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서브우퍼

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-08-15T07:57:17+00:00

서브우퍼

서브 우퍼는 스피커 시스템의 한 유닛으로, 저음 주파수 범위를 전담하여 재생하는 스피커입니다. 주로 20Hz에서 200Hz 사이의 저음 주파수를 담당하며, 음악이나 영화에서의 깊고 강렬한 베이스 음향을 생성합니다. 서브 우퍼는 주로 서라운드 사운드 시스템, 홈 시어터 시스템 및 음향 시스템에서 사용되며, 저음 효과를 강화하고 전체 음향 경험을 향상시키는 데 기여합니다.

서브우퍼가 있고 없고에 의한 장단점

SubWoofer

A subwoofer is a unit in a speaker system that specializes in reproducing low-frequency sound. It typically handles frequencies in the range of 20Hz to 200Hz and is responsible for producing deep and powerful bass sounds in music and movies. Subwoofers are commonly used in surround sound systems, home theater setups, and audio systems to enhance the low-frequency effects and improve the overall audio experience.

서브우퍼와 저음 재생 능력

서브 우퍼의 저음 재생 능력은 당연히, 스피커의 유닛 크기가 크면 클 수록 유리한 것은 사실이다.

스피커의 저음 재생 능력은 스피커가 움직일 수 있는 공기의 부피와 비례하게 되므로, 스피커의 크기를 크게 만들거나, 또는 스피커가 작아도 앞뒤로 움직이는 변위(Excursion)를 크게 만들면 된다.

다만 스피커의 크기를 크게 만드는 것이, 작은 스피커를 앞뒤로 크게 움직이는 것보다 훨씬 설계가 간편하다.³⁾

서브우퍼와 지향성

서브 우퍼는 무지향성을 가지는 것이 매우 중요하다.

주파수와 지향성

소리는 저음역대로 갈수록 무지향성에 가깝게 되고, 고음역대로 갈수록 지향성이 크게 증가한다.

유닛 사이즈와 주파수에 따른 지향각 특성

스피커 유닛의 사이즈가 커질수록 면음원의 성질을 가지기 때문에 지향각이 좁아지고 스피커 유닛의 사이즈가 작아질수록 점음원의 성질을 가지기 때문에 지향각이 넓어진다. 하지만 주파수가 낮아질수록 파장이 길고 회절이 잘 일어나기 때문에 지향각이 넓어지고, 주파수가 높아질수록 파장이 짧고 직전성이 강해서 지향각이 좁아지는 부분 때문에 실제 측정을 해보면, 스피커의 사이즈보다는 주파수에 따른 지향각의 영향이 훨씬 크게 관측된다.

특히 특정 주파수 이상에서는 지향각이 아예 사라지는 beaming 현상이 일어나고, 특정 주파수 이하에서는 지향각이 너무 넓어져서 무지향성의 특성을 가지는 현상이 일어난다.

스피커가 Beaming 하기 시작하는 주파수

무지향 특성이 나타나기 시작하는 주파수

c: 소리의 속도 340m/s,
D: 스피커 직경

서브우퍼 유닛 사이즈와 지향성

유닛의 크기가 커질수록 음원은 면음원의 성질이 강하게 나타나고, 면음원은 점음원에 비해 지향각이 좁아지고, 더 먼거리까지 도달한다.

즉, 스피커의 크기가 커질수록 지향성이 증가한다.

반대로 스피커의 크기가 작아질 수록 음원은 점음원의 성질이 강하게 나타나고 점음원은 지향각이 넓어지게 된다.

즉, 유닛 크기가 작아질 수록 무지향성이 증가한다.

추가로 유닛 크기가 커질수록 댐핑 팩터에 불리하기 때문에, 트랜지언트 표현력이 안좋아진다. 즉 스피커가 웅웅거리게 된다.⁴⁾

이러한 이유로 대형 공연장이나 규모가 큰 스튜디오⁵⁾에서는 하나의 큰 서브 우퍼보다는 여러개의 작은 서브 우퍼를 사용하여 저음의 방향성을 억제하거나 지향성을 구현하기도 한다.

서브우퍼와 메인 스피커 간의 레벨

등청감곡선에 의하면 85dB SPL에서 인간의 청각 특성은 서브 우퍼 대역에서 더 높은 음량을 필요로한다. 따라서 서브 우퍼도 그에 맞게 더 높은 레벨로 조정하는 것을 권장한다.

이러한 서브 우퍼와 메인 스피커 간의 레벨 조정은 Bass Management를 이용하여 조정한다. 서브 우퍼를 벽이나 코너에 밀착시켜서 반사에 의한 증폭을 일부러 얻어내는 방법도 있다.

등청감곡선

Equal Loudness Curve, ISO226

등청감곡선에 관한 연구는 Bell 연구소의 fletcher munson에 의해 시작되었고, 그 후 Robinson과 Dadson에 의해 제시된 등청감곡선(Equal Loudness Curve)이 국제 표준(ISO226)으로 자리 잡았다.

https://www.iso.org/standard/83117.html

Phon

라우드니스의 단위

등청감곡선 기준으로 정해지며 1kHz에서의 dB SPL의 값에 해당한다. 같은 Phon을 가지는 소리는 사람이 같은 소리 크기로 인지한다.
ex). 10 Phon의 경우 1kHz에서는 10dB SPL, 20Hz에서는 75dB SPL에 해당하며, 10dB SPL의 1kHz 소리와 75dB SPL의 20Hz 소리는 사람의 귀에 같은 소리 크기로 인지된다.

서브우퍼와 메인 스피커 간의 거리

메인 스피커와 우퍼의 크로스오버 주파수에 의한 이상적인 유닛 간 거리는 크로스오버 파장의 1/4 이하여야 한다.

그림 1: 크로스오버 주파수가 80Hz 일 때, 유닛간 거리 = 425cm/4 = 106.25cm 이하 이어야 함

만약 이 거리를 벗어나서 좀 떨어진 곳에 서브 우퍼가 설치 된다면 서브 우퍼와 메인 스피커간의 크로스오버 주파수 부근에서 딥이 발생할 수 있다.

그림 2: 크로스오버 주파수가 80Hz 일 때, 파장은 425cm이고, 파장의 절반은 212.5cm 이다. 이때 서브우퍼의 위치가 공교롭게도 메인 스피커와 212.5cm 의 간격을 가진다면 80Hz의 주파수와 그 부근의 주파수는 서로 정확히 반대 방향으로 진동하기 때문에, 위상 캔슬이 발생하여 심각한 딥이 발생할 수 있다.

이러한 딥은 다시 Bass management 에서 Phase alignment 기능을 통해 보정이 가능하다. 하지만 Phase alignment 기능을 사용하기 이전에 최소 간격이내에 설치되는 것을 권장한다.⁶⁾

서브우퍼와 메인 스피커 간의 크로스오버

서브 우퍼와 메인 스피커간에는 크로스오버 주파수를 설정하는 것이 매우 중요하다.

일반적인 상황에서는 서브 우퍼를 정중앙에 배치하기 힘든 경우가 많다. 그런데 이렇게 한쪽 구석에 서브 우퍼를 놓다보면 저음역대가 한쪽 방향으로 치우치는 느낌이 들어서 매우 불편한 청취감을 줄 가능성이 높아진다. 서라운드 오디오 시스템의 LFE 기본 로우패스 주파수인 120Hz에서는 그럴 가능성이 상당히 높다. 따라서, Bass Management를 통해서 서브 우퍼의 크로스오버 주파수를 120Hz 보다 낮춤으로 서브 우퍼의 소리가 느껴지는 방향성을 줄일 수 있다.

서브 우퍼의 크로스오버를 어떤 주파수로 설정했는데, 만약 서브 우퍼의 방향성이 느껴지게 된다면, 서브 우퍼가 재생하는 저음 중에서 높은 주파수들이 지향성을 가진 것이다. 이 때는 크로스오버 주파수를 더 낮추어서 해당 지향성을 가진 주파수들을 제외 시킴으로써 서브 우퍼가 무지향성을 가진 낮은 주파수들만 재생하게 만들어야 한다.⁷⁾

예를 들면, 서브 우퍼와 메인 스피커간의 크로스오버 주파수를 120Hz로 설정했는데, 저음이 한쪽으로 치우치게 느껴진다면, 100Hz로 낮춰보고 그래도 계속 느껴진다면 80Hz로 낮추면 된다.

서브우퍼의 크로스오버 주파수는 무조건 낮추는 것이 좋은 것인가?

크로스오버 주파수를 낮춰야 할까 높혀야 할까

일반적인 저음 재생은 스피커 유닛이 클수록 좋은 것은 사실이다. 하지만 스피커 유닛이 커질수록 지향성이 증가하고, 주파수가 높아질수록 지향성이 증가하기 때문에, 필연적으로 서브 우퍼와 메인 스피커간의 크로스오버 주파수를 낮추어서, 서브 우퍼가 지향성을 가진 주파수를 제외하고 재생하도록 만들어야 한다.

하지만, 크로스오버를 낮춤으로 인해서 메인 스피커가 상대적으로 담당해야 할 저역대가 많아지게 된다. 특히 5~8인치 의 우퍼 유닛을 가진 모니터 스피커들의 경우 일반적으로 120Hz 이하의 주파수는 대부분 베이스 리플렉스 홀을 통해 재생되는 주파수 들이고, 베이스 리플렉스 홀을 통해 재생되는 소리들의 경우에는 소리의 트랜지언트가 부정확하고, 여음(Decay)이 많은 경향이 있다.

스피커를 측정해보면 바로 이 저역대에서 위상이 불분명하고, 그룹 딜레이가 많이 느려지며 여음이 많이 남음을 알 수 있다.

만약 이러한 메인 스피커와 서브 우퍼의 크로스오버를 80Hz 로 설정하고 사용하게 된다면, 60Hz~120Hz 사이의 주파수는 여전히 메인 스피커의 베이스 리플렉스를 통해 재생되고, 이 주파수 구간은 여전히 위상이 불분명하고 트랜지언트가 불확실 하며, 여음이 많이 존재할 수 밖에 없다.

따라서 이러한 측면에서 보면, 서브 우퍼가 더 높은 저역대 까지 담당하게 하여 기본 스피커의 베이스 리플렉스 홀을 통해 재생되는 저음을 줄이고 해당 주파수를 서브 우퍼가 재생하는 것이 더욱 유리하다. 메인 스피커의 베이스 리플렉스 홀에서 재생되던 주파수 구간이 서브 우퍼로 옮겨지게 되면서, 트랜지언트가 크게 개선되고, 여음이 많이 줄어들 수 있게 된다.

즉, 메인 스피커의 우퍼에 가해지는 부담을 덜어줄 수 있다.

특히, 후면 베이스 리플렉스 홀을 가진 메인 스피커 시스템인 경우, 서브 우퍼로 해당 주파수 대역을 담당하도록 크로스오버를 설정하면, 메인 스피커의 후면 베이스 리플렉스의 작동이 많이 줄어들게 됨으로써, 후면 베이스 리플렉스와 스피커 뒷벽의 거리 차이에 의한 특정 주파수의 위상 캔슬이 많이 없어진다. 따라서, 이것 때문에 발생하던 특정 주파수의 딥을 상당한 수준으로 제거할 수도 있다.

따라서 서브 우퍼와 기본 스피커간의 크로스오버 주파수의 설정은 무지향성 때문에 무조건 낮추는 것이 아닌,

서브 우퍼의 “무지향성이 유지되는 최대 높은 주파수“를 설정하는 것이 더 맞는 말이다.⁸⁾⁹⁾

서브우퍼가 무지향성을 더 강하게 가지게 하기 위한 설계

서브 우퍼의 크로스오버 주파수를 높히고 싶어도 큰 유닛을 가진 서브 우퍼 일수록 면음원의 성질에 가깝기 때문에 크로스오버 주파수를 높히기가 쉽지 않다.¹⁰⁾

반면, 스피커 유닛의 크기를 줄이고 앞뒤 변위량을 증가시킨다던지, 다운 파이어링을 하는 것과 같은 설계를 통하여, 같은 저음 주파수에서도 더욱더 무지향성이 강하게¹¹⁾ 나타나는 서브 우퍼의 설계가 충분히 가능하다.

아래의 스피커는 Yamaha의 HS8S 모델이다. 내부에 다운 파이어링을 하는 8인치의 스피커 유닛이 있고, 외부에는 8인치 유닛의 작동으로 헬름홀츠 공명을 이용하여 더 낮은 저음역대를 출력해주는 베이스 리플렉스 홀이 있다. 베이스 리플렉스 홀에서는 8인치 유닛에서 재생하는 저음역대보다 더 낮은 저음역대¹²⁾가 재생된다.

이런 식의 작은 서브 우퍼 유닛 + 베이스 리플렉스 구조는 스피커를 더욱더 무지향성에 가깝게 만들어 줄 수 있다.

이러한 서브 우퍼 유닛 설계는 스튜디오 모니터에서는 대표적으로 Yamaha와 제네렉¹³⁾이 구현하고 있다.

Genelec 7040, 7050

일반적인 12인치 스피커 유닛을 가진 서브 우퍼와 Yamaha의 8인치 스피커 유닛 서브 우퍼를 실제로 비교하면, 확실히 Yamaha의 서브 우퍼가 더 높은 크로스오버 주파수를 설정해도 무지향성을 유지한다.

이러한 Yamaha나 제네렉의 서브 우퍼 설계는 스피커 유닛의 크기만으로 승부를 보는 시시한 일반적인 서브 우퍼 설계를 벗어나서 서브 우퍼 자체의 무지향성을 크게 증가시키는 한 단계 앞선 설계라고 볼 수 있다.¹⁴⁾

이렇게 서브 우퍼가 무지향성이 강한 성향으로 설계를 하기 때문에, 서브 우퍼의 소리가 어디서 나는지 알아채기 힘들다. 따라서, 이러한 설계의 서브 우퍼들은 어느 위치에 놓아도 전체 스피커 시스템의 정위감이 흐트러지지 않는다.

하지만, 이런 설계에는 단점도 존재한다. 큰 음압을 내기 위해서는 적합하지 않기 때문에 작은 공간을 위한 서브 우퍼에 주로 사용된다. 작은 사이즈의 서브 우퍼 유닛을 더 큰 앞뒤 변위량으로 구동하기 위해서는 앰프의 출력이 훨씬 높아져야 해서 효율이 떨어지게 된다.¹⁵⁾¹⁶⁾

Yamaha HS8S

8인치 서브 우퍼 유닛 다운 파이어링
자사의 HS 시리즈 모니터 스피커와 쉬운 매칭

KEF KC62

6.5인치 서브 우퍼 유닛 대칭형 구조로 무지향성 극대화 및 진동 상쇄
105dB SPL, 매우 작은 사이즈 실현, 246x256x248mm

KALI Watt WS6.2

6.5인치 서브 우퍼 유닛 대칭형 구조로 무지향성 극대화 및 진동 상쇄
120dB SPL

Reference

스피커, 서브, 우퍼

³⁾

스피커의 앞뒤 변위량을 크게 움직이게 하려면 앰프의 출력이 훨씬 크게 증가 해야 하며, 스피커 유닛 자체의 재질 및 설계에도 많은 기술력이 들어가게 된다.

⁴⁾

베이스 앰프 등에서는 그렇기 때문에 12인치 보다 15인치 캐비닛이 더 웅웅거리고, 더 큰 음량이 필요한 경우 10인치를 여러개 사용한다. 10×4, 10×2 등

⁵⁾

시네마 포스트 스튜디오, 규모가 큰 마스터링 스튜디오

⁶⁾

하지만 최소 간격이내에 서브 우퍼를 둘 수 없는 경우가 대부분이다. 그렇기 때문에 Phase alignment 기능이 있는 것이다.

⁷⁾

소리는 저주파수로 갈수록 무지향성이 증가하고, 고주파수로 갈 수록 지향성이 증가하기 때문

⁸⁾

이러한 이유로 2개의 서브 우퍼 시스템(대각선 배치, 양사이드 배치)등이 있기도 하다.

⁹⁾

아 물론, 나는 그런거 모르겠고 걍 대충 쓸래, 또는 측정할 여력이 안되시는 분들은 80Hz로 크로스 오버 잡고 아무대나 편한 곳에 대충 서브 우퍼 위치 시키고 볼륨만 적당히 잘 조정해서 사용합니다.

¹⁰⁾

그래서 상대적으로 큰 공간인 시네마 포스트 스튜디오나 공연장 등의 환경에서는 저역대의 무지향성을 얻기 위해 여러개의 서브 우퍼를 특수하게 배치하는 방법을 사용하기도 한다.

¹¹⁾

무지향성이 최대한 높은 주파수까지

¹²⁾

무지향성

¹³⁾

7040 서브 우퍼의 경우는 스피커 유닛이 6.5인치, 7050 서브 우퍼의 경우는 8인치

¹⁴⁾

심지어 Yamaha는 hs10s 라는 10” 유닛을 가진 모델이었고 무지향 성향이 상대적으로 부족했던 모델을 단종시키고, 설계를 개선하여 스피커 유닛을 8”로 줄이고 무지향성을 더 보강한 모델을 내놓은 것이다.

¹⁵⁾

이보다 더 큰 음압을 내기 위한 서브 우퍼는 전통적인 설계인 우퍼 유닛 사이즈를 키우는 경우가 많다.

¹⁶⁾

공연장과 같은 큰 공간에서는 큰 음압을 내야하므로 유닛 사이즈가 큰 우퍼를 사용하게 된다. 유닛 사이즈가 큼으로 인해서 저역대의 방향성이 느껴지게 되는 것을 막기 위해 최소 두개 이상의 서브 우퍼를 사용한다. 또한 무대로 저음역대가 흘러 들어가는 것을 방지 하기 위해 추가로 서브 우퍼를 더 사용하여 지향성 카디오이드 배치를 한다.

크로스오버

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-04-07T06:00:17+00:00

크로스오버

크로스오버 네트워크

풀레인지 스피커가 아닌 2-way나 3-way 방식의 스피커들은 여러 개의 다양한 사이즈를 가진 스피커 유닛인 트위터, 미드레인지, 우퍼, 서브 우퍼 등을 통해 각각의 사이즈의 스피커가 가장 잘 재생할 수 있는 주파수를 각기 분담하여 재생하게 된다. 이 때 각각의 스피커 유닛에 주파수 영역을 분리하여 보내주는 역할을 하는 장치가 바로 크로스오버 네트워크이다.

별도의 서브 우퍼 크로스오버는 베이스 조정에서 담당한다.

만약 어떤 사이즈의 스피커가 잘 재생할 수 있는 주파수가 아닌 너무 높거나 낮은 주파수를 재생하도록 하면, 스피커의 유닛이 분할 진동을 하거나 의도되지 않은 작용을 하게 되어 THD 가 발생하거나 의도되지 않은 잡음이 생길 수 있기 때문에, 이러한 너무 높거나 낮은 주파수를 필터를 통해 미리 제거하여 스피커가 안전하게 재생가능한 주파수 대역만 보내게 된다.

Crossover Network

A Crossover Network, in the context of 2-way or 3-way speaker systems rather than full-range speakers, is a device responsible for dividing the audio signal into separate frequency bands that are best suited for each speaker unit with different sizes, such as the tweeter, midrange, woofer, subwoofer, etc.

