특정 대역만 통과시키는 것을 대역 통과 필터, 특정 대역만 차단
하는 것을 대역 차단 필터라고 한다.
필터는 음향 기술에서 없어서는 안 되는 중요한 회로이다. 그러나 신호가 필터를 통과하면 위상 변이가 생
겨서 음질이 열화되는 경우가 있으므로 특성을 잘 이해하고 사용해야 한다.
148
음향 수학 - 필터의 주파수 특성과 위상 변이 Ⅰ
1. 전압 분배 회로
5장 3절에서 저항으로 구성된 회로의 전압 분배 법칙에 대해서 설명하였다. 그림 1의 회로에서 출력 전압의
크기는 전압 분배 법칙에 따라서 (1) 식과 같이 된다.
두 저항 값이 100Ω이면 출력 전압은 입력 전압의 1/2(=20log0.5=-6dB)이 된다. 그리고 진폭 특성은 그림
2(a)와 같이 전 주파수 대역에서 평탄하고, 위상 특성도 10.2(b)와 같이 0도로 평탄하다.
그림 1. 저항 회로에서 출력 전압
그림 2. 그림 1 저항 회로의 출력 주파수 특성과 위상 특성
그러나 인덕터나 커패시터로 구성된 회로에서의 출력 전압은 주파수에 따라서 달라지고 위상도 변이된다. 그
림 3(a)와 같이 R2 대신에 커패시터 C를 연결한 R C 회로의 출력 전압을 구해 본다. 저항 R2에서 전압 강하는 그
림 2와 같이 입력 주파수에 따라서 변하지 않는다. 그러나 커패시터의 리액턴스 XC(=1/2πfC)는 주파수에 따라
서 변하므로 출력 전압은 주파수에 따라서 달라지고, 위상 변이(phase shift, 位相 變移)도 생긴다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.13 149
149
SOUND STUDY
필터의 주파수 특성과 위상 변이 Ⅰ
그림 3(a)와 같은 R C 회로에 주파수가 0인 DC 신호를 입력하면, 그림 3(b)와 같이 XC는 무한
대가 되어 오픈 상태가 되므로 입력 신호가 그대로 출력된다. 그리고 주파수가 높은 신호를 입
력하면, 그림 3(c)와 같이 XC는 0Ω에 가까워지므로 출력 신호는 0V가 된다. 즉, 저역 신호는 출
력되고, 고역 신호는 차단되는 특성이 된다.
그림 4(a)와 같은 C R 회로에 주파수가 0인 DC 신호를 입력하면, 그림 4(b)와 같이 XC는 무한
대가 되어 오픈 상태가 되므로 출력 신호는 0V가 된다. 그리고 주파수가 높은 신호를 입력하면,
그림 4(c)와 같이 XC는 0Ω에 가까워지므로 입력 신호가 그대로 출력된다. 즉, 저역 신호는 차단
되고, 고역 신호는 출력되는 특성이 된다.
그림 3. R C 회로에서 출력 전압
그림 4. C R 회로에서 출력 전압
그림 5(a)의 L R 회로에 DC 신호(f=0Hz)를 입력하면, 그림 5(b)와 같이 XL은 0Ω이 되므로
short 상태가 되어 입력 신호가 그대로 출력된다. 그리고 주파수가 높은 신호를 입력하면, 그
림 5(c)와 같이 XL은 오픈 상태가 되어 출력 신호는 0V가 된다. 즉, 저역 신호는 출력되고, 고
역 신호는 차단되는 특성이 된다.
그림 6(a)의 R L 회로에 주파수가 0Hz인 DC 신호를 입력하면, 그림 6(b)와 같이 XL은 short
상태가 되어 출력 신호는 0V가 된다. 그리고 주파수가 높은 신호를 입력하면, 그림 6(c)와 같
이 XL은 open 상태가 되므로 입력 신호가 그대로 출력된다. 즉, 저역 신호는 차단되고, 고역
신호는 출력되는 특성이 된다.
커패시터와 인덕터의 이러한 특성들을 이용하여 저역 통과나 고역 통과 필터 소자로 활용한
다.
150
음향 수학 - 필터의 주파수 특성과 위상 변이 Ⅰ