교류

AC, Alternating Current

시간에 따라 전류의 방향(+)과 (-)이 주기적으로 바뀌고, 크기(전압)가 지속적으로 변하는 전기 형태이다. 음향 시스템에서 AC는 발전소에서 오는 전력 공급의 형태이기도 하지만, 가장 중요한 본질은 우리가 다루는 '아날로그 오디오 신호' 그 자체라는 점이다.

마이크나 악기 픽업이 공기의 진동(음압)을 전기적 에너지로 변환한 결과물은 모두 교류(AC) 전압의 형태를 띤다.

• 주파수와 오디오 신호: 신호의 극성이 1초 동안 +와 -를 오가는 왕복 횟수를 주파수(Frequency, Hz)라고 한다. 소리가 고음일수록 AC의 주파수가 높아지고, 저음일수록 주파수가 낮아진다. (인간의 가청 주파수: $20Hz \sim 20kHz$)
• 진폭과 음량: 교류 파형의 중심(0V)에서 꼭대기까지의 거리인 진폭($V_{peak}$)은 소리의 크기(음압)를 나타낸다. 신호가 클수록 AC 전압의 변동 폭이 넓어진다.
• 신호 전송: 프리앰프, 아웃보드, 오디오 인터페이스, 스피커 사이를 오가는 모든 아날로그 신호는 교류 전압의 형태로 전송된다.

발전소에서 콘센트를 통해 실내로 공급되는 고전압 전력망이다. (대한민국 표준: $220V / 60Hz$)

• 장점: 전압을 높이거나 낮추기(승압/강압)가 매우 쉽고, 장거리 송전 시 전력 손실이 적어 전력 공급 규격으로 사용된다.
• 단점(음향적 관점): 아날로그 오디오 회로 주변에 전원선이 지나가면 $60Hz$ 및 그 배음 성분의 전자기적 유도 노이즈를 발생시킨다.

• 교류 험(Hum) 노이즈
  • 전원 공급용 AC($60Hz$)가 오디오 신호선(AC)으로 유입되면 스피커에서 “웅-” 하는 일정한 유도 노이즈가 발생한다.
  • 이를 차단하기 위해 신호선 유입을 상쇄하는 밸런스드(Balanced) 전송 방식을 사용하며, 케이블 실드 처리 및 오디오 전용 접지(Grounding) 환경 구축이 필수적이다.

• 상(Phase) 뒤집힘 문제
  • 멀티 마이크 녹음 시 마이크 간의 거리 차이로 인해 두 AC 신호의 위상이 정반대($180^\circ$)가 되면, 한쪽 신호의 (+)피크와 다른 쪽의 (-)피크가 만나 오디오 신호가 서로 위상 상쇄되어 저음이 사라지는 현상이 발생한다.