The crossover network also plays a role in managing the LFE (Low-Frequency Effects) for subwoofers.

If a speaker were to reproduce frequencies that are too high or too low for its capabilities, it could result in undesirable effects such as unit breakup or unintended vibrations, leading to harmonic distortion (THD) or unwanted noise. Therefore, these excessively high or low frequencies are filtered out in advance through a crossover network, ensuring that only the frequency range within the speaker's safe operating capabilities is directed to each unit.

유닛 간격

트위터와 우퍼의 크로스오버 주파수에 의한 이상적인 유닛간 거리는 크로스오버 파장의 1/4 이하여야 합니다.

예시) 크로스오버 1kHz 일때 유닛간 거리 = 34cm/4 = 8.5cm 이하 이어야 함, 하지만 1인치 트위터 + 5인치 유닛의 유닛간 최소거리 = 6인치(15cm)

대부분의 일반적인 스피커 설계는 이 조건을 만족하기 힘듭니다. 따라서, 일반적인 스피커들의 수직지향성을 측정해보면 크로스오버 주파수 구간에서 수직지향성이 푹파인듯 줄어드는 구간이 생겨나게 됩니다. 이 문제를 해결하기 위해선 우퍼의 사이즈를 작게 만들고 크로스오버 주파수를 내리거나 트위터와 우퍼를 동축 유닛으로 설계하는 방법 등이 있습니다.

이러한 이유로 스피커를 아주 가까이 듣기보다는 최소한의 청취 거리를 유지하여 좀 떨어져서 청취해야 하는 문제가 생기며 귀 높이를 특정 높이로 고정해야 하는 문제가 생깁니다.

aes_v31_n6_p408.pdf

크로스오버와 위상 왜곡

아래 그래프는 어떤 스피커의 패시브 네트워크 필터들에 의한 위상 왜곡 그래프이다.

일반적인 단일 오디오 신호에서의 위상 왜곡은 아무런 청감상의 차이를 발생시키지 않는다. 왜냐면 비교할 상대적 신호가 없는 단일 신호에서의 위상 왜곡이기 때문이다.

하지만, 스피커의 우퍼와 트위터의 위상 왜곡은, 일반적인 오디오 신호의 위상 왜곡과는 다르게, 우퍼가 재생하는 주파수와 트위터가 재생하는 주파수가 단일 신호가 아닌 2개의 음원이기 때문에 주파수가 겹치는 구간에서 서로 상대적으로 비교할 대상이 된다.

그 결과, 트위터와 우퍼간의 크로스오버 지점에서 우퍼가 재생하는 소리와 트위터가 재생하는 소리는 서로 위상 차이를 가지며 동시에 재생되기 때문에, 그 구간의 음색의 명료도가 떨어지는 원인을 제공하게 된다.⁵⁾

패시브 크로스오버 네트워크

일반적인 크로스오버 설계이다. 앰프 이후에 전통적인 RLC 회로를 이용하여 주파수를 분배하여 각 스피커 유닛으로 보내주게 된다.

액티브 크로스오버 네트워크

앰프 이전에 소리 신호를 액티브 필터 회로를 이용하여 각 대역별로 소리를 먼저 분리한 후 각각의 앰프를 통하여 각각의 스피커 유닛으로 보내주게 된다.

액티브 필터 회로를 사용하므로, 패시브 크로스오버에 비해서 스피커 유닛간 크로스오버되는 주파수 대역을 더 좁게 설계가 가능해진다.

2-Way의 경우에는 바이앰핑(Bi-Amping), 3-way의 경우에는 트라이앰핑(Tri-Amping)이라고 부르기도 한다.

디지털 크로스오버 네트워크

앰프 이전에 소리를 A-D 컨버터로 디지털로 변환하여 각 대역별로 소리를 디지털 필터를 이용하여 주파수 대역별로 분리한 후 각각의 D-A 컨버터로 각각 앰프로 보내고 그 이후에 개별 스피커 유닛으로 보내주게 된다.⁶⁾

IIR 필터 크로스오버

IIR 필터 크로스오버를 사용하는 것의 장점은 제로 레이턴시가 가능하다는 점이다. 또 다른 장점은 매우 차수가 높은 크로스오버 필터를 쉽게 설계 가능하다는 점이다. 단점은 아날로그 필터와 똑같이 위상 왜곡이 발생한다는 점이다.

라이브 환경에서 쓰이는 스피커들의 경우는 레이턴시가 발생하면 안되는 경우가 많다. 이 때 스피커를 동축에 IIR 크로스오버를 적용하는 경우가 종종 보인다.

FIR 필터 크로스오버

FIR 필터 크로스오버를 사용하는 것의 장점은 위상 왜곡이 없는 리니어 페이즈 크로스오버의 구현이 가능하다는 점이다. 크로스오버 주파수 구간에서 위상 왜곡이 없기 때문에 해당 주파수 대역의 명료도가 뛰어나다. 단점은 FIR 필터의 특성상 레이턴시가 발생한다는 것이다.

음악 감상 또는 믹싱이나 마스터링 용도로 쓰이는 스피커들의 경우는 라이브 환경이 아니기 때문에 레이턴시가 어느 정도는 있어도 괜찮다. 따라서, 이런 스피커들의 경우 FIR 필터를 이용한 크로스오버 네트워크로 만들어지기도 한다.

FIR 크로스오버의 실적용 제품

YAMAHA FIR-X

Yamaha의 DBR, DHR, DZR 등의 액티브 스피커에는 FIR-X 라는 FIR 크로스오버가 적용되어 있다.

Yamaha의 제품 페이지의 영문 설명은 아래와 같다.⁷⁾

All full range models feature Yamaha's proprietary FIR-X tuning™ utilizing linear phase FIR* filters for the crossover network. FIR-X tuning™ simultaneously optimizes frequency and phase response while adjusting the time alignment between the HF and LF transducers. This creates a very smooth response around the crossover point, providing much better clarity and imaging than what is possible with typical crossovers.

All signals are precisely processed by a high-performance processor for high definition sound quality. All full-range models employ high-precision 24bit discrete A-D and D-A converters with superior S/N ratio and dynamic range.

번역

모든 풀 레인지 모델은 Yamaha의 독점적인 FIR-X 튜닝™을 특징으로 하며, 크로스오버 네트워크에는 선형 위상 FIR* 필터를 사용합니다. FIR-X 튜닝™은 HF 및 LF 변환기 간의 시간 정렬을 조절하면서 동시에 주파수 및 위상 응답을 최적화합니다. 이는 크로스오버 지점 주변의 매우 부드러운 응답을 만들어 일반적인 크로스오버로는 어려운 명료성과 이미징을 제공합니다.

고성능 프로세서에 의해 모든 신호가 정밀하게 처리되어 고해상도 음질을 제공합니다. 모든 풀 레인지 모델은 우수한 S/N 비율과 다이내믹 레인지를 갖춘 고정밀 24비트 이산 A-D 및 D-A 컨버터를 사용합니다.

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Audio_crossover

스피커, 필터

⁵⁾

실제로 측정 데이터에서 명료도와 관계된 수치들이 해당 구간에서 떨어진다.

⁶⁾

아예 AES3 나 MADI와 같은 디지털 오디오 전송 포맷을 통해 디지털 입력을 직접 받기도 한다. 이 경우에는 A-D 컨버터가 필요 없다.

⁷⁾

https://usa.yamaha.com/products/proaudio/speakers/dhr/features.html

Yamaha D-PRE

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-09-03T22:49:30+00:00

Yamaha D-PRE

https://kr.yamaha.com/ko/products/proaudio/mixers/mg_series_xu_model/features.html

Yamaha, Steinberg 의 몇몇 제품에 사용되는 프리 앰프 회로, Class-A 증폭 방식이며 SMD 트랜지스터와 차동형 Op-Amp 구성으로 이루어져있다.

같은 회로 설계도를 공유하지만, 제품의 그레이드에 따라 사용되는 Op-Amp 에 차등을 두는 것으로 생각된다.

그림 1: Yamaha D-PRE

그림 2: UR-816C, 4개의 SMD 트랜지스터와 NE5532 Op-Amp로 구성되어있다.

그림 3: UR22mkII, 4개의 SMD 트랜지스터와 JRC Op-Amp로 구성되어있다.

그림 4: UR12, 4개의 SMD 트랜지스터와 JRC Op-Amp로 구성되어있다.

프리, 앰프

트위터

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-03-21T10:22:46+00:00

트위터

스피커의 고음역대 재생을 담당하는 유닛

아래의 스피커는 Yamaha의 HS7 모델인데 상단 부의 검은색 작은 유닛이 바로 트위터이다.

트위터의 경우에는 재생하는 주파수가 굉장히 높은 주파수이고, 높은 주파수로 갈수록 지향성이 매우 좁아지기 때문에, 고음역대 지향각이 매우 좁아지는 것을 피하기 힘들다. 따라서 대체적인 스피커 제조사들은 지향성을 더 넓게 개선하는 것에 촛점이 맞춰진다. 트위터가 다른 스피커 유닛들보다 작은것고 바로 이런 이유 때문이다. 그 후에 우퍼와 같은 주변 유닛과의 지향각 통일성을 이루기 위하여 웨이브가이드로 세부적인 지향각을 가다듬게 된다. 이렇게 개선된 트위터의 지향각으로 만들어지는 팬텀 이미지를 통해서 스테레오 이미지와 음의 정위감이 크게 개선될 수 있기 때문이다.

그림 1: Yamaha HS7

Tweeter

A unit in a speaker responsible for reproducing the high-frequency range.

The speaker below is Yamaha's HS7 model, and the small black unit at the top is the tweeter.

In the case of tweeters, they handle frequencies that are extremely high, and as frequencies increase, the directional characteristics become very narrow. Consequently, most speaker manufacturers either create special types of tweeters (such as horn tweeters, dome tweeters, ribbon tweeters) or use special tweeter units (silk, diamond, ceramic, beryllium). They also focus on improving the form of baffles, enclosures, and waveguides (egg-shaped speaker design, B&W's tweeters) to widen the tweeter's directional characteristics. The improved directional characteristics of these tweeters contribute significantly to enhancing stereo imaging and providing a greater sense of realism in the stereo image (L and R speakers).

재질

트위터의 재질은 고주파 음원의 재생 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 트위터의 재질은 소프트 돔, 플라스틱, 세라믹, 메탈 등이 사용됩니다. 각 재질은 고주파 음원의 응답 특성과 음질에 조금씩 다른 특성을 부여할 수 있습니다. 예를 들어, 소프트 돔 트위터는 부드러운 음색과 적은 왜곡을 제공할 수 있으며, 메탈 트위터는 뛰어난 정확성과 선명한 음질을 제공할 수 있습니다.

재질	영률¹⁾²⁾	무게 대비 경도 비율
알루미늄	1.86Gpa	2700Kgm
티타늄	1.13Gpa	4500Kgm
다이아몬드 증착	4.92Gpa	3500Kgm
베릴륨	6.97Gpa	1850Kgm	*재질에 의한 방사능 누출의 위험성이 존재함

사이즈

트위터의 크기는 트위터가 재생하는 주파수 범위와 방사 패턴에 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 작은 크기의 트위터는 더 빠른 응답 속도와 넓은 지향각을 가지는 경향이 있습니다. 일반적으로 면음원에서 점음원으로 갈수록, 즉 사이즈가 작아질수록 지향각은 넓어지게 되기 때문입니다. 큰 크기의 트위터는 보다 낮은 주파수의 고주파 신호를 재생할 수 있지만, 지향각이 좁을 수 있습니다. 따라서, 트위터의 크기는 고주파 음원의 정확성과 분산에 영향을 줄 수 있습니다.

트위터 타입

돔

가장 흔한 스피커 트위터 유형

그림 2: 돔 트위터 그림 3: Focal 베릴륨 역돔형 트위터

컴프레션 드라이버

그림 4: 컴프레션 드라이버

구멍보다 트위터 유닛 자체는 크기 때문에 음량은 큰 반면, 소리가 출력되는 구멍은 매우 작기 때문에 점음원의 특성이 더 나타나는 형태로 소리를 분산 시킨다.
주로 PA 시스템, 스테이지 모니터, 스튜디오 모니터 등 대형 오디오 시스템에서 사용되며, 고음의 효율성과 출력을 향상시킨다

페이즈 플러그

페이즈 플러그가 추가되기도 한다. 큰 유닛에서 작은 구멍을 통해 방사되면서 주파수별 위상이 흐트러지는 문제를 방지한다.

페이즈 플러그의 형태는 주로 기둥 모양, 원뿔형, 또는 총알 모양 등으로 다양하게 설계된다. 이 구조물은 스피커나 혼 드라이버의 중앙 앞부분에 위치하며, 음파의 위상차와 간섭을 줄이기 위해 사용된다.

그림 5: 컴프레션 드라이버

혼

그림 6: 컴프레션 드라이버와 혼의 조합

그림 7

그림 8

컴프레션 드라이버에 혼을 추가 하여 지향성을 제어한다. 사실 컴프레션 드라이버 단독 사용으로는 지향성 제어가 힘들기 때문에 거의 대부분 컴프레션 드라이버는 혼과 함께 사용된다.

리본

그림 9: Mesanovic

리본 트위터는 피에조 일렉트릭의 원리에 따라 얇은 금속 판막에 신호를 전달하여 진동하여 소리를 재생한다.

리본 트위터의 장단점으로는 다음과 같은 것들이 있다.

매우 높은 주파수까지 재생이 가능하다.
트위터의 분할진동이 거의 일어나지 않기 때문에 매우 낮은 왜곡율을 보여준다.
리본 재질은 매우 얇은 금속판으로 만들어지기 때문에 내구성이 매우 취약하다.
트위터의 반응이 매우 빠르므로 고음역대의 트랜지언트 재생에 매우 유리하다.
면음원의 특성상 지향각이 매우 좁은 성질을 가질 수 있다. 따라서, 리본 트위터의 모양을 면적을 유지한 채로 직사각형 모양으로 만들어서 선음원을 구현하여 수평 지향각을 넓히는 방식이 선호된다. 단 수직 지향성은 여전히 상당한 수준으로 떨어진다.

AMT 드라이버

Air Motion Transformer

그림 1: Air motion Transformer

작동 원리

주름잡힌 얇은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름에 알루미늄 스트립이 부착된 다이어프램 사용
다이어프램이 아코디언처럼 접혀있는 구조
자기장 내에서 다이어프램이 압축 및 확장되며 공기를 빠르게 밀어내 소리 생성

특징

매우 빠른 응답 속도와 정확한 트랜지언트 재생
넓은 분산 패턴으로 균일한 음장 제공
고주파 영역에서 특히 뛰어난 성능
일반적으로 트위터나 중고음 유닛으로 사용됨

장점

낮은 왜곡률
뛰어난 해상도와 디테일
넓은 분산 특성으로 인한 넓은 스윗 스팟

단점

복잡한 구조로 인한 높은 제조 비용
저주파 재생에는 적합하지 않음
일반적으로 다른 드라이버와 조합하여 사용해야 함

AMT 드라이버는 주로 고급 스피커 시스템에서 사용되지만, 일부 고급 헤드폰에서도 이 기술을 채용하고 있습니다.

그림 2: AMT 리본 트위터

그림 3: AMT 리본 트위터

링 라디에이터

그림 13: 링 라디에이터

링 라디에이터 트위터는 전통적인 돔 트위터와 달리, 진동판의 중앙부는 제외하고, 주변의 링 형태 부분만이 진동하는 구조를 가진 트위터 유닛입니다. 이 방식은 중앙부의 위상 왜곡이나 분할진동 문제를 줄이고, 더 빠르고 정확한 고음 재생을 가능하게 합니다. 실제로 JBL이 1950년대에 개발한 모델에서부터 스캔스픽, 비파 등 다양한 브랜드에서 이 구조가 채택되고 있습니다.

링 라디에이터 트위터의 중앙에는 페이즈 플러그(Phase Plug)가 위치하는데, 이는 주로 원뿔이나 총알 모양의 구조물입니다. 이 페이즈 플러그는 진동하지 않고 고정되어 있으며, 링 형태의 진동판에서 방사되는 고음 신호의 위상차와 간섭을 줄여 소리의 해상도와 입체감을 높여줍니다.

스피커

¹⁾

Young’s Modulus

²⁾

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%98%81%EB%A5%A0

네트워크 오디오 인터페이스

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-01-11T19:21:00+00:00

네트워크 오디오 인터페이스

오디오 인터페이스들은 보통 컴퓨터와의 연결에 PCIe, USB, Thunderbolt 등을 사용하지만, 이더넷을 통해 연결하는 오디오 인터페이스도 있다.¹⁹⁾

네트워크 오디오 인터페이스의 장점은 입출력의 확장성, 설치 거리의 제한을 거의 받지 않는 점, 별도의 워드 클럭 연결이 필요없는 점 등이다.

일반적으로 오디오 인터페이스들은 컴퓨터에 여러개를 연결한다고 입출력이 확장되지 않는다.²⁰⁾ 각각의 오디오 인터페이스들이 동기화(Sync)되어 동작하지 않기 때문이다.²¹⁾ 하지만 네트워크 방식의 오디오 인터페이스들은 네트워크 방식이기 때문에 여러대를 연결하여 하나의 네트워크 망을 형성할 수 있다. 하나의 네트워크 망으로 형성된 시스템은 여러개가 아닌 하나의 오디오 장치로 인식된다.

일반적인 오디오 인터페이스로 입출력 확장을 하려면 ADAT 단자를 이용하거나²²⁾ 고급형 오디오 인터페이스 경우는 AES/EBU를 사용한다. 좀 더 전문적인 오디오 인터페이스의 경우에는 MADI를 사용하는 장비도 볼 수 있다.²³⁾

이렇게 여러가지 디지털 프로토콜을 동시에 사용하거나 하면 동기화를 위해서 워드 클럭 제너레이터가 필요해지고 이러한 디지털 연결 케이블 길이의 제한도 있어 제한적인 부분이 많이 있다.

반면, 네트워크 오디오 인터페이스들은 네트워크 스위치 허브를 통해서 여러 대의 오디오 인터페이스들을 하나의 디바이스로 먼거리에도 쉽게 동기화 및 통합(Aggregation)시킬 수 있다.

개인 홈레코딩에서는 네트워크 방식이 필요 없을지 몰라도 스튜디오/방송국 시스템에서는 이야기가 전혀 다르다. 네트워크 오디오 인터페이스들은 기본적으로 스튜디오 환경을 목표로 만드는 오디오 인터페이스들이기 때문에 스튜디오 및 레퍼런스 장비로 만들어지는 경우가 많다. 대표적으로 Focusrite의 RED, REDNET 제품군, Waves의 Digigrid 제품군²⁴⁾, Yamaha 의 NUAGE 제품군, Merging사의 Ravenna 제품군, MOTU사의 AVB 제품군을 예시로 들 수 있다. 사실 방송국에서 복잡한 스튜디오나 시설간의 오디오 연결에 대한 해결 방법으로 네트워크 연결 방법이 등장하게 되었다.

추가로 네트워크 방식의 오디오 인터페이스들은 ASIO Multi-Client(동시에 여러 소프트웨어에서 오디오 장치 공유 사용)나 ASIO Multi-Access(여러대의 컴퓨터에서 오디오 장치 공유 사용) 등도 거의 기본적으로 지원한다.

Dante

Dante의 경우 일반 기가 이더넷 허브 스위치를 통해 Dante를 지원하는 오디오 인터페이스들을 네트워크로 연결하면 모두 하나의 오디오 인터페이스로 채널 확장, 동기화되며 통합된다.

대표적인 브랜드로는 Yamaha, Focusrite가 있다.

이러한 네트워크 오디오 인터페이스들의 입출력의 라우팅 및 패칭은 아래와 같은 전용 디지털 패치 소프트웨어를 주로 사용한다.

Dante accelerator

Dante의 경우에는 일반 이더넷 카드(랜카드)나 컴퓨터 내장의 랜카드를 사용해도 되지만, 전용의 Dante accelerator가 있고, 이것과 함께 사용 시 더욱더 안정적이고 매우 짧은 레이턴시를 가지는 오디오 동작이 가능하다.

https://kr.yamaha.com/ko/products/proaudio/interfaces/aic128-d/index.html

AVB

AVB를 사용하는 대표적인 브랜드로는 MOTU, Presonus, Avid 가 있다.

MOTU의 경우 전용 AVB 허브 스위치를 통해 AVB를 지원하는 오디오 인터페이스들을 네트워크로 연결하면, 모두 하나의 오디오 인터페이스로 채널 확장, 동기화 되며 통합된다.

MOTU의 경우 다이렉트 모니터링을 해주기 위한 DSP 믹서가 있다.

입력/출력의 패칭은 아래와 같이 전용 디지털 패치를 사용한다.

AVB의 사용 상의 단점으로는, 각각의 회사가 전부 AVB로 같은 네트워크 프로토콜을 쓰는 것 같지만 회사 별로 조금씩 규격이 달라 호환이 잘 안되는 경우가 많으므로 이 부분을 주의 해야 한다. 보통은 라우팅을 통한 신호의 전송은 무리없이 잘 되지만 그외의 기기 컨트롤 등이 호환되지 않는다.

SoundGrid

Waves SoundGrid의 경우 일반 기가 이더넷 허브 스위치를 통해 SoundGrid를 지원하는 오디오 인터페이스들을 네트워크로 연결하면 모두 하나의 오디오 인터페이스로 채널 확장, 동기화 되며 통합된다.

위의 사진처럼 여러 개의 오디오 인터페이스를 이더넷 케이블로 하나의 네트워크로 묶으면 하나의 오디오 인터페이스로 합쳐진다.

대표적인 브랜드로는 Digigrid, Waves가 있다.

입출력의 패칭은 아래와 같이 전용 디지털 패치를 사용한다.

SoundGrid의 경우에는 Waves에서 범용으로 제작하는 Waves LV1 라이브 디지털 믹서, Waves SoundGrid Studio 등, DSP 믹서 소프트웨어들이 매우 발전되어 있다.

RAVENNA

Merging사의 오디오 인터페이스들(Hapi, Horus, Anubis)의 경우 일반 기가 이더넷 허브 스위치를 통해 RAVENNA를 지원하는 오디오 인터페이스들을 네트워크로 연결하면 모두 하나의 오디오 인터페이스로 채널 확장, 동기화 되며 통합된다.

PYRAMIX를 사용하지 않고 다른 DAW를 사용하는 경우에는 Merging사의 오디오 인터페이스 중 하나인 ANUBIS를 사용하면 ANUBIS에 내장된 DSP 믹서를 다이렉트 모니터링 용도로 사용이 가능하다.

대표적인 브랜드로는 Merging이 있다.

입출력 패치는 ANEMAN이라는 소프트웨어를 사용한다.

네트워크, 오디오, 인터페이스

¹⁹⁾

홈레코딩에서는 수많은 채널이 보통 필요하지 않고, 거리의 제한도 거의 문제되지 않기 때문에, 사실 이러한 네트워크 오디오 인터페이스들은 홈레코딩 용도라기 보다, 녹음실, 방송국, 라이브 현장을 위한 제품이다. 대중에겐 아직은 생소하다. 이러한 부분 때문에 네트워크 오디오 인터페이스 제품들은 하이엔드 제품군만 있는 경우가 대부분이다.

²⁰⁾

예외로 롤랜드의 스튜디오 캡춰는 컴퓨터에 2대를 각각 USB로 연결하면 입출력을 확장할 수 있다. 썬더볼트 연결을 하는 오디오 인터페이스는 데이지 체인 방식으로 입출력을 확장할 수 있다.

²¹⁾

애플의 Core Audio나 ASIO4ALL을 사용하는 경우는 Aggregate device 기능을 통해 가능하지만 이 방식은 소프트웨어 방식의 동기화이므로 상당히 불안정하고 원래의 오디오 인터페이스의 ASIO 드라이버를 사용할 수 없다. 무조건 Core Audio 나 ASIO4ALL 드라이버로만 동작시켜야 하며 동기화하기 위해 컴퓨터 CPU의 워드 클럭 자원을 활용하는 단점이 있다.

²²⁾

8인 8아웃 확장

²³⁾

사실 MADI는 라이브 공연 현장이나 방송국에서 사용하는 경우가 대부분이다.

²⁴⁾

Digico 와의 합작

앰프 매칭

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-03-24T13:18:03+00:00

앰프 매칭

우리가 재생하는 음악, 대사 등의 컨텐츠를 포괄적으로 프로그램이라고 부릅니다. 프로그램의 음량은 평균적인 음량인 RMS와 순간적인 음량인 Peak를 포함하고 있습니다.¹⁾

앰프가 출력할 수 있는 능력을 정격 출력(Rated Power)이라고 하고, 스피커가 작동을 견디는 능력을 허용 전력(Power handling)이라고 합니다. 우리는 프로그램이 가지는 RMS와 Peak를 모두 제대로 표현하기 위해 스피커의 허용 전력을 파악하여 적절한 정격 출력를 가진 앰프를 매칭해야 합니다.

앰프의 정격 출력과 스피커의 허용 전력에 의한 매칭

어떤 스피커의 스펙에서 스피커의 허용 전력(Power handling) 표기가 아래와 같다면,

AES Power handling: 175Watt
PGM²⁾ Power handling: 350Watt
Peak Power handling: 700Watt

이고, 해당 스피커의 감도가 94dB SPL/W인 경우, 아래의 감도 계산식을 이용해 보면, AES Power handling 값에 근거하여 매칭 해보면, 정격 출력 175Watt의 파워 앰프를 매칭한다면, 스피커가 재생하는 소리 크기는 다음과 같다.

PGM Power handling 값에 근거하여 정격 출력 350Watt의 파워 앰프를 매칭한다면, 스피커가 재생하는 소리 크기는 다음과 같다.

Peak Power handling 값에 근거 하여 정격 출력 700Watt의 파워 앰프를 매칭하면, 스피커가 재생하는 소리 크기는 다음과 같다.

하지만, 이렇게 Peak Power handling 기준으로 앰프를 매칭하여 음악을 크게 재생하는 경우는 스피커의 파손 위험이 커진다.

앰프의 정격 임피던스와 스피커의 노미널 임피던스의 매칭

파워 앰프에는 정격 임피던스(Rated Impedance)³⁾가 표기되어 있습니다. 이 정격 임피던스와 스피커에 표기된 노미널 임피던스와 동일하게 매칭하는 것이 기본입니다.

동일 임피던스 매칭

예) 8Ω 앰프 + 8Ω 스피커

결과:
1. 앰프가 출력 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 이상적인 조건
2. 출력 왜곡없이 최대 효율 작동
전력 계산:
1. 앰프가 100W(8Ω)인 경우:

낮은 임피던스 스피커 매칭

예) 8Ω 앰프 + 4Ω 스피커

결과:
1. 앰프가 2배 전류 공급 필요 → 과부하/클리핑 위험
2. 보호 회로 작동 가능성
전력 변화: (이론적) → 실제로는 지속 불가능

높은 임피던스 스피커 매칭

예) 8Ω 앰프 + 16Ω 스피커

결과:
1. 출력 전력 절반 감소 (예: 100W → 50W)
2. 댐핑 팩터 약화 → 음질 둔화

복합 임피던스

병렬 연결 (8Ω 스피커 2개): → 과부하 가능성
직렬 연결 (8Ω 스피커 2개): → 출력 감소

앰프의 과부하

앰프의 과부하는 앰프가 스피커에 필요한 출력을 충분히 제공하지 못할 때 발생합니다. 이 경우 앰프는 최대 출력 한계를 초과하려고 시도하며, 신호가 왜곡되어 클리핑 현상이 나타납니다. 클리핑은 원래의 사인파 신호를 사각파로 변형시키며, 고조파 성분이 증가해 스피커를 손상시킬 수 있습니다

안전 마진

Safety Margin

또한, 파워 앰프의 특성 상 대체적으로 200W 파워 앰프의 경우 아래와 같은 출력을 하게 되므로,

출력 레벨	출력 파워
0dB	200W
-3dB	100W
-6dB	50W
-9dB	25W

200W 파워 앰프가 0dB 즉 최고 출력인 200W로 지속적인 동작을 하게 된다면, 앰프는 과부하로 쉽게 고장나게 된다. 따라서, 100W의 출력을 지속적으로 내야 하는 상황이라면, 앰프를 200W 제품으로 사용하여, -3dB 정도 출력하여 100W로 사용하는 것이 타당하다.

항간에 알려진 무조건 앰프는 스피커보다 2배의 출력으로 매칭해야 한다는 말은 틀린말이지만(대체 스피커의 어떤 출력값을 기준으로 2배?), 어떤 공간에 100Watt의 앰프가 필요하다면, 앰프의 안전 마진을 고려하여 200Watt의 이상의 앰프를 사용해야 하는 것은 틀린 말은 아니다.

공간 사이즈에 따른 음압 디자인

스피커의 감도에 의한 소리 크기는 1m 앞에서의 값을 말하므로 만약에 스피커를 넓은 공간에서 사용한다면, 예를 들면 100m의 거리에 까지 소리가 전달 되어야 한다면, 소리의 크기는 역제곱 법칙의 영향을 받는다.

즉 거리가 2배 멀어질수록 소리의 음압 dB SPL 은 6dB씩 줄어들게 되므로, 위의 역제곱 법칙 계산에서 100m, 즉 100배의 거리를 대입해보면, 아래와 같다.

즉 -40dB 정도의 음량 감소가 예측되기 때문에, 85dB SPL 정도 되는 음량을 100m 까지 전달하기 위해서는 스피커는 125dB SPL@1m 의 음압을 내어야한다.

감도가 94dB SPL/W 인 스피커에 1250Watt의 앰프를 매칭할 경우 스피커는 125dB SPL@1m의 소리를 내어주게 된다.

만약 어떤 스피커의 스펙이

AES Power Handling: 175Watt
PGM Power Handling : 350Watt
Peak Power Handling: 700Watt

와 같다면, 사실 정격 출력 700Watt 이상의 앰프를 매칭할 경우 스피커 파손의 위험이 있기 때문에, 이 경우에는

즉 MaxSPL=122dB SPL 이기 때문에, 이 스피커의 사용 가능한 거리는 아래와 같이,

70배의 거리까지 -37dB이므로, 85dB SPL+37dB= 122dB SPL이다.

즉 이 스피커는 70m까지 85dB SPL의 음압을 전달할 수 있는 스피커이다.

역제곱 법칙은 점음원⁴⁾의 경우 2배의 거리에서 -6dB이지만, 선음원⁵⁾의 경우에는 2배의 거리에서 -3dB로 감소 되므로, 라인 어레이나, 컬럼 어레이 같은 스피커의 경우는 다를 수 있다.⁶⁾ 우리가 점음원을 기준으로 계산하는 이유는 컬럼 어레이나 라인 어레이를 제외한 일반적인 2-way 나 3-way 스피커가 “포인트 소스”⁷⁾ 스피커 이기 때문이다.

다시 처음으로 돌아가서, 만약 어떤 스피커의 스펙이

감도 : 94dB SPL/W
AES 파워 : 175Watt
PGM 파워 : 350Watt
Peak 파워 : 700Watt

이런 상황이고, 어떤 공간에서 이 스피커를 50m 까지 85dB SPL의 음압으로 들리게 하려면, 85dB SPL+ 34dB = 119dB SPL 이므로, 스피커를 119dB SPL 로 동작 시키기 위해서는,

350W의 앰프를 매칭하여 사용하면 된다.

단, 스피커의 Peak 허용 전력을 고려하면 되도록 700Watt 이하의 앰프를 매칭해야 하며, 위에서 말한 앰프의 과부하를 막기 위한 안전 마진을 적용하여 2배의 출력인 700Watt의 앰프를 매칭하여 -3dB로 사용하는 것이 타당할 듯하다. ⁸⁾⁹⁾

스피커 시뮬레이션

기본적인 음압과 공간에 의한 앰프와 스피커 시스템 디자인의 예시는 앞서 설명한 바와 같지만, 실제 앰프와 스피커들은 이것보다 더 복잡하게 동작하게 되므로, 실질적인 시뮬레이션 데이터는 메이저급 스피커 제조사라면, 제조사에서 시뮬레이션 소프트웨어나 데이터 시트를 제공하게 된다. 특히 스피커 제조사에서 제공하는 시뮬레이션 소프트웨어의 경우에는 3차원 공간 도면¹⁰⁾을 입력하면 그 회사의 스피커와 앰프 제품 별로 해당 공간에 대해서 어떻게 반응하게 되는지 시뮬레이션을 제공한다.

Yamaha : https://europe.yamaha.com/en/products/proaudio/software/ys3/index.html

앰프

¹⁾

Peak 와 RMS의 차이를 크레스트 팩터라고 합니다.

²⁾

프로그램

³⁾

파워 앰프의 정격 임피던스는 앰프가 최적의 성능을 발휘할수 있는 스피커의 노미널 임피던스값을 말합니다. 이는 스피커와 앰프 간의 매칭을 위해 설정된 기준값으로, 실제 출력 임피던스와는 다릅니다.

⁴⁾

포인트 소스

⁵⁾

라인 소스

⁶⁾

⁷⁾

점음원

⁸⁾

계산이 700watt로 딱 맞아 떨어지는 것으로 보아, 아무래도 제조사 측에서도 이러한 모든 사항을 고려하여 스피커를 설계한 듯 보인다. 즉 50m 이내의 공간에 사용하는 것을 전제로 설계된 스피커인 듯 보인다.

⁹⁾

사실 여기서 예시를 들은 스피커의 스펙은 Yamaha 의 패시브 스피커 스펙을 기반으로 했고, 해당 앰프에 사용하는 전용 앰프의 스펙도 여기서 계산한 대로의 350W 앰프로 출시되고 있다.

¹⁰⁾

캐드

매트릭스

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-06T08:00:17+00:00

매트릭스

일반적으로 매트릭스 믹서는 메인 출력이나 서브 그룹 등의 출력들을 인풋 소스로 사용하여 또 다른 믹스인 매트릭스 믹스를 만들어 출력할 수 있도록 설계된 기능입니다. 방송국이나 공연장과 같이 여러 지역별로 다른 스피커들이 셋팅된 멀티 로컬 환경에서는 상당히 유용한 기능입니다.

그림 1: Yamaha M7CL의 매트릭스 믹서, 1~16번까지의 AUX 버스 또는 그룹 버스와 스테레오 버스 등을 MT1 ~ MT8의 출력으로 매트릭스 형식으로 라우팅이 가능하다.

주요 특징

다양한 라우팅:
- 입력(예: AUX, 버스, 메인 출력 등)을 다양한 출력(스피커, 녹음 장비, 방송 시스템 등)에 독립적으로 전송.
유연한 믹싱:
- 각 출력에 대해 서로 다른 신호 레벨 조정 가능.
- 특정 지역(예: 별도의 홀이나 로비)에 적합한 믹스를 전달.
응용 분야:
- 라이브 사운드: FOH 믹스와는 별도로 별도의 출력(녹음, 방송, 로컬 스피커)을 제어.
- 스튜디오: 특정 작업에 필요한 독립적 믹스 생성.
- AV 시스템: 여러 공간에서 각기 다른 오디오 소스를 송출

응용

* 공연장의 백스테이지 스피커: 무대 감독이나 백스테이지에 대기하고 있는 공연 스태프에게 메인 아웃풋과 아티스트, 엔지니어 소통채널을 매트릭스로 믹스해서 보내주는 경우 * 방송 송출용 믹스 제작: 공연장에서 메인 아웃풋과 별도로, 방송 송출용으로 최적화된 믹스를 매트릭스를 통해 생성하여 스트리밍 팀이나 방송국으로 전달하는 경우. 공연 현장에서는 메인 아웃풋만 사용하지만, 방송 송출은 메인 아웃풋과 관객 앰비언스(관객 반응)를 섞어서 내보낸다.

다양한 공간으로의 소리 분배: 공연장의 메인 스피커 외에 자모실, 로비, 혹은 성가대석 등 여러 공간으로 각각 다른 레벨의 소리를 보내기 위해 매트릭스를 사용하는 경우. 각 공간의 크기와 음향 특성에 맞춰 출력 레벨을 조정할 수 있다.

스피커의 지향각

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-04-06T02:52:09+00:00

스피커의 지향각

Directivity, 지향각

스피커의 중심을 기준으로 상하좌우로 갈수록 레벨이 감쇄한다. 이때 스피커의 중심에서 측정된 레벨보다 -6dB 감쇄하는 지점이 있다. 이 폭을 지향각으로 말한다.

일반적으로 스피커는 인클로저의 설계, 우퍼의 재질 및 크기, 트위터의 재질 및 크기, 크로스오버 설계 등에 따라 주파수 별로 각기 다른 지향각을 가진다.

스테레오나 Dolby 서라운드, Dolby Atmos의 스피커 레이아웃 배치 지침은 모두 이러한 스피커의 지향각 특성을 반영하여 제시된 것이다.

지향각은 크게 수평 지향각과, 수직 지향각으로 나눌 수 있다.

수직 지향각: 스피커의 수직 지향각은 스피커에서 소리가 방출되는 수직 평면의 각도를 나타냅니다. 일반적으로 스피커는 위쪽과 아래쪽으로 소리를 방출하게 됩니다. 수직 지향각이 넓을수록 스피커가 더 넓은 수직 각도에 걸쳐 소리를 분산시킬 수 있습니다. 이는 청취자가 스피커에 대해 상대적으로 높거나 낮은 위치에서 있을 때도 일관된 음질과 음량을 제공하는 데 도움이 됩니다.
⁸⁾

수평 지향각: 스피커의 수평 지향각은 스피커에서 소리가 방출되는 수평 평면의 각도를 나타냅니다. 일반적으로 스피커는 좌측과 우측으로 소리를 방출하게 됩니다. 수평 지향각이 넓을수록 스피커는 더 넓은 수평 각도에 걸쳐 소리를 분산시킬 수 있습니다. 이는 듣는 이에게 더 넓은 음향 스테이지와 분리된 오디오 신호를 제공하여 좀 더 현실적인 청취 경험을 선사합니다.

유닛 사이즈와 주파수에 따른 지향각 특성

스피커가 Beaming 하기 시작하는 주파수

무지향 특성이 나타나기 시작하는 주파수

c: 소리의 속도 340m/s,
D: 스피커 직경

일정한 지향각 특성의 중요성

좋은 스테레오 이미지를 가지기 위해서는 전 주파수 대역으로 고른 지향각을 가져서, 팬텀 이미지가 청자의 청취 위치에서 전주파수 일정하게 생성되는 것이 중요하다. 만약 특정 주파수의 지향각만 좁거나, 특정 주파수의 지향각만 넓다면, 그 특정 주파수에서만 스테레오 이미지가 왜곡된다.

비슷하게 서라운드나 Dolby Atmos 셋업에서도 각각의 위성 스피커들이 서로 팬텀 이미지를 생성해야 서라운드 이미지, Atmos 이미지를 생성할 수 있기 때문에, 위성 스피커는 지향각이 넓은 작은 사이즈의 스피커를 사용하고, 작은 사이즈로 인하여 상대적으로 떨어지는 저음 재생 능력은 무지향성 서브 우퍼로 대체 하게 된다.

우퍼와 트위터에 의한 지향각 패턴

아주 만약에, 위의 패턴과 같이 만약 1~4kHz 대역 사이의 지향각이 다소 좁은 경우에, 만약 그 지향각이 너무 좁아져서 스테레오 이미지를 생성하지 못한다면, 음성 명료도는 스테레오 팬텀 이미지를 생성 못할 가능성이 있고, 그렇게 된 스피커는 보컬이 크게 안들릴 수도 있다. 따라서 모니터 스피커 설계 시 크로스오버 설계에 의한 위상의 차이뿐만 아니라 이러한 차이도 고려 되어야 한다. FIR 크로스오버 설계를 하게 된다면, 크로스오버구간의 위상 왜곡이 없으므로, 크기가 작은 트위터 유닛이 1~4kHz 대역을 담당하도록 크로스오버 주파수를 많이 내릴 수 있고, 이때는 1~4kHz 대역 지향각이 넓어지기 때문에 좀더 이 부분에 유리한 장점이 생길 수 있다. 이런 경우 웨이브가이드의 설계가 더더욱 중요해진다.

따라서, 위와 같은 경우에는 크로스오버 주파수를 내려서 우퍼의 지향각과 트위터의 지향각을 일정하게 가다듬고, 추가로 트위터 유닛에 웨이브가이드를 적용하여 좀더 일정한 지향각이 되도록 조정하면 더 좋은 지향각을 얻을 수 있으리라 예상된다.

스피커 눞혀쓰지 마세요

대부분의 스피커의 수직지향각은 수평지향각을 대체하기 힘들다.

우퍼의 지향각

우퍼가 담당하는 저음역대의 경우 주파수 특성에 의해 지향성이 매주 작기 때문에 상대적으로 트위터에 비하여 지향각이 넓다. 300Hz 이하의 저주파수의 경우는 저주파수의 지향성 특성으로 인하여, 대부분의 스피커에서는 무지향성으로 재생되므로, 스피커의 사방으로 소리가 방사되어 버린다.

저주파수의 이러한 특성은 룸 모드 등의 룸 어커스틱 문제를 가져오고 해결하기 쉽지 않기 때문에 최근에는 보조 우퍼 유닛과 DSP를 이용한 저역 카디오이드 구현 방식이 연구되고 있으며, 이미 제품들도 나오고 있다.⁹⁾

위와 같은 방식의 지향성 구현 방식은서브 우퍼의 경우에도 똑같이 구현할 수 있다. 주로 무대에 소리가 방사되면 안되는 PA용 서브 우퍼에서 구현한다.

Dutch&Dutch 8C, Active Cardioid Speaker

그림 1

트위터의 지향각

점음원의 특성의 극대화

트위터가 담당하는 고음역대의 경우 주파수 특성에 의해 지향성이 매우 크기 때문에 상대적으로 우퍼에 비하여 지향각이 좁다. 따라서 트위터의 크기를 줄여서 점음원에 가까운 특성을 가지게 하여 지향각을 넓히고, 트위터의 형태(돔 형, 역돔 형, 컴프레션 드라이버)를 통해 지향각을 넓히기 위한 노력을 하게 된다.

아래의 예시에서도 10kHz 이하는 일정한 지향각을 형성했지만, 10kHz이상 구간에서는 주파수 특성의 영향으로 인하여 지향각이 좁아짐을 관찰할 수 있다.

작아진 음량을 다시 크게 보상

트위터를 작게 만들어서 점음원의 특성을 가지게 하면 지향각은 좋아지지만, 아무래도 트위터가 담당하는 음량 자체는 작아질 수 밖에 없다. 따라서 트위터가 더 큰 음량을 재생하도록 하기 위해 혼 트위터 설계¹⁰⁾, 컴프레션 설계¹¹⁾ 등을 추가 하기도 한다. 이때 트위터의 재질에 따라서도 트위터의 크기를 더 작게 만들면서 Bi-amping 을 통해 높은 출력을 매칭하는 방법을 통해 더 작은 트위터로도 비슷한 음량을 재생하기도 한다. 대표적으로 베릴륨 트위터를 사용하는 포컬 스피커¹²⁾들은 베릴륨 트위터로 인한 스테레오 이미지가 매우 좋은 편이다. 이러한 경우에 일반인들은 매우 좋은 정위감과 공간감을 가지고 있다고 표현하기도 한다.

위의 Bi-amping 스펙을 보면 Tweeter 에 50W, Woofer 에 50W 를 사용하는데, 우퍼의 크기와 트위터의 크기를 비교해 봤을 때, 유닛의 사이즈에 비해 트위터에 상당히 높은 출력을 매칭 했음을 알 수 있다. 이렇게 매칭하는 이유는 트위터의 사이즈를 줄여서 지향각을 넓히게 되면, 작아진 트위터의 사이즈만큼 음량도 줄어들기 때문에 앰프 출력을 높혀서 음량을 다시 적절하게 키웠기 때문이다.

Bi-amping 을 통한 음량 보상

Bi-amping 을 통해 우퍼와 트위터의 앰프의 출력을 다르게 설계하는 것도 트위터를 작게 만들면서 음량을 다시 크게 보상할 수 있는 방법이 되기도 한다.

우퍼와 트위터 간의 크로스오버 주파수를 높이게 되는 경우에는 더 작은 트위터로 대역폭이 더 좁은 고음역대만 재생하게 되므로 상대적으로 큰 음량으로 보정하기 쉬워진다.

제조사 별로 다양한 트위터 설계 존재

트위터

고음역대의 지향각을 넓히기 위한 방법은 여러가지가 있고 스피커의 크로스오버 설계와 트위터의 유닛 크기 설계 등 여러가지 다각도로 설계하여 최적의 설계를 찾아내기 위한 노력은 제조사 별로 계속 되고 있다. 사실상 크로스오버 주파수를 결정하는 것은 트위터와 우퍼의 사이즈 및 재질, Bi-amping 의 설계, 드라이버 유닛의 종류, 각 유닛의 THD 분포 등 여러가지 요소를 고려하여 설계된다.

지향각과 팬텀 이미지

스테레오 스피커 레이아웃에서는 좌, 우 스피커의 수평 지향각에 의해 지향각이 겹치는 구간에서 스테레오 이미지가 생성되고, 서라운드 스피커 레이아웃에서는 각각 위성 스피커의 수평 지향각에 의해 지향각이 겹치는 구간에서에서 서라운드 이미지가 생성된다. Dolby Atmos의 등장으로 입체음향 팬텀 이미지 생성을 위해서는 스피커의 수직 지향각도 매우 중요하게 작용할 것으로 생각된다.

지향각과 룸 모드

하지만 대부분의 공간에서는 천정과 바닥이 가깝기 때문에 수직 지향각이 넓은 스피커는 룸 모드의 영향을 더 크게 받는다. 그래서 수평 지향각도 스피커간의 스테레오 이미지를 생성할 정도로만 제어 되는 것이 유리하다.

300Hz 이하의 저역대의 경우에는 대부분의 스피커에서 지향각이 너무 넓어져서 무지향성에 가까워지는 경향이 있다. 스피커의 전방향으로 저주파수가 방사되기 때문에, 룸 모드가 크게 발생하는 원인이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 저역대의 수평 지향각을 DSP와 추가 우퍼 유닛을 통해 제어하는 카디오이드 스피커도 개발되고 있다.

리본 트위터를 가진 스피커들은 수직 지향각이 좁은 특성이 있다.

웨이브가이드

트위터 주변에 지향성을 제한하는 형태를 구성한 것.¹³⁾

초창기의 웨이브가이드 설계는 트위터의 지향성을 제한하여 스피커의 인클로저 측면 모서리에서 발생하는 회절을 방지하는 정도로만 만들어 졌으나 지금의 웨이브가이드 설계는 트위터의 지향각을 제한하여 스피커의 전체 주파수 대역에서 고른 지향각을 이루도록 만드는 수준에 이르고 있다.

우퍼에서 고역대로 주파수가 높아질 수록 급격하게 좁아지는 지향각은 아래와 같다.

그러나 스피커를 2-way 로 설계하고 우퍼보다 사이즈가 훨씬 작은 트위터가 고역대를 담당하면 지향각이 크로스오버 구간에서 급격하게 넓어질 수 있다. 유닛 사이즈가 급격하게 작아지기 때문에 지향각도 급격하게 변한다. 이것은 크로스오버 주파수 구간에서의 정확한 팬텀 이미지 형성을 방해한다.

이러한 현상을 막기 위해 트위터 주변에 웨이브가이드를 적용하여 크로스오버 주파수 부근의 지향성을 제한한다. 잘 설계된 웨이브가이드에 의한 지향각은 아래와 같은 균일한 형태를 보여주게 된다.

특히 패시브 네트워크를 적용하는 패시브 스피커의 경우에는 크로스오버 주파수 부근의 지향성이 매우 중요해지므로 잘 설계된 웨이브가이드가 매우 중요해진다.

그림 1

Reference

스테레오 이미지

Phantom image, Stereo image¹⁴⁾, Phantom center, 팬텀 이미지, 스테레오 이미지, 팬텀 센터

두개의 좌,우 스피커에서 나오는 소리는 우리 귀에 각기 도달 하면서 레벨 차이와 시간 차이를 가진 소리로 인식된다. 이러한 L채널 와 R채널의 결합으로 인하여 스피커의 가운데 필드에서 소리가 나는 듯한 청감적 효과가 생기고 이것을 팬텀 이미지 또는 스테레오 이미지라고 한다

스테레오 이미지 원리

스테레오 이미지는 좌측 스피커와 우측 스피커에서 나오는 소리의 차이를 이용하여 형성됩니다.

레벨 차이(ILD, Interaural Level Difference): 좌우 스피커의 소리 레벨이 다를 경우, 해당 방향에서 소리가 더 크게 들리는 인식을 줄 수 있습니다.
시간 차이(ITD, Interaural Time Difference): 소리가 좌우 스피커 간에 도달하는 시간 차이가 있을 경우, 방향 감지를 통해 좌우 위치를 구분할 수 있습니다.

이러한 소리의 스테레오 이미지가 생성되는 원리는 시각적 스테레오 이미지의 생성 원리와도 유사하다고 볼 수 있다. 아래의 두개의 그림을 겹쳐서 보게 되면 시각적 정위감이 생성된다.

정위감

스테레오 이미지 상에서 소리의 앞뒤 좌우 위치가 구분되게 들리는 느낌

스테레오 이미지가 정확하게 전 주파수 대역에 걸쳐 일관되게 생성되는 경우에 정위감이 매우 좋은 느낌을 가지게 된다. 스테레오 이미지는 각각의 스피커의 지향각의 영향을 받기 때문에 주파수 대역별 지향각 특성이 고르지 못한 경우 정위감이 다소 떨어지게 느껴질 수 있다. 지향각이 넓고 고른 스테레오 시스템에서 생성되는 팬텀 이미지는 매우 좋은 정위감을 생성할 가능성이 높다.

특히 재생하는 음원에 포함된 잔향이 좋은 정위감을 가지고 재현되면¹⁵⁾, 뛰어난 정위감의 표현은 뛰어난 공간감의 표현으로 이어질 수 있다.

주파수의 특성상 고주파수로 갈수록 지향각이 좁아지는 특성이 있기 때문에, 스피커 제조사들은 반대로 고음역대로 갈수록 지향각을 넓게 표현할 수 있도록, 더 작은 트위터 스피커 유닛(점음원일 수록 지향각이 넓어진다.), 웨이브 가이드 설계, 리본 트위터 등을 이용하여 고음역대로 올라갈수록 좁아지는 지향각을 보상하고자 노력한다.

Localization

The sensation of accuracy and consistency in the stereo image is greatly appreciated when the stereo image is precisely generated across the entire frequency spectrum. Stereo imaging is influenced by the directionality of each speaker, so inconsistencies in the directional characteristics across frequency ranges can slightly diminish the stereo image's quality. In a stereo system with wide and consistent directional characteristics, the phantom images created are more likely to provide an excellent stereo sensation.

Particularly, when the reverberation included in the reproduced audio contributes to a good stereo sensation, exceptional stereo imaging can lead to outstanding spatial representation.

Due to the frequency characteristics, as you move into higher frequencies, the directional characteristics tend to become narrower. Therefore, speaker manufacturers often strive to compensate for this effect by making the directional characteristics wider as you go up in the high-frequency range. This can be achieved using smaller tweeter speaker units (smaller point sources tend to have wider directional characteristics), waveguide designs, ribbon tweeters, and other techniques.

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Sound_localization

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Phantom_center

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Directivity

스피커, 지향

⁸⁾

일반적인 2-way 스피커의 수직 지향각을 보게 되면 중음역대의 지향각이 매우 좁다. 트위터와 우퍼의 위치 차이때문에 발생하는 현상이다. 즉 스피커를 눞혀서 사용하게 되면 이 부분이 치명적인 단점으로 작용하게 될 수 도 있다.

⁹⁾

여러개의 우퍼 유닛+여러개의 앰프 + DSP 프로세서 내장. 매우 비싸다.

¹⁰⁾

혼은 음량을 증폭한다.

¹¹⁾

유닛에 의해 발생된 압력이 더 작은 구멍을 통해서 빠져 나가므로 음압의 증가 및 지향각의 증가를 가져온다.

¹²⁾

https://www.focal.com/en/focal-teach/beryllium-tweeter

¹³⁾

웨이브가이드로 지향성을 넓힐 수는 없다.

¹⁴⁾

스테레오 스피커 레이아웃

¹⁵⁾

스튜디오 믹싱 작업에서는 리버브를 이용하여 소리의 앞뒤 배치를 하는 것에 사용하기 때문

모니터 스피커

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-06-24T03:20:23+00:00

모니터 스피커

레코딩 스튜디오나 오디오 작업 환경에서 사용되는 스피커.

이 글의 스피커의 dB SPL에 의한 니어필드, 파필드 분류는 “기준” 이 아닙니다. 대체적으로 그렇다는 것입니다. 음향학적으로 니어필드, 파필드에 대해서는 별도의 정의가 있습니다.

니어필드 모니터 스피커

니어필드에서 소리를 청취할 수 있도록 설계된 스피커

MaxSPL이 보통 103~107dB SPL@1m 로 설계되어 있다.
MaxSPL이 103dB SPL인 경우 레퍼런스 청취 레벨 기준인 85dB SPL(RMS)에 추가로 18dB의 헤드룸을 가지게 되어 일반적인 EBU tech3276 기준의 헤드룸과 일치 한다.
MaxSPL이 105dB SPL인 경우 SMPTE RP200 기준인 85dB SPL(RMS)에 추가로 20dB의 헤드룸을 가지게 되어 일반적인 SMPTE 기준의 헤드룸과 일치 한다.
그 이상의 MaxSPL은 청취 거리상의 여유를 둘 수 있다.

파필드 모니터 스피커

파필드에서 다수의 인원이 소리를 청취할 수 있도록 설계된 스피커 MaxSPL이 보통 110~115dB @1m로 설계되어 있다.

115dB@1m 라고 가정했을 때,
2m 에서는 109dB SPL, 4m 에서 103dB SPL로 음압 설계되어 있다고 볼 수 있다. 따라서, 이러한 스피커는 대략 4m거리까지도 85dB SPL을 표현할 수 있다. 따라서, 니어필드 모니터 스피커보다 더 먼 거리에서 사용한다. 다소 떨어진 거리에서 다수의 사람들이 청취할 수 있도록 청취 스팟이 형성된다.

미드필드 모니터 스피커

미드필드는 실제 있는 음향 공간 용어는 아니다.¹⁹⁾ 하지만, 많은 모니터 스피커 제작사에서는 3-way 로 좀더 저음 대역폭을 확장하고, 최대 음압을 니어필드와 파필드 모니터 스피커의 중간 수준으로 만든 스피커를 미드필드 모니터 스피커 카테고리로 출시하고 있다. 일반적인 3-way 설계로는 최소 청취 거리가 2-way 설계보다 훨씬 멀어지기 때문에, 트위터와 미드레인지 유닛을 동축 유닛으로 설계한 3-way로 최소 청취 거리를 확보하는 경우도 있고, 최소 청취 거리를 2-way 와 비슷한 수준으로 확보하기 위해서 2.5-way 나 MTM 디자인을 하기도 한다. 물론 2.5-way 나 MTM 디자인도 당연히 3-way 처럼 확장된 저음 대역폭이 확보된다. 또한 니어필드가 작은 스윗스팟을 가지고 있기 때문에 소수의 인원만이 정확한 모니터링 위치에 있을 수 있는 반면, 미드필드 모니터 스피커는 파필드 모니터 스피커처럼 넓은 위치에서 청취 스팟이 형성되어 다수의 사람들이 모니터링 할 수 있다.

Hi-Fi 스피커와 모니터 스피커의 차이

일반 Hi-Fi 오디오 스피커와 모니터 스피커의 가장 큰 차이는

일반 Hi-Fi 오디오 스피커는 믹싱/마스터링이 다 완료된 음원의 레벨/헤드룸, 또는 방송국에서 정규로 송출하는 레벨/헤드룸의 소리를 재생하는 목적의 스피커
모니터링 스피커는 믹싱 작업을 위해서 녹음 중이거나, 믹싱 작업 중인 소스 레벨/헤드룸 수준에서의 체크가 가능한 스피커

라는 점이 기본적 차이라고 볼 수 있다. 믹싱 수준의 레벨/헤드룸과 마스터링 수준의 레벨/헤드룸은 분명한 차이가 있다. 이러한 차이 때문에 마스터링 스튜디오에서는 일반적인 모니터 스피커 보다 Hi-Fi 스피커를 사용하는 것이 선호되기도 한다.

니어필드 모니터 스피커의 조건

니어필드 모니터링이 가능하기 위해서는 청취 거리 범위가 크리티컬 디스턴스보다 짧아야 합니다. 그래서 니어필드 모니터 스피커들은 트위터와 우퍼 간의 거리가 가깝게 배치되어야 합니다. 트위터와 우퍼간의 거리가 멀면 두 유닛의 음상이 합쳐지는 최소 청취 거리가 멀어지기 때문입니다. 또한 가까운 거리에서도 스테레오 이미지가 생성 되기 쉽도록 트위터와 우퍼 유닛이 넓은 지향각을 만들어 내야 합니다. 따라서 트위터는 1인치 유닛이 선호 되고, 우퍼는 5인치나 6인치 유닛이 선호되고, 8인치나 10인치 이상의 우퍼 유닛이 선호 되지 않습니다.²⁰⁾ 2-Way 북쉘프 타입이 주로 선호되며 3-Way 이상의 타입은 잘 사용되지 않습니다.²¹⁾ 이런 조건을 만족시키다 보면 저역 하한대가 부족한 모니터링 시스템이 되기도 하지만, 서브 우퍼를 추가하여 사용함으로써 극복이 가능합니다. 때로는 저역 하한대 모니터링을 위해 7, 8인치 모니터 스피커 사용을 추천하는 사람들도 있지만, 그럴 경우 최소 청취 거리가 멀어지고, 스피커의 출력 음압이 공간에 비해 커서 공간의 룸 모드의 영향을 크게 받아 크리티컬 디스턴스가 더 짧아지게 됩니다. 이런 조건에서는 니어필드 모니터링이 안될 수도 있습니다. 차라리, 5인치나 6인치 2-Way 모니터 스피커에 서브 우퍼를 추가하는 것이 훨씬 좋을 수 있습니다.

니어필드 모니터링이 가능할 정도로 짧은 최소 청취 거리

Listening Distance

스피커의 제대로 된 소리를 듣기 위한 범위는 스피커 디자인 유형이나 룸 어커스틱에 따라 달라질 수 있다.

니어필드 모니터링에서 최적의 청취 거리 범위²²⁾는 스피커의 최소 청취 거리부터 크리티컬 디스턴스까지이다. 크리티컬 디스턴스의 경우는 룸 모드와 RT60에 의해 영향을 받기 때문에 공간의 사이즈와 룸 어커스틱의 정도에 따라 달라질 수 있으나, 최소 청취 거리의 경우는 스피커 디자인에 따라 정해진다.

그림 1

그림 2

스피커 디자인에 의한 최소 청취 거리

스피커 유닛들 사이의 거리에 의해서 스피커에 너무 가까운 곳에서는 각각 음역대의 음상이 합쳐지지 않는 구간이 존재한다. 스피커 유닛 간 거리가 가까우면 가까울 수록 최소 청취 거리는 짧아진다.

그래서 니어필드 전용으로 설계되는 모니터 스피커의 경우에는 우퍼 유닛의 사이즈를 5~6인치로 제한하여 유닛 간 거리를 최소화하여 최소 청취 거리를 확보하는데 힘을 기울인다.

일반적인 우퍼 유닛사이즈 대비 최소 청취 거리

정확히는 우퍼 사이즈와 최소 청취 거리는 연관성이 없지만, 우퍼 사이즈가 작으면 우퍼와 트위터 간의 거리를 짧게 설계 가능하기 때문에 최소 청취 거리가 줄어들게 된다.

그림 3

로빙 에러가 발생하지 않는 우퍼와 트위터간의 최적의 간격은 크로스오버 주파수의 파장의 1/4 이하이다.²³⁾ 동축유닛의 경우는 유닛간 간격이 0 이므로 최소 청취 거리도 극단적으로 짧아지게 된다.

우퍼 사이즈	대체적인 최소 청취 거리
4“(100mm)	50cm
5”(130mm)	65cm
6.5“(165mm)	82.5cm
8”(200mm)	1m

트위터, 미드레인지, 우퍼로 구성되는 3-way 스피커의 경우에는 트위터와 우퍼 사이의 거리가 가깝기가 매우 어렵다. 그래서 3-way는 최소 청취 거리를 줄이기 위하여 아래와 같은 형태를 가지기도 한다.

그림 4

2-Way 스피커 최소 청취 거리

그림 5

그림 6

3-Way 스피커 최소 청취 거리

그림 7

동축 스피커 최소 청취 거리

그림 8

MTM, 2.5-way 스피커 최소 청취 거리

그림 9

Reference

일정한 지향각

주파수는 고음역대로 갈수록 지향성이 강해지는 특성이 있어서, 고음역대로 갈수록 스피커의 지향각은 매우 좁아지게 됩니다. 반면, 스피커 유닛은 작으면 작을 수록 면음원의 특성에서 점음원의 특성으로 변하기 때문에 지향각이 넓어지는 특성을 가지게 됩니다. 따라서 스피커의 좋은 지향각 특성을 위해서 우퍼가 담당하는 저역대의 경우에는 저주파수에 의한 무지향성을 억제하여 지향각을 좁힐 필요가 있고, 트위터가 담당하는 고역대의 경우에는 트위터 유닛의 크기를 더욱 작게 설계하여 지향각을 넓히는 설계를 할 필요가 있습니다. 또한 우퍼와 트위터의 재생영역이 교차하는 크로스오버 구간에서는 웨이브가이드를 통해 고른 지향각을 제어하는 것도 매우 중요합니다.

모니터 스피커는 일반적으로 가청 주파수내에서 저역부터 고역까지 +70도~-70도의 고른 지향각을 형성하는 것을 목표로 만들어집니다. 아래의 측정 데이터의 경우 300Hz 이하의 저역은 무지향성, 300Hz~ 10kHz 까지는 +70도~-70도의 고른 지향각(Nice and Controlled Up to 10kHz)을 형성했으며, 10kHz 위로는 다소 지향각이 좁아지는 모습을 보여주고 있습니다.²⁴⁾

스테레오 스피커나 서라운드 스피커 레이아웃에서는 전 주파수 대역의 고른 지향각이 전 주파수 대역의 고른 스테레오 이미지나 서라운드 이미지를 생성하는 것에 큰 도움이 됩니다.

음성 명료도를 위한 크로스오버 설계

1kHz~4kHz

모니터 스피커는 음성 명료도에 관련이 매우 깊은 1kHz~4kHz 사이의 주파수가 매우 중요합니다. 대부분의 2-way 스피커들의 경우 크로스오버가 이 지점 근처에 있기 때문에 트위터와 우퍼가 크로스오버 구간에서 재생 주파수가 겹쳐서 위상 차이 등으로 인해 음성 명료도가 많이 떨어질 수 있습니다. 이것은 모니터 스피커로는 큰 단점이 될 수 있습니다. 따라서, Bi-amping 을 이용하여 크로스오버 필터의 차수를 높게 설계하여 크로스오버 주파수 범위를 좁게 만들거나²⁵⁾, 더 작은 트위터를 사용하면서 트위터 쪽의 출력을 높히는 방법을 통해 크로스오버 주파수를 높은 주파수로 끌어올린다던지, 아니면 최근에는 위상의 변이가 없는 FIR 디지털 필터를 이용한 크로스오버를 사용하는 방법으로 음성 명료도를 개선하고 있습니다.

오랜 시간동안 스튜디오의 모니터 스피커 표준으로 많은 사랑을 받았던 Yamaha의 NS10M의 패시브 크로스오버 주파수가 바로 3.8kHz 로 매우 높은 주파수에 위치하고 있습니다. 또한 Genelec의 8030과 같은 스피커는 액티브 bi-amping을 하면서 매우 구간을 좁힌 3kHz 지점의 크로스오버 설계를 가지고 있습니다.

반면, Hi-Fi 스피커들의 경우에는 명료도와 디테일을 개선하기 위해서 이러한 방법보다는 3-way 설계를 통해 미드레인지가 해당 1kHz ~ 4kHz 주파수 대역을 담당하고 나머지 우퍼와 트위터가 해당 주파수를 벗어나는 방법 등을 택하기도 합니다.

그래서, Hi-Fi 스피커 중에서도 3-way 로 만들어지고 베이스 리플렉스 없이 극 저음역대까지 스피커가 재생하는 방식의 경우엔 매우 좋은 저역 반응, 1kHz~4kHz 사이의 주파수 구간을 크로스오버를 피하고 미드레인지 유닛이 담당하여 매우 높은 명료도와 디테일을 가지게 되므로 이러한 경우 마스터링 스튜디오의 레퍼런스 스피커로 사용하는 경우가 있습니다. 최종적으로 소비자에게 들려질 소리를 모니터링 한다는 관점에서 Hi-Fi 스피커의 사용이 의미를 가지기도 합니다. 다만 이 경우는 스피커의 규모가 커진만큼, 소리도 커지고 최소 청취 거리도 멀어지기 때문에, 룸 어커스틱의 영향도 크게 받을 수 있어서 마스터링 스튜디오들은 청취 거리 확보와 그로 인해 스피커 자체 음압을 크게 재생해야 하므로 룸 어커스틱 트리트먼트에도 상당한 신경을 쓰게 됩니다.

하지만, 그렇다고 해서 트위터와 우퍼의 크로스오버를 무작정 높힐 수는 없습니다. 트위터와 우퍼의 간격은 크로스오버에 해당하는 주파수의 파장의 1/4 안쪽으로 들어와야 최소 청취 거리를 짧게 줄일 수 있기 때문입니다. 만약 두 유닛의 간격이 그것보다 멀어지면 겹치는 주파수에서 위상 캔슬로 인한 로빙 에러가 발생하기 때문입니다. 따라서 크로스오버는 스피커의 유닛 간격에 맞춰서 결정되어야 합니다.

최근에는 FIR 필터 크로스오버의 도입과 여러가지 스피커 관련 기술의 발전으로 작은 사이즈의 3-way 설계 방식의 모니터 스피커들도 등장하고 있습니다.

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Studio_monitor

모니터, 스피커

¹⁹⁾

음향 공간에서는 니어필드와 파필드 구분을 한다.

²⁰⁾

트위터와 우퍼의 중심축이 너무 멀어지기 때문입니다. 그에 따라 니어필드 셋팅이 잘 안될 수가 있습니다.

²¹⁾

유닛들의 거리가 멀어지며 음상의 합치가 일어나는 최소 청취 거리가 멀어지기 때문입니다. 하지만 제네렉의 일부 모니터 스피커는 동축 유닛을 사용한 3-Way로 이와같은 문제를 극복하기도 합니다. 3-way는 니어필드보다는 미드필드 용도로 주로 사용됩니다.

²²⁾

Optimal range of Listening distance

²³⁾

하지만 크로스오버가 3kHz인 경우 파장은 10cm이고, 그 1/4은 2.5cm입니다. 이렇게 가까이 배치 하려면 동축 유닛을 사용해야 한다.

²⁴⁾

300Hz 이하의 경우는 저역 주파수의 특성상 무지향성으로 형성되었고, 300Hz~10kHz 구간은 주파수의 특성 및 웨이브 가이드, 1인치 사이즈 트위터에 의해 고른 지향각을 형성했으나, 10kHz 이상의 고역대의 경우는 고역 주파수의 특성으로 인하여 좁아진 지향각으로 형성되었다.

²⁵⁾

그래서, 모니터 스피커는 일반적으로 액티브 스피커로 만들어집니다.

DB25

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-08-13T01:43:46+00:00

DB25

그림 1: D-sub

그림 2: D-sub 25pin

AES59

멀티 채널 아날로그/디지털 D-sub 커넥터

아래 사진처럼 D-sub 커넥터를 이용해서 8채널을 구성하기도 하는 것은 AES59 라고 하며, Tascam 방식의 핀배열과 Yamaha 방식의 핀 배열의 두가지 종류가 있다.³¹⁾ 표준은 Tascam 방식이다.

그림 3

이 방식은 주로 외장 멀티 채널 프리 앰프와 디지털 믹싱 콘솔/오디오 인터페이스를 연결할 때 많이 사용된다.

아날로그

그림 4: Tascam

디지털

그림 5: Tascam, 아날로그 전송과 핀 번호는 동일하다.

그림 6: Audient/Focusrite, D-sub 9pin, DE-9

그림 7: Audient/Focusrite, D-sub 9pin, DE-9

그림 8: Yamaha

TDIF

그림 9: TDIF

³¹⁾

서로 호환되지 않는다.

카세트 테이프 MTR

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-10-18T06:06:16+00:00

카세트 테이프 MTR

Cassette Tape Multi Track Recorder

카세트 테이프 멀티 트랙 레코더는 일반적인 오디오 카세트 테이프를 사용하여 4트랙에서 많게는 8트랙까지 멀티 트랙 녹음이 가능한 포터블 장비이다. 이러한 장비는 가정에서도 손쉽게 다중 트랙 작업을 수행할 수 있도록 설계되어, ‘홈 레코딩(Home Recording)’ 개념의 시초가 되었다.

1979년, 일본 TEAC사의 기술 브랜드인 TASCAM이 발표한 PortaStudio(포르타스튜디오)는 최초의 상용 4트랙 카세트 MTR로, 전문 스튜디오 밖에서도 작곡, 녹음, 믹싱을 가능하게 한 혁신적인 장비였다. 이후 Akai, Fostex, Yamaha 등에서도 유사한 방식의 6트랙, 8트랙 모델이 등장하면서 전 세계적으로 보급되었다.

카세트 테이프의 물리적 폭(3.81mm)은 본래 스테레오 재생용 4트랙 구조(좌/우 채널 각 2트랙)에 맞춰 설계되어 있기 때문에, 이를 멀티 트랙 녹음기에 적용하면 트랙 폭이 극도로 좁아지고, 그 결과 신호 대 잡음비(S/N비)와 다이내믹 레인지가 제한된다. 이러한 한계를 완화하기 위해 Dolby B/C나 dbx Type II 같은 아날로그 노이즈 리덕션 기술이 내장되었다.

초기의 PortaStudio는 사운드를 여러 번 ‘핑퐁 녹음(Bounce)’하여 트랙 수를 늘리는 방식으로, 제한된 4트랙에서도 복잡한 구성을 만들 수 있었다. 이 방법은 1960년대 비틀즈가 스튜디오에서 사용하던 테이프 바운싱 방식을 가정용으로 단순화한 형태로, 사운드 손실을 감수하면서도 다중 편곡과 사운드 레이어링을 구현하게 했다.

그 결과, 1980~1990년대에 걸쳐 많은 밴드와 싱어송라이터들이 가정에서 직접 앨범 데모를 제작할 수 있게 되었으며, TASCAM PortaStudio는 “원조 홈레코딩 레코더”로 불렸다.

비록 카세트 테이프의 한계(주파수 응답, 히스 노이즈, 마그네틱 감쇄 등)로 인해 오늘날의 디지털 MTR이나 DAW 시스템에 비해 음질은 열등하지만, 그 특유의 포화감 있는 테이프 사운드와 간단한 작업 구조 덕분에 지금도 레트로한 음악 제작을 위해 일부 뮤지션이 사용하기도 한다.

대표적 모델

TASCAM PortaStudio 144, 424, 488
Fostex X-15, X-28H, XR-7
Yamaha MT4X, MT8X
Akai MG1212 (카세트 기반 12트랙 하이브리드 모델)

특징 요약

표준 오디오 카세트 사용 (Type II 하이포지션 테이프 권장)
아날로그 믹서, EQ, AUX 루프 내장
노이즈 리덕션 시스템 (Dolby / dbx)
4~8트랙 동시녹음 또는 오버더빙
핑퐁 바운스 기능으로 확장된 트랙 수 구현
가정용 멀티 트랙 녹음기의 원형

테이프, 멀티, 트랙, 레코더

퍼스널 모니터 믹서

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-08-13T02:04:07+00:00

퍼스널 모니터 믹서

큐 박스, 큐 믹서라고도 한다. 연주자가 자신의 전용 믹서를 통해 자신에게 들리는 모니터 믹스를 스스로 조절 할 수 있다.

Analog CUE system

우선 메인 입력 장치에서, 믹싱 콘솔로부터 각 채널의 소리를 받아서, 퍼스널 모니터 믹서 갯수 만큼 여러 개로 스플릿하게 된다. 스플릿된 소리들은 각각의 퍼스널 모니터 믹서의 각 채널로 보내진다.

연주자는 이 퍼스널 모니터 믹서를 사용하여 스스로 각 채널의 소리를 자신이 듣기 편한 모니터 믹스로 조절할 수 있게 된다.

그림 1: 퍼스널 모니터 믹서

아날로그 신호를 스플릿해서 쓰는 만큼, 신호의 손실이 존재할 수 밖에 없지만, 내부에 고품질의 라인 프리 앰프를 넣어서 신호를 스플릿하면서 발생하는 신호 감쇄를 보상하는 구조이다. 그래서 대체적으로 아날로그 퍼스널 모니터 믹서 시스템은 매우 높은 가격대가 많다. 최근엔 디지털 방식의 퍼스널 모니터 믹서가 많이 등장하면서 아날로그 방식은 사라지고 있다.

아래와 같은 데이지 체인 방식의 아날로그 퍼스널 모니터 믹서도 있다.

그림 2: Manley langevin

Digital CUE System

우선 메인 입력 장치에서, 믹싱 콘솔로부터 각 채널의 소리를 디지털 또는 아날로그 신호로 받는다. 그렇게 해서 퍼스널 모니터 믹서 갯수 만큼 내부에서 디지털로 스플릿하여 각 퍼스널 모니터 믹서로 소리를 보내주게 된다. 따라서, 아날로그 시스템보다 음질에 대한 손해가 매우 적다.

연주자는 퍼스널 모니터 믹서를 사용하여 각 채널의 소리를 자신에게 편하게 들을 수 있다.

그림 3: Aviom System

그림 4: Hearback

그림 5: Midas HUB4

그림 6: Midas DP48

그림 7: Aviom

스마트폰이나 태블릿 사용

최근 디지털 콘솔들은 WiFi를 이용하여 스마트폰이나 태블릿 어플로 모니터 믹스를 조절하는 기능을 많이 적용하고 있다. 그렇다고 소리까지 WiFi 로 전송되는 것은 아니다.

그림 8: Yamaha Monitor mix

그림 9: Waves MyMon

그림 10: Cubase IC Pro

그림 11: Allen-heath QU-YOU

소형 아날로그 믹서를 이용한 퍼스널 모니터 믹서 구성

오디오 인터페이스 또는 믹싱 콘솔에서 출력을 각각 Me(녹음하는 악기 소리), Music(반주), Click 등으로 개별 아날로그 아웃풋으로 출력하여 조그만 소형 아날로그 믹서의 각 채널에 Me, Music, Click 등 으로 입력시켜서 각기 밸런스를 따로 조절 가능하게 만들 수 있다.

연주자는 소형 아날로그 믹서의 각 채널 조절을 통해 악기 소리(Me), Music(반주), Click(메트로놈)을 편하게 조절할 수 있고, 소형 아날로그 믹서의 헤드폰 아웃을 통해 모니터링 하게 된다.

그림 12: https://www.soundonsound.com/sound-advice/artist-friendly-studio

Me(Mono) → 오디오 인터페이스 출력 1 → 소형 믹서 채널 1
Click(Mono) → 오디오 인터페이스 출력 2 → 소형 믹서 채널 2
Music(Stereo) → 오디오 인터페이스 출력 3/4 → 소형 믹서 채널 3/4(스테레오 입력)

퍼스널 모니터 믹서가 한두개만 필요한 소규모 녹음실(보컬 녹음실) 등에서 사용하면 편리한 방법이다. 믹서에 자체 리버브 기능이 있다면, Me(자기 악기 소리)에 자체적으로 리버브를 거는 것도 가능하며, 오디오 인터페이스의 출력 갯수가 많다면 여러 세트도 구현이 가능하다.

모니터, 믹서

Digital Signal Processor

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-03-11T20:46:49+00:00

Digital Signal Processor

DSP

DSP는 디지털 신호 처리에 특화된 전자 장치 또는 칩을 가리키는 용어입니다. 이러한 DSP 칩은 아날로그 신호를 디지털로 샘플링하고, 디지털 신호를 처리하며, 다양한 신호 처리 작업을 수행하는 데 사용됩니다.

간단하게 정의하면, DSP는 다음과 같은 주요 역할을 수행합니다:

신호 처리: 주로 오디오, 비디오, 통신 및 센서 데이터와 같은 신호를 디지털 형식으로 처리합니다. 이것은 필터링, 압축, 인코딩, 변환 및 기타 처리 작업을 포함할 수 있습니다.
수학 계산: DSP는 수학 계산을 기반으로 작동하며, 신호 처리 및 변형을 위한 다양한 수학적 연산을 수행합니다. 이러한 연산은 고속 및 정확한 처리를 가능하게 합니다.
고속 처리: DSP 칩은 매우 빠른 속도로 데이터를 처리할 수 있으며, 대부분의 애플리케이션에서 실시간 처리 요구 사항을 충족합니다.
프로그래밍 가능성: DSP는 프로그래밍 가능한 칩으로, 다양한 애플리케이션에 맞게 프로그램할 수 있습니다. 이는 소프트웨어 업데이트나 다양한 신호 처리 작업에 대한 유연성을 제공합니다.
특화된 응용 분야: DSP는 오디오 처리, 이미지 처리, 통신 시스템, 제어 시스템 및 센서 네트워크와 같은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

DSP는 현대 전자 제품과 시스템에서 빠른 데이터 처리와 복잡한 신호 분석을 가능하게 하므로 디지털 시대에서 더욱 중요한 역할을 합니다.

DSP 칩을 주로 제작하는 회사로는 Texas instrument, Motorola, Analog device 와 같은 회사들이 있다.

DSP

DSP is a term referring to specialized electronic devices or chips designed for digital signal processing. These DSP chips are used to sample analog signals into digital, process digital signals, and perform various signal processing tasks.

In a simple definition, DSP performs the following key roles:

Signal Processing: Primarily, it processes signals like audio, video, communication data, and sensor data into digital formats. This can include tasks such as filtering, compression, encoding, transformation, and other processing operations.
Mathematical Computations: DSP operates based on mathematical computations and performs various mathematical operations for signal processing and transformations. These operations enable fast and precise processing.
High-Speed Processing: DSP chips can process data at very high speeds and meet real-time processing requirements in most applications.
Programmability: DSP is a programmable chip, allowing it to be programmed for various applications. This provides flexibility for software updates and adapting to different signal processing tasks.
Specialized Application Areas: DSP is used in various application areas, including audio processing, image processing, communication systems, control systems, and sensor networks.

DSP plays a crucial role in modern electronics and systems, enabling fast data processing and complex signal analysis. Therefore, it has become increasingly important in the digital age.

Companies that primarily manufacture DSP chips include Texas Instruments, Motorola, Analog Devices, and others.

디지털 신호 처리 장치

Chip 제조사들은 해당 칩의 계산 능력을 사용할 수 있도록 해당 칩에서 돌아가는 전용의 명령어 세트를 여러가지 언어의 명령어 라이브러리 형태로 배포하는데, DSP 칩의 경우에는 보통 그 명령어들이 주로 신호 처리에 관련된 명령어들이다.¹⁾²⁾

예를 들면, 오디오 시그널 처리의 핵심 해당하는 부분은 DSP가 빠르게 처리하고, 주로 사용하는 명령어 라이브러리를 DSP를 판매하면서 같이 제공한다. 그러면 그 DSP 를 이용한 제품(오디오 제품, 또는 플러그인)을 만드는 회사는 그 명령어들을 이용하여 원하는 신호 처리 소프트웨어를 편하게 제작이 가능하다.³⁾
사실 DSP로 작동하는 소프트웨어(DSP 믹서나 플러그인)를 제작하는 것은 범용으로 이미 소스 코드가 많이 공개되어 있는 CPU 용 소프트웨어 제작보다 난이도가 높다.⁴⁾

음향업계에서 주로 사용하는 DSP

Analog Device 사의 SHARC 칩을 많이 사용한다.

그림 1: UAD 2, Avid HDX DSP(32bit 부동소수 DSP)

그림 2: TC powercore

그림 3: UAD1(UAD1 은 1개의 24bit DSP 칩만 사용했다.)

주요 DSP 엔진에 따른 심도 연산 스펙

참고로 여기 나오는 DSP 제품 중에, 24bit DSP를 가진 UAD 나 TC Powercore 등은 다이내믹 계열 플러그인의 음질에 대하여 논란이 많았다.⁵⁾

TDM : 48bit 정수 배정밀도
VST : 32bit 부동소수(최근엔 내부적으로 64bit 부동소수 배정밀도 가능),(CPU)
AAX : 32bit 부동소수
UAD 2: 32bit 부동소수
UAD 1: 24bit 정수
TC Powercore : 24bit 정수
TC System 6000 : 32bit 부동소수(CPU)
Waves soundgrid DSP : 32bit 부동소수(CPU)
Lexicon 960L : 32bit 부동소수(CPU)

UAD 2의 경우에는 DSP 내장 기능인 IIR 필터 명령어를 이용한 안티 앨리어싱 필터를 빠르게 처리 가능하므로, 실시간 리샘플링을 효과적으로 할 수 있다, 들어오는 오디오 신호를 실시간으로 192kHz로 바꾸어서 192kHz로 연산을 한다.⁶⁾ 당연히 해당 플러그인의 품질이 매우 좋아지게 된다. 다만 모든 플러그인이 192kHz 실시간 리샘플링을 지원하지 않고 몇몇 개의 플러그인이 지원하며, 이 기능을 사용하는 플러그인은 매우 높은 점유율⁷⁾을 가지기 때문에 한 두개 밖에 못쓰게 될 수도 있다. 아래의 내용은 해당 내용이고, UAD software 매뉴얼에서 발췌했다.

UAD Plug-Ins and High Definition Audio
Antialias Filtering
Some UAD plug-ins process audio at high sample rates internally, allowing replication of complex nonlinear behaviors such as distortion, saturation, and other classic analog characteristics. These UAD plug-ins incorporate a linear phase antialiasing filter that removes audio artifacts far above the audio spectrum in order to deliver the highest possible sound quality.
Note: The tables on the following pages list which UAD plug-ins use the linear phase antialiasing filter.
The audible frequency spectrum is generally recognized as 20Hz – 20 kHz, and the UAD antialiasing filter removes all audio above 30 kHz regardless of the session sample rate. This practice eliminates all audio artifacts, but may not be compatible with certain HD audio distributors that check for audio above 30 kHz.
If antialiased UAD plug-ins are used in HD audio productions (generally defined as audio with sample rates of 96 kHz and higher), either avoid using these UAD plug-ins on the master Output bus, or use UAD plug-ins without the antialiasing filter on the master Output bus instead.
Tip: When using any UAD plug-in that has a MIX control (such as API 2500, Fairchild 670, etc.), setting the MIX control to any value below 100% blends full bandwidth audio with the filtered audio — allowing antialiased UAD plug-ins to be used on the master bus for HD audio distributors.
For more in-depth information, see this article from Sound On Sound magazine:

www.soundonsound.com/sound-advice/q-why-do-universal-audio-restrictprocessing-bandwith-their-uad-plug-ins

CPU를 DSP처럼 사용하는 경우

CPU는 따로 오디오 시그널 처리에 대한 명령어 라이브러리를 DSP 칩들 만큼 제공하고 있지는 않지만, 이미 CPU는 긴 역사를 통해 수많은 오디오 시그널 처리에 관한 소스들이 공개되어 있다. 만약 x86(x64) 기계어나, C 언어를 통해서 오디오 시그널 처리에 대한 명령어 라이브러리⁸⁾를 사용한다면 CPU도 충분히 DSP 칩으로써 동작할 수 있다. CPU의 경우는 “모든” 계산에 최적화된 “범용” 프로세서이기 때문이다. 오히려, DSP보다 훨씬 빠르고 강력한 계산 능력이 있기 때문에 훨씬 더 강력한 DSP 칩으로써 작동할 수도 있다. CPU의 연산 능력은 매우 발전하여 일반 DSP 칩의 수십,수백배에 달한다.

다만 CPU는 DSP로만 만들어진 제품에 비해, 매우 전력 소모량이 크고 발열이 매우 심하다. 그리고 DSP 칩에 비해 매우 비싸다.⁹⁾ 거기에 추가로, 메인보드, 파워 서플라이, 메모리까지 하면 가격이 매우 비싸진다. 즉, DSP 제품에 비해 CPU 제품은 제작 비용이 매우 높아진다.

이러한 여러 문제들 때문에 이제까지 어느 제조사도 CPU를 DSP 칩 대신 쓰는 일을 하지 않았으나, 그걸 하고 있는 제조사들이 등장하기 시작했다.

이게 가능하게 된 이유는, CPU 의 가성비가 DSP 칩의 가성비를 넘어서고 있기 때문이다.

DSP 보드 구성 방법 중 하나인, DSP 칩을 여러개 사용해서 단일 CPU 와 같은 동급의 성능을 내려면, 여러 개의 DSP 칩을 1개의 DSP 칩 처럼 동작하게 만들어 주는 병렬 프로세서인 FPGA 칩이 필요한데, 이 FPGA 칩이 가격이 매우 비싸고 DSP 칩 8개에다가 FPGA 칩 1개를 구성해서 겨우 팬티엄 급의 계산 능력을 가지는 DSP 보드를 만드는 것이, 팬티엄 급의 CPU 로 구성된 보드 1개를 사는 것보다 가격이 높다.(UAD octa core 이야기 입니다.)

그림 4: FPGA 칩 1개 + DSP 칩 8개(UAD octacore의 연산 능력은 팬티엄이나 I3 CPU 와 비슷한 수준이다.) 어떤 면에서는 가성비가 없다고 볼 수 있다.(가격이 컴퓨터 보다 비쌈.)

하지만 CPU를 DSP로 쓰는 장비들의 경우 발열, 그리고 발열에 의한 냉각 용 팬 소음이 아직 해결해야 할 과제이다.

DSP 칩들의 프로세싱 파워는 CPU와 비교하면 어느 정도 일까?

CPU 기반의 DSP 제품들

레이턴시

DSP는 제로 레이턴시에 가깝게 동작한다.

CPU를 DSP로 활용하는 경우, 대다수의 사람들이 Windows나 맥 OS에서 CPU 네이티브 시스템을 연상하며 “레이턴시가 있지 않나?”하고 생각하는 사람들도 있다. 하지만 레이턴시는 어디까지나 OS가 멀티태스킹을 해야 해서 여러가지 어플리케이션에 대기시간을 할당하는 방식 때문에 필수적으로 오디오 처리 버퍼를 크게 사용해야 하기 때문에 존재하는 것이다. 만약 멀티태스킹 OS가 아닌 RTOS¹⁰⁾를 사용하면 CPU도 실시간으로 동작하게 된다. Linux RT의 경우는 오디오 레이턴시가 1ms 정도로 나온다고 한다.

CPU를 DSP로 활용하는 위와 같은 제품들은 모두 DSP 처리를 해주는 RTOS를 사용하여 동작한다.

사실 최근에 제작되어 만들어지는 디지털 콘솔들, 마이다스의 M32, 베링거의 X32, Yamaha의 PM, CL, TF 등, 여러가지 디지털 콘솔의 내부를 자세히 들여다보면 이러한 RTOS¹¹⁾가 설치되어 있고, 그 위에 실시간으로 돌아가는 소프트웨어 믹서 어플리케이션을 구성한 것이다. 거기에 추가로 따로 DSP 보드가 있는 경우가 많다.(주로 디지털 콘솔 용으로 사용되는 OS는 Yamaha는 리눅스, 디지코 등은 Windows 7기반이다.)

참고할만한 글

여러가지 연산기의 간략한 구조

CPU : ALU (Arithmetic logic unit, 논리연산자:계산기, 정수연산도 여기서 한다.) + FPU(Floating point unit) + CU(Control unit, 주변장치 컨트롤러)
GPU : 수많은 작은 FPU 와 수많은 작은 ALU
DSP : ALU + FPU + 오디오 신호 처리 하드웨어 명령어 세트
APU : CPU + GPU
FPGA : 가변형 논리 연산자, 병렬 게이트 어레이 기능, 여러 개의 DSP로 신호를 분배 처리 하도록 도와 줌
ASIC : FPGA 로 만든 명령어 세트를 고정시켜 대량 생산한 것, 멀티 코어 프로세서에서 병렬 게이트 어레이 기능.

그림 5: AMD ZEN Micro 아키텍쳐, 왼쪽이 ALU(정수 연산자) 오른쪽이 FPU(부동소수 연산자)(MMX나 AVX 는 부동소수 연산에 관련된 명령어 유닛들이다.)

그림 6: CPU와 GPU의 차이

그림 7: DSP와 FPGA의 차이

DSP LoadLock

UAD의 경우에는 설정에서 DSP 점유율이 어느 정도 이상이 되게 되면 더 이상 플러그인을 못걸게 Lock을 설정 가능하다.

그림 8: UAD Control Panel, DSP LoadLock

— retronica 2019/01/06 13:04

DSP

¹⁾

오디오 관련 명령어는 보통 필터, 푸리에 변환, 컨벌루젼 등

²⁾

CPU와 DSP의 차이점은 , CPU 는 원래는 정수 연산 용의 계산기+메모리나 하드웨어 등 주변기기 컨트롤러 형태 인것을 말하는데, 현재의 CPU는 부동소수 연산기+정수 연산기+컨트롤러 등으로 발전해왔고, DSP의 경우는 스펙에 따라 정수 연산 형태(24bit, 48bit)인 것이 있고, 부동소수 연산 형태(32bit 부동소수, 64bit 부동소수)인 것도 있다. 현재는 CPU가 매우 발전하여, 계산 능력은 CPU가 훨씬 우수하지만, 문제는 CPU 는 DSP에 비해 전력 소모량과 발열이 매우 크고, 가격이 DSP에 비해 비싸다.

³⁾

사실 업계 일하시는 분들 말로는 제공하는 기본 명령어 라이브러리는 아주 기본적인 것들만 있어서 그냥 다시 명령어 라이브러리를 해당 Chip의 기계어로 새로 만들어 쓰는 경우가 더 많다고 한다. 그리고 그렇게 만들어서 쌓인 명령어 라이브러리는 해당 프로그래머/회사의 자산이 된다.

⁴⁾

그래서 DSP 용 플러그인이 더 비싼 경우가 많다. 노동의 댓가

⁵⁾

이 시절엔 오히려 외장 DSP를 쓰는 플러그인이 CPU 기반 Native 플러그인보다 음질이 떨어지는 것에 대해 말이 많았을 정도.

⁶⁾

UAD 만 지원하는 것은 당연히 아니다. CPU로 동작하는 플러그인도 이 기능을 넣으면 된다. Waves 경우도 당연히 이 기능이 되는 플러그인이 많다.

⁷⁾

48kHz기준으로 4배, 보통 4배

⁸⁾

openAL, JUCE와 같은 것들이 있다.

⁹⁾

DSP 단가가 몇 만원 단위라면, CPU는 몇십 만원 단위이다.

¹⁰⁾

Realtime operating system

¹¹⁾

Linux RT 같은

우퍼

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-16T17:07:31+00:00

우퍼

스피커의 저음역대를 재생하는 유닛

아래의 스피커는 Yamaha의 HS7 모델이고 하단부의 하얀색 폴리프로필렌 재질로 만들어진 유닛이 바로 우퍼이다.

일반적으로 스피커의 저음 재생 능력은 스피커가 밀어낼 수 있는 공기의 체적과 비례하므로, 우퍼의 사이즈가 클수록 저음 재생 능력이 증가한다. 또는, 우퍼의 앰프 설계과 우퍼의 익스커션(Excursion)에 관련한 설계를 매우 개선하여 작은 사이즈 대비 우퍼가 앞뒤로 움직이는 변위량을 늘리게 되면 마찬 가지로 우퍼가 밀어내는 공기의 체적이 증가 하므로, 이 역시도 저음 재생 능력이 좋아진다. 고전의 스피커들에서는 앰프의 설계의 제한 사항 때문에 우퍼의 사이즈를 크게 만드는 설계를 위주로 하였지만, 최근의 모던한 스피커 설계 트랜드는 우퍼의 사이즈는 줄이고 앰프의 설계과 스피커의 재질 및 익스커션에 관련한 설계를 개선하여 스피커 자체의 사이즈를 줄이면서도 충분한 저음 재생이 가능한 스피커를 만드는 쪽으로 발전 하고 있다. 이렇게 개선하는 쪽이 댐핑 팩터에도 매우 유리하고 음의 트랜지언트 표현도 매우 우수 해지기 때문이다. 아무래도 스피커 유닛이 크면 댐핑 제어가 되지 않아 스피커가 웅웅거리게 될 가능성이 높고, 재빠르게 움직이지 못하기 때문에 트랜지언트 표현도 아쉽게 될 가능성이 높다. 반대로 스피커 유닛이 작으면 댐핑 제어가 잘되어 웅웅거리지 않고, 트랜지언트 표현이 우수해지게 된다. 다만 스피커가 앞뒤로 더 많이 움직이기 때문에 분할 진동이 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 분할 진동이 발생하지 않는 특수한 소재의 우퍼 재질⁴³⁾을 사용해야 한다.

Woofer

A unit in a speaker that reproduces the low-frequency range.

The speaker below is Yamaha's HS7 model, and the white polypropylene material unit at the bottom is the woofer.

Generally, a speaker's ability to reproduce low frequencies is proportionate to the volume of air it can push, so a larger woofer size increases its ability to reproduce low frequencies. Alternatively, by greatly improving the amplifier design and the woofer's excursion, which is the back-and-forth movement of the woofer, the displacement of air pushed by the woofer also increases, resulting in improved low-frequency reproduction. In the past, classic speaker designs primarily focused on increasing the woofer size due to limitations in amplifier design. However, recent trends in modern speaker design aim to reduce the size of the woofer while improving amplifier design and the materials and design related to the woofer's excursion, thereby creating speakers with smaller dimensions that still provide sufficient low-frequency reproduction. This approach is advantageous for the damping factor and also results in excellent representation of transient response. It seems that larger speaker units tend to lack damping control, potentially causing the speaker to produce unwanted resonances and limiting its ability to represent transients effectively. On the other hand, smaller speaker units benefit from better damping control, avoiding unwanted resonances, and offering superior transient response. However, smaller units may experience higher levels of divided vibrations. Therefore, special materials for woofer diaphragms1) must be used to prevent divided vibrations.

재질

우퍼 스피커의 다이어프램 또는 커넥터 재질에는 여러 가지 다양한 옵션이 있으며, 이러한 재질은 스피커의 음질, 효율성 및 사용 용도에 영향을 미칩니다. 다음은 일반적으로 사용되는 우퍼 스피커 다이어프램 및 커넥터 재질 몇 가지 예시입니다:

펄프(일반 종이) 다이어프램

일반 종이를 사용한 다이어프램은 저렴하고 가볍기 때문에 일반적인 우퍼 스피커에 많이 사용된다.
일부 고품질 종이 다이어프램은 우수한 음질을 제공하며, 목소리와 중음을 잘 재생한다.
가볍기 때문에 댐핑 제어가 잘되는 편이지만, 분할 진동에 매우 취약하다.
내구성이 매우 취약하다.

폴리프로필렌(Polypropylene) 다이어프램

플라스틱 다이어프램은 가벼우면서도 강한 특성을 가지며, 스피커의 내구성을 높입니다.
중저음 스피커에서 많이 사용되며, 음압의 안정성을 높이는 데 도움을 줍니다.
매우 가볍기 때문에 댐핑 제어가 잘된다. 분할 진동 억제력도 종이 재질보다 우수하다.

케블러(Carbon Fiber) 다이어프램

카본 파이버⁴⁴⁾ 다이어프램은 가벼우면서도 강한 특성을 가지며, 고품질 음질을 제공합니다.
일부 우퍼 스피커에서 사용되며, 고음과 중음을 잘 재생하는데 사용됩니다.
절대 휘어지지 않는 재질이기 때문에 분할 진동 억제력이 최상급이다. 따라서 앞뒤 변위를 크게 만들어 낼 수 있다.

스피커, 우퍼

⁴³⁾

주로 많이 사용되는 재질은 케블러 소재이다.

⁴⁴⁾

케블러라고 보통 명칭 하지만, Kevlar는 상표 이름이고 정식 명칭은 카본 파이버이다.

디스크리트 회로

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-11-01T13:28:17+00:00

디스크리트 회로

Discrete circuit

디스크리트 회로는 개별적인 전자 부품들로 구성된 회로를 의미합니다. 여기서 “Discrete”라는 용어는 각 부품이 독립적으로 구성된 것을 뜻합니다. 즉, 트랜지스터, 저항기, 커패시터, 다이오드와 같은 각각의 전자 부품들이 개별적으로 배치되고 연결되어 회로를 이루는 것을 말합니다.

디스크리트 회로는 반도체 칩이나 집적 회로(IC)와는 대조적인 개념입니다. IC는 하나의 칩 안에 많은 트랜지스터와 부품들이 미세하게 집적된 형태로, 고밀도 집적 회로를 구성합니다. 반면 디스크리트 회로에서는 각 부품들이 물리적으로 분리되어 있으며, 회로 기판에 납땜이나 배선으로 연결됩니다.

디스크리트 회로의 주요 특징과 장점은 다음과 같습니다:

설계 유연성: 엔지니어가 각 부품을 개별적으로 선택하고 배치할 수 있어, 맞춤형 설계를 할 수 있습니다. 이는 특정한 성능 요구 사항에 맞춘 회로를 설계할 때 유용합니다.
수리와 유지보수 용이성: 디스크리트 회로는 고장 난 개별 부품을 쉽게 교체할 수 있어, 수리와 유지보수가 상대적으로 간단합니다.
고전압/고전류 응용: 디스크리트 부품은 고전압 및 고전류를 다루는 응용 분야에서 더 적합한 경우가 많습니다.

그러나 디스크리트 회로는 IC에 비해 더 많은 공간을 차지하고, 부품 간 연결이 복잡할 수 있어 대규모 생산에서는 효율적이지 않을 수 있습니다. 오늘날에는 대부분의 전자기기가 IC 기반으로 설계되지만, 고전압 회로나 맞춤형 전자 설계 등 특정한 상황에서는 여전히 디스크리트 회로가 사용됩니다.

그림 1: Arturia AudioFuse 8PRE의 DiscretePRO 프리앰프 회로 구성, 가운데의 JRC4580 Op-Amp 는 DC 바이어스 조절을 위한 Op-Amp 이고 그 주변으로 작은 다수의 SMD 트랜지스터로 구성되어있다.

그림 2: Presonus 의 XMAX 프리앰프의 디스크리트 회로 구성. 가운데의 JRC4580 Op-Amp 는 DC 바이어스 조절을 위한 Op-Amp 이다.

그림 3: Antelope Discrete 4 pro 프리앰프의 디스크리트 회로 구성. THAT5263은 소프트웨어에 의한 리모트 컨트롤을 위한 IC이다.

그림 4: Antelope Zen Quadro 프리앰프의 디스크리트 회로 구성, THAT5263은 소프트웨어에 의한 리모트 컨트롤을 위한 IC이다.

Yamaha D-PRE

https://kr.yamaha.com/ko/products/proaudio/mixers/mg_series_xu_model/features.html

Yamaha, Steinberg 의 몇몇 제품에 사용되는 프리 앰프 회로, Class-A 증폭 방식이며 SMD 트랜지스터와 차동형 Op-Amp 구성으로 이루어져있다.

같은 회로 설계도를 공유하지만, 제품의 그레이드에 따라 사용되는 Op-Amp 에 차등을 두는 것으로 생각된다.

그림 5: Yamaha D-PRE

그림 6: UR-816C, 4개의 SMD 트랜지스터와 NE5532 Op-Amp로 구성되어있다.

그림 7: UR22mkII, 4개의 SMD 트랜지스터와 JRC Op-Amp로 구성되어있다.

그림 8: UR12, 4개의 SMD 트랜지스터와 JRC Op-Amp로 구성되어있다.

디스크리트, 회로

MaxSPL

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-06-05T16:38:19+00:00

MaxSPL

스피커의 MaxSPL은 청취 거리 1미터에서 스피커가 낼 수 있는 최대 dB SPL(Peak)를 말한다.

패시브 스피커가 최대로 견딜 수 있는 한계는 Power handling이라고 한다. 많은 사람들이 MaxSPL과 Power handling(Peak 파워)을 혼동한다. 이 둘은 서로 다른 개념이다.

스피커 유닛은 앰프없이 음압(SPL)을 낼 수 없다.

앰프가 내장된 액티브 스피커들은 제조사의 스펙 제시에서 MaxSPL 값을 쉽게 찾아볼 수 있으며, 앰프와 따로 매칭하여 사용하는 패시브 스피커의 경우 앰프의 최대 Peak 출력과 패시브 스피커의 감도(dB SPL/W) 값을 통해 MaxSPL 값을 계산 할 수 있다.

일반적인 니어필드 소형 모니터 스피커의 스펙에 해당하는 64Watt(Peak)에 85dB SPL/W의 감도 값을 넣었을 때의 결과는 아래와 같다.

정확히 레퍼런스 청취 레벨에 맞는 결과가 도출되었다.¹⁸⁾

Reference

SPL, 스피커

¹⁸⁾

하지만 실제 스피커의 설계는 앰프의 과부하 방지를 위한 마진 설계를 하기 때문에 이보다 높은 출력의 앰프를 사용하고 약간의 마진을 두어 설계하게 된다.

다이내믹 레인지

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-01T09:11:31+00:00

다이내믹 레인지

Dynamic Range

다이내믹 레인지는 음향이나 음악에서 사용되는 개념으로, 소리의 가장 작은 부분과 가장 큰 부분 사이의 차이를 나타냅니다. 이는 소리의 다양성과 강도를 나타내며, 음악이나 오디오의 품질과 표현력을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.

장비의 관점에서의 다이내믹 레인지: 장비의 다이내믹 레인지는 장비가 처리할 수 있는 최소 신호 레벨(노이즈 플로어)과 최대 신호 레벨(클리핑이 발생하기 직전의 레벨) 사이의 차이를 의미합니다. 이 값이 클수록 장비는 더 넓은 범위의 신호를 왜곡 없이 처리할 수 있습니다.
음악의 관점에서의 다이내믹 레인지: 음악에서 다이내믹 레인지는 가장 조용한 부분과 가장 큰 부분 사이의 차이를 의미합니다. 다이내믹 레인지가 크면 곡의 감정적 표현이 더 강렬하고, 다이내믹 레인지가 좁으면 일관된 음량으로 곡이 진행됩니다.

기술적 측면에서의 다이내믹 레인지

음향적인 측면에서 다이내믹 레인지는 소리의 볼륨 변화 범위를 의미합니다. 이는 헤드폰이나 스피커로 재생되는 음악이나 오디오에서 가장 조용한 소리와 가장 큰 소리 사이의 차이를 나타냅니다. 높은 다이내믹 레인지를 가진 오디오 시스템은 세부 사운드를 정확하게 재현하고, 음악의 원래 음량과 감정을 더욱 잘 전달할 수 있습니다. 그러나 압축된 오디오 형식이나 제한된 장비에서는 다이내믹 레인지가 줄어들 수 있어 음악이나 오디오의 품질을 저하시킬 수 있습니다.

오디오 장비들의 일반적인 다이내믹 레인지

마이크	120~130dB¹⁾
무선 마이크(아날로그)	70~90dB
무선 마이크(디지털)	110~120dB
마이크 프리 앰프	120~130dB²⁾
레코딩 콘솔	90~110dB³⁾
디지털 콘솔	100~120dB⁴⁾
오픈 릴 테이프 레코더(멀티 트랙)	60~70dB
마스터 오픈 릴 테이프 레코더	70~80dB
비닐 레코드판	60~70dB
16bit 컨버터	90~96dB
24bit 컨버터	110~120dB
아날로그 FM 라디오	50dB
니어필드 모니터 스피커	100~110dB

https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_analog_and_digital_recording

계산 방법

마이크

마이크의 스펙에서 보면 MaxSPL과 Self-Noise 가 있다.

마이크에서 활용할 수 있는 범위는 바로 Self-Noise ~ MaxSPL 사이의 범위 이므로 마이크로폰의 다이내믹 레인지는 이 범위를 말한다.

예시)

MaxSPL : 145dB SPL
Self-Noise : 20dBA

다이내믹 레인지 : 145dB SPL-20dBA = 125dB

마이크 프리앰프

마이크 프리 앰프는 장비마다 전부 다른 최대 입력 레벨 및 게인 범위를 가지고 있기 때문에, EIN(등가 입력 노이즈 레벨)을 대신 제시하게 된다. 마이크 프리 앰프의 입력에 저항으로 부하를 주어서 노이즈 레벨을 측정한다. 바로 이 EIN 값이 마이크 프리 앰프의 다이내믹 레인지를 말한다고 볼 수도 있지만, 마이크 프리 앰프의 실제 다이내믹 레인지는 마이크의 실제 출력 임피던스와 설정된 게인값에 따라 얼마든지 달라질 수 있기 때문에 EIN(등가 입력 노이즈 레벨)으로 표기하는 것이다.

EIN = -130dB: “이 마이크 프리 앰프는 사용하는 방법 및 마이크에 따라 최대 130dB의 다이내믹 레인지를 구현할 수 있습니다.”라는 뜻

오디오 인터페이스 및 컨버터

어떤 장비의 노이즈 플로어 값 은 매우 낮기 때문에 0dBu=0.775V 이므로, 그 이하의 값인 - 부호로 내려가게 된다. 따라서 노이즈 플로어 값이 -100dBu 라면 그 실제 볼티지 값은 0.000021909V 정도 되는데,

이때, 이 값은 0dBu 를 기준으로 그 이하의 값을 계산한 것 이므로

해당 장비의 최대 입력 레벨을 같이 포함하여 장비의 최소 레벨 부터, 최대 레벨 까지의 범위를 구할수 있다.

최대 입력 레벨이 22dBu 이면서, 노이즈 플로어 값이 -100dBu 인 제품의 경우 다이내믹 레인지는

22+100=122dB

가 된다.

액티브 스피커

액티브 스피커의 다이내믹 레인지는 스피커가 처리할 수 있는 가장 작은 소리(Self-Noise)와 가장 큰 소리(Max SPL) 사이의 차이를 데시벨(dB)로 나타낸 값입니다. 이는 스피커가 얼마나 넓은 음량 범위를 재현할 수 있는지를 보여주는 중요한 성능 지표입니다.

다이내믹 레인지 = MaxSPL - Self-Noise

예)Genelec 8030C = MaxSPL 110dB SPL - Self-Noise 5dB = 105dB

실제 장비 예시

UA apollo x6

ua apollo x6의 마이크 입력의 경우 PAD on에서 최대 입력 레벨이 26dBu⁵⁾ 이고, 스펙에 기제된 다이내믹 레인지가 122dB 이므로, 122-26= 96, 즉 이 오디오 인터페이스의 마이크 입력의 노이즈 플로어는 -96dBu라고 볼 수 있다.

RME octamic

RME 옥타 마이크의 경우는 최대 입력 레벨이 21dBu, SNR 로 표기를 하는 것이 110dB 인데, SNR 값은 노미널 레벨을 기준으로 잡는 레벨이므로 실질적으로는 노이즈 플로어는 -106dBu⁶⁾ 라고 볼 수 있다. 따라서 이 장비의 다이내믹 레인지는 21+106= 127dB 이다.

RØDE K2

마이크

이 마이크의 MaxSPL 은 162dB SPL 이고, Self-Noise 는 10dBA 이다. 따라서

162-10dBA= 152dB 의 다이내믹 레인지를 가지고 있다고 볼 수 있다.

음악적 측면에서의 다이내믹 레인지

음악의 다이내믹 레인지에 대한 연구 논문
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4753356/

음악적 측면에서의 다이내믹 레인지는 음악이 연주되는 구간 중에서 가장 작은 소리와 가장 큰 소리를 내는 구간의 차이를 말한다.

일반적인 음악에서 다이내믹 레인지는 12dB 정도라고 알려져 있으며, EDM 이나 Rock 에서는 6dB 로 매우 다이내믹 레인지의 폭이 좁기도 하다. 재즈에서는 12~20dB 까지의 다이내믹 레인지가 표현되며, 다이내믹 레인지가 가장 큰 장르는 클래식으로 20dB~30dB 정도 까지의 다이내믹 이 표현되기도 한다.

VU 미터를 잘 살펴 보면 -20VU ~ +3VU 까지 표시하도록 되어있는데, 이러한 음악의 다이내믹 레인지가 넓기 때문에 20dB 정도의 표현을 하도록 설계되어있다고 보면된다. 즉 연주가 작을때는 -20VU 근처에서 바늘이 움직이고 음악이 최대로 다이내믹이 클 때는 0VU 나 +3VU 까지도 바늘이 표현 될 수 있도록 만들어져 있다.

다이내믹, 레인지

¹⁾

노이즈가 적기로 유명한 RØDE NT1 과 같은 마이크는 MaxSPL이 135dB SPL, 노이즈 플로어는 4.5dBA이다. 따라서 이 마이크의 전체 다이내믹 레인지는 130.5dB 쯤 된다. 하지만 대부분의 마이크들은 120dB 정도의 다이내믹 레인지를 가진다.

²⁾

최신의 하이엔드 마이크 프리 앰프들의 EIN은 130dB 정도가 거의 최상급이다. 다만 마이크와 연결 하여 게인을 얼마나 지정하여 신호크기를 어떻게 증폭하느냐에 따라서 사용상의 다이내믹 레인지는 달라질 수 있다.

³⁾

레코딩 콘솔들의 다이내믹 레인지는 보통 마이크 프리 앰프의 다이내믹 레인지보다 높기 힘든데, Neve AIR 콘솔의 경우 106dB의 다이내믹 레인지를 제공한다고 한다.- https://www.ams-neve.com/award-winning-scores

⁴⁾

Yamaha DM7: 117dB

⁵⁾

PAD on 이지만 이렇게 기재했을 경우 스펙 자체의 모든 값이 PAD on 을 기준으로 한다.실제로는 PAD off 에서 최대 입력 레벨은 6dBu 이다. UA 쪽의 마켓팅 전략에 의해 이렇게 표기한 것 같다.

⁶⁾

옥타 마이크 노미널 레벨 = +4dBu

컨트롤러 프로토콜

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-04-09T18:38:50+00:00

컨트롤러 프로토콜

HUI 프로토콜

HUI는 “Human User Interface” Protocol의 약자로, DAW를 물리 컨트롤러로 제어하기 위한 MIDI 기반 커뮤니케이션 규칙 집합입니다. HUI는 DAW와 컨트롤러 사이에 페이더, 버튼, 트랜스포트 등을 제어하는 표준을 정의한다.

HUI의 기본 개념

HUI는 1997년에 Mackie와 Digidesign(Pro Tools 제조사) 이 공동으로 만든 프로토콜로, Pro Tools용 하드웨어 컨트롤러가 비‑Digidesign 제조사의 컨트롤 서피스에서도 동작하도록 설계되었습니다. 이후로 SSL, Yamaha, TASCAM, Novation 등 여러 브랜드의 컨트롤러가 HUI를 지원하면서, “Pro‑Tools‑like 컨트롤”을 제공하는 표준처럼 자리를 잡았습니다.

HUI가 하는 일

HUI는 다음 기능을 MIDI 메시지 형태로 정의합니다.

트랙 페이더
패널 버튼 (솔로, 뮤트, 레코딩, 트랜스포트 등)
인서트/FX 버튼
일부 디스플레이 정보

덕분에 페이더 포트 형태 컨트롤러나, Allen & Heath 같은 믹서/컨트롤러가 HUI 모드로 동작하면, DAW의 여러 채널을 거의 마치 실제 믹스 콘솔처럼 실시간으로 제어할 수 있게 됩니다.

HUI 특징과 장단점

트랙/채널 스트립 중심 설계라, 페이더‑기반 믹싱과 트랙 자동화를 다루는 데 강점이 있습니다.
10‑bit/1,024단계 정도의 높은 해상도를 지원해, 비교적 부드러운 페이더 제어가 가능하다고 알려져 있습니다.
Mackie Control(MCU)에 비해 확장 유닛이나 복잡한 플러그인/패널 조작까지는 제한적이라, “가장 기본적인 트랙‑컨트롤 중심 프로토콜” 정도로 보는 편입니다.

Mackie 프로토콜

Mackie 프로토콜(Mackie Control / MCU)은 Mackie에서 제안한 DAW 컨트롤 서피스용 MIDI 프로토콜로, Logic Control, HUI, Mackie Control 등을 통합·확장한 형태로 설계되었습니다. DAW와 컨트롤러 사이에 트랙 페이더, 버튼, 트랜스포트, 플러그인/채널 패널 등을 MIDI로 제어하는 규칙을 정의합니다.

MCU의 개념

Mackie Control은 Mackie의 컨트롤 서피스(예: Mackie Control Universal 등)에서 사용하는 표준 MIDI 프로토콜입니다.
이후 MCU(Mackie Control Universal) 형태로 개선되어, HUI와 Mackie Control 기능을 하나의 프로토콜로 합쳐 “범용 DAW 컨트롤러” 지향 구조가 되었습니다.
굳이 용어를 나누면 Mackie Control은 초기 Mackie 전용, MCU는 더 확장된 공통 프로토콜로 이해하면 됩니다.

Mackie 프로토콜이 하는 일

Mackie 프로토콜은 다음과 같은 제어를 MIDI로 정의합니다.

각 채널/트랙의 페이더·솔로·뮤트·레코딩
마스터/서브 페이더, 패닉 버튼, 트랜스포트(플레이/스톱/리코딩/리버스/포워드)
일부 DAW에서 플러그인 파라미터, 패널 레이아웃, 확장 유닛(추가 하드웨어) 제어
플러그인/패널의 디스플레이 정보와 버튼 매핑까지 지원하는 구현도 존재

이 덕분에 Mackie 계열 하드웨어나 MCU를 지원하는 타사 컨트롤러(예: FaderPort, Behringer, 일부 Mackie 에뮬레이터)를 사용하면, DAW를 거의 믹스 콘솔처럼 다룰 수 있습니다.

특징과 장점

확장성과 범용성이 강조되는 프로토콜로, HUI보다 더 많은 DAW와 호환되는 경우가 많습니다.
Ableton Live, Studio One, Cubase, Reason, Ardour 등 HUI 이외의 DAW에서도 Mackie Control/MCU 모드를 공식 또는 커뮤니티 루틴으로 지원합니다.
Mackie Control Universal은 확장 유닛과 오버레이 시스템을 통해 여러 작업 환경에 맞춰 라벨·버튼 할당을 바꾸는 구성이 가능합니다.

EuCon 프로토콜

EuCon(EuControl)은 Avid / Euphonix에서 개발한 네트워크 기반 DAW 컨트롤러 프로토콜로, MIDI 기반 프로토콜(HUI, Mackie Control 등)과 달리 Ethernet (TCP/IP) 를 사용해 DAW와 컨트롤 서피스를 연결하는 방식입니다.

EuCon의 기본 개념

EuCon은 Avid S‑Series, Avid Dock, Avid Artist, EUCON‑기반 컨트롤러(예: SSL UF8, 일부 Behringer/SSL 등) 와 연동되며, Pro Tools, Logic Pro, Cubase, Studio One, Ableton Live 등 여러 DAW를 제어할 수 있습니다.
하나의 네트워크를 통해 여러 대의 컨트롤 서피스를 동시에 한 DAW에 연결할 수 있어, 대형 스튜디오/포스트 프로덕션 환경에서 “실제 콘솔처럼” 운영하기에 적합합니다.

EuCon이 하는 일

EuCon은 다음 기능을 네트워크 메시지로 정의합니다.

트랙/채널 페이더, 솔로, 뮤트, 레코딩, 패닉 등 기본 제어
플러그인/채널/패널 파라미터, 억스/버스/마스터 구조 전체 제어
트랜스포트(플레이/스톱/레코딩/리와인드/포워드 등)

덕분에 EuCon을 지원하는 컨트롤러는 플러그인 파라미터가 물리 페이더/버튼/엔코더에 자연스럽게 매핑되는 수준까지 가능합니다.

EuCon 특징과 장점

네트워크 기반이라 USB 포트 제한 없이 여러 대의 컨트롤러를 동시에 연결할 수 있습니다.
고대역폭, 고기능 통신을 통해, 페이더/버튼뿐 아니라 플러그‑인 GUI, 서피스 레이아웃, 버스/그룹 구조까지 실시간으로 동기화합니다.
Avid EUCON 소프트웨어/드라이버를 통해 여러 DAW 프로필, 레이아웃, 라벨, 레이어/모드를 중앙에서 관리할 수 있습니다.

각 프로토콜 비교 차트

프로토콜	HUI	Mackie Control (MCU)	EuCon
기본 구조	MIDI USB 기반, Pro Tools 중심 표준	MIDI USB 기반, Mackie 계열 컨트롤 서피스 중심 확장형	네트워크 기반(Ethernet / TCP/IP), Avid / Euphonix 중심
처음 설계 목적	Pro Tools용 하드웨어 컨트롤러를 다른 제조사에 공개 표준	Mackie 컨트롤 서피스용, 이후 Mackie Control Universal로 확장	대형 스튜디오 콘솔 수준의 네트워크 컨트롤 서피스용
채널/트랙 제어	트랙 페이더, 솔로/뮤터, 레코딩 버튼, 트랜스포트 등 기본	HUI보다 더 많은 버튼/패널, 확장 유닛 지원	트랙/채널·버스·마스터·플러그‑인 전체 구조까지 깊게 제어
플러그인/패널 제어	일부 DAW에서 기본 수준, 확장성 제한	DAW별로 플러그‑인/패널 매핑 지원 가능, Mackie Control 확장형	플러그‑인 파라미터, 파라미터 맵, 레이블까지 실시간 동기화
연결 방식	MIDI USB 또는 가상 MIDI 포트	MIDI USB 또는 가상 MIDI 포트	Ethernet(네트워크) 기반, 여러 대 컨트롤러 동시 연결 가능
확장성/확장 유닛	확장 유닛 개념은 거의 없거나 제조사별	Mackie Control Universal, 확장 유닛, Over‑layer 지원	여러 대 EuCon 서피스(예: S3, S6, Dock 등)를 동시에 한 DAW에 연결
주요 DAW 지원	Pro Tools 중심, 이후 Logic Pro, REAPER, Cakewalk, Studio One 등	Cubase, Studio One, Ableton Live, Logic Pro, Cubase 등	Pro Tools, Logic Pro, Cubase, Studio One, Ableton Live 등 넓은 범위
활용 환경	중소형 스튜디오, Pro Tools 중심 믹싱	중대형 프로젝트, 여러 DAW와 Mackie 계열 컨트롤러	대형 스튜디오, 포스트 필름/TV, 네트워크 기반 콘솔 환경
특징 요약	“Pro‑Tools‑like 페이더/트랙 제어”에 최적화, HUI가 표준	Mackie 계열과 타사 컨트롤러 모두 지원, 확장성과 범용성 강조

컨트롤러, 프로토콜

하드 레코더

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-10-18T05:55:56+00:00

하드 레코더

Hard Disk Recorder

하드 레코더는 녹음 데이터를 저장 매체로 하드디스크 드라이브(HDD)를 사용하는 멀티 트랙 레코더이다. 1990년대 후반부터 2000년대 초반까지 오픈 릴 테이프 레코더나 ADAT, DA-88과 같은 디지털 테이프 기반 시스템을 빠르게 대체하면서 스튜디오 표준 장비로 자리 잡았다.

고속의 하드디스크를 기반으로 여러 트랙을 동시에 녹음·재생할 수 있으며, 비선형 편집(Non-linear editing)과 파일 단위 관리 기능을 통해 테이프 방식에서의 순차적 접근 제약을 극복했다. 일부 모델은 내장 믹서와 기본적인 편집 기능(트림, 페이드, 팬, EQ 등)을 제공하여 독립형 워크스테이션 형태로 사용되기도 했다.

대표적인 모델로는 Roland VS 시리즈, Yamaha AW 시리즈, Akai DPS 시리즈 등이 있으며, 당시에는 스튜디오뿐 아니라 공연이나 송출용 백업 레코딩에도 자주 사용되었다.

이후 컴퓨터 기반 DAW 시스템이 대중화되면서 대부분의 음향 작업이 PC나 Mac에서 이루어지고, SSD 또는 SD 카드 기반의 녹음 장치가 등장하면서 하드디스크 기반 레코더는 점차 구식 장비로 분류되었다.

현재는 편집 기능을 최소화한 간단한 HDD 또는 SSD 레코더가 공연·방송 현장에서 백업 레코딩용으로 사용되며, 파일 안정성과 물리적 기록 형태의 보존력을 이유로 일부 프로페셔널 환경에서는 여전히 선호되기도 한다.

레코더

AES3

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-08-18T03:54:33+00:00

AES3

AES/EBU

AES와 EBU에서 공동 개발한, 2채널 디지털 오디오 전송 프로토콜.

커넥터/케이블은 XLR 커넥터/케이블을 사용하며 케이블은 110Ω의 임피던스에 호환되어야 한다.¹⁾

XLR 커넥터
110옴 케이블
2채널 @최대 192kHz
최대 전송 거리 100m

AES59

아래 사진처럼 DB25 커넥터를 이용해서 8채널을 구성하기도 하는 것은 AES59 라고 하며, Tascam 방식의 핀배열과 Yamaha 방식의 핀 배열의 두가지 종류가 있다.²⁾ 표준은 Tascam 방식이다.

그림 1: DB25

이 방식은 주로 외장 멀티 채널 프리 앰프와 디지털 믹싱 콘솔/오디오 인터페이스를 연결할 때 많이 사용된다.

¹⁾

일반 오디오 케이블과 임피던스가 다름

²⁾

서로 호환되지 않는다.

컴프레서 토폴로지

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-04-22T16:20:02+00:00

컴프레서 토폴로지

컴프레서의 토폴로지는 신호를 처리하는 방식과 회로 구성에 따라 분류됩니다. 주요 토폴로지에는 시대순으로 Vari-Mu, Opto, Diode Bridge, FET, VCA, PWM 방식이 있으며, 각각 독특한 동작 원리와 음향적 특성을 가지고 있습니다.

Vari-Mu 컴프레서

1950년대 (RCA BA-6A, Fairchild 660/670 등)
Variable-mu : (mu, Gain factor)
센서 : RMS detector
Ratio : 게인 리덕션에 따라서 2:1 ~ 20:1 까지 변화함 ¹⁾
분류 : leveler

Vari-mu 컴프레서는 진공관 증폭 회로를 이용해 입력 신호의 크기에 따라 게인을 자연스럽게 조절하는 방식의 컴프레서입니다. 신호가 커질수록 점진적으로 더 많은 압축이 걸리며, 진공관 특유의 따뜻하고 부드러운 음색과 자연스러운 다이내믹 제어가 특징입니다. 이러한 특성은 Soft-Knee 라고 불리우며, 스레숄드 이전부터 컴프레서가 살짝걸리는 특성을 가져오기도 합니다. 게인 리덕션 회로가 진공관을 이용한 증폭 조절 회로이기 때문에 타임 콘스탄트(어택, 릴리즈) 조절이 가능합니다. 주로 보컬이나 믹스 버스, 마스터링에 사용되며, 음악적이고 풍부한 사운드를 만들어줍니다.

그림 1: Vari-Mu 는 Soft Knee 스타일의 원조라고 볼 수 있다.

그림 2: Fairchild 670

OPTO 컴프레서

1958년~1960년대 초 (Teletronix LA-1, LA-2A 등)
센서 : Optical, RMS처럼 동작한다.²⁾ ³⁾
Ratio : 약 4:1 로 고정
Attack, Release 고정 ⁴⁾
분류 : leveler

Opto 방식의 컴프레서는 광학 센서를 통해 측정된 입력 신호의 강도로 동작하는 가변저항으로 신호의 게인 리덕션을 수행합니다. 감쇄된 신호는 다시 진공관 증폭 회로를 통해 보상되어 출력됩니다. 진공관 회로를 사용하지만, 엄밀히 말하면 컴프레서의 핵심이라고 볼수 있는 게인 리덕션 회로는 진공관을 이용한 회로가 아니기 때문에 진정한 진공관 컴프레서가 아니라고 볼 수 있습니다. VCA 컴프레서나 Vari-mu, FET 컴프레서의 경우는 게인 리덕션 회로가 증폭 회로로 구성되어 동작하지만, 일반적인 Opto 컴프레서는 저항으로 만들어진 감쇄기(Attenuator)로 게인 리덕션을 하기 때문에 어택, 릴리즈 조절이 불가능힙니다.⁵⁾

그림 3: Teletronix LA-2A

옵토 방식 컴프레서의 가장 대표적인 장비인 LA-2A는 구형 장비이기 때문레 레퍼런스 레벨에 대한 표준이 등장하기 이전에 만들어져서, 입출력 연결 방식도 표준에 따르지 않고, 입출력 레벨 또한 16dBu로 표준에 맞지 않는 장비이기 때문에, 시그널 체인 사용상의 제한사항이 많습니다.

그래서 LA-2A를 표준에 맞는 시그널 체인으로 사용할 수 있도록 22dBu 나 24dBu 입출력으로 다시 복각하여 만든 제품들이 있습니다. TLA-100이나, ADL-1000, Manely ELOP+와 같은 장비들이 바로 그런 제품들입니다.

한국어는 ㅋ,ㄷ,ㅊ 과 같은 치찰음이 비중이 높기 때문에 LA-2A와 같은 제품이 잘 어울리지 않는다는 평이 있습니다.

그림 4: Summit Audio TLA-100A

그림 5: ADL 1000

그림 6: Manley ELOP

Diode Bridge 컴프레서

1960년대 중반~후반 (Neve 2252, 2254 등)
센서 : RMS, Peak detector
Ratio : 조절 가능
Attack, Release 조절 가능
분류 : 레벨러, 트랜지언트 쉐이퍼 등 다양하게 사용 가능

입력 신호에 다이오드 브릿지 회로를 이용한 감쇄를 적용하는 방식의 컴프레서이다. 기존의 Vari-mu나 Opto 방식에 비해 상대적으로 착색이 덜한 사운드를 가지고 있었고 Opto 방식에서는 컨트롤 할 수 없는 어택, 릴리즈 컨트롤이 가능한 컴프레서입니다.

다이오드 브릿지 회로를 이용한 감쇄 회로는 큰 오디오 신호 처리에는 불리하고 작은 오디오 신호에 효과적이기 때문에, 입력된 신호를 다이오드 브릿지 회로에 맞게 한번 감쇄 시킨 후 다이오드 브릿지 회로로 보냅니다. 그 이후에 다시 오디오 신호를 원래 크기로 복구하는 회로를 다시 거치게 됩니다. 이 과정에서 많은 잡음이 생성될 수 있기 때문에, 다이오드 브릿지 회로는 오디오 신호를 밸런스로 구성, +신호와 - 신호의 밸런스 회로로 설계되어 차동 증폭단을 거치게 되는 경우가 많습니다.⁶⁾ 이 과정에서 IC Op-Amp 또는 디스크리트 Op-Amp 가 사용 될 수 있습니다.⁷⁾

따라서, 다이오드 Bridge 방식의 컴프레서는 일반적인 오디오 아웃보드들과는 달리 내부 오디오 신호의 대부분이 밸런스로 처리되며, 레벨의 감쇄가 다이오드 회로에 의존하므로, 컴프레서 감쇄 작동 범위가 좁습니다. 또한 밸런스 오디오 회로로 만들어져야 하므로 다이오드 부품 및 기타 회로 부품의 선별이 엄격하게 이루어져야 합니다.⁸⁾ 제작 비용이 다른 컴프레서들에 비하여 많이 들어갑니다.

그림 7: Neve 2254

그림 8: Neve 33609

그림 9: Rupert neve 5254

FET 컴프레서

1960년대 후반 (UREI 1176 등)
센서 : Peak detector
Ratio : 4, 8, 16, 20, all 등 다양
Attack, Release 조절 가능
분류 : Leveler, 트랜지언트 쉐이퍼 등 다양하게 사용 가능

FET 방식의 컴프레서는 게인리덕션 회로를 FET 증폭 소자로 구성하고, 메이크업 게인 증폭 회로 또한 FET 증폭 회로로 구성한 컴프레서입니다. 상대적으로 기존의 컴프레서 방식들 보다는 착색이 덜한 사운드를 가지고 있고⁹⁾ 더 범위가 넓은 어택, 릴리즈의 컨트롤을 할 수 있습니다.

그림 10: Urei-1176

VCA 컴프레서

1970년대 초 (dbx 160 등)
센서 : 주로 Peak detector(기종별로 다를 수 있음, SSL 버스 컴프레서 : RMS 디텍터)
Ratio : 2, 4, 10 등 다양
대부분 Attack , Release 조절 가능
분류 : 레벨러, 트랜지언트 쉐이퍼, 버스 컴프레서 등 다양하게 사용

dbx의 설립자인 Blackmer가 아주 정교하게 동작하는 Blackmer gain cell 이라는 VCA 회로를 개발하면서, 해당 회로를 이용한 컴프레서와 프리 앰프 제품들이 dbx 사와 SSL 사에서 제작되기 시작했습니다. 정교한 VCA 회로를 사용하게 되면서 기존 방식의 컴프레서들보다 더 투명한 사운드를 가지고 있고, 더 정교하고, 더 범위가 넓은 어택, 릴리즈의 컨트롤이 가능해졌습니다.

그림 11: dbx160

그림 12: SSL Quad compressor

그림 13: SSL 6000G BUS compressor

PWM 컴프레서

1970년대 후반~1980년대
센서 : 입력 신호 레벨 감지
Ratio : 조절 가능
Attack, Release : 초고속 반응(1ns 미만), 정밀한 디지털 제어 가능
분류 : 레벨러, 트랜지언트 쉐이퍼

PWM 컴프레서는 기존의 Opto, VCA, FET, Vari-Mu 방식과는 다른 독특한 신호 제어 방식을 사용하는 컴프레서입니다. 입력 오디오 신호의 세기에 따라 펄스의 폭을 매우 빠른 속도로(1ns 미만 단위) 변조하여 신호의 평균 에너지를 조절합니다. 변조된 펄스 신호는 필터링 과정을 거쳐 원래의 아날로그 신호로 복원되며, 이 과정에서 컴프레션이 적용됩니다.

특징으로는, 신호 경로에 직접적인 증폭 소자가 개입하지 않아 매우 낮은 왜곡과 착색을 가지며, 디지털적으로 제어되는 펄스 폭을 통해 높은 정밀도의 컴프레션이 가능합니다. 또한 PWM 방식은 VCA 컴프레서보다도 훨씬 빠른 반응 속도를 제공합니다.

그림 13: Crane Song STC-8

그림 15: Pye 4060

Reference

컴프레서, 토폴로지

¹⁾

입력되는 신호가 크면 클수록 게인 리덕션이 크게 걸리고 크게 걸릴수록 ratio가 변동한다.

²⁾

Optical 컴프레서의 센서 반응은 RMS 방식에 비해 느린 편입니다. RMS 컴프레서는 신호의 에너지를 일정 시간 동안 평균화한 값에 기반하여 동작하기 때문에 어느 정도 시간 지연이 있지만, Optical 컴프레서의 광 센서는 그보다 더 느리게 반응합니다. Optical 컴프레서의 핵심 구성 요소인 광전 소자는 신호에 따른 빛의 강도 변화에 따라 저항 값이 변하는데, 이 과정이 상대적으로 느린 특성을 가지고 있습니다. 특히, 광전 소자가 신호의 레벨 변화를 감지하고 그에 맞춰 저항이 변하는 데 시간이 걸리기 때문에, Optical 컴프레서는 빠른 트랜지언트 신호에 즉각적으로 반응하지 못하고, 느리면서도 자연스러운 압축을 제공합니다. 따라서 Optical 컴프레서의 반응 속도는 일반적인 RMS 컴프레서보다도 느리다고 볼 수 있으며, 이는 이 컴프레서의 특유의 부드럽고 음악적인 성향을 만들어내는 중요한 이유입니다.

³⁾

전구는 몇 개월 마다 교체해야 합니다. 만약 전구 수명이 다하면 컴프레션이 잘 걸리지 않습니다.

⁴⁾

Tube-tech의 CL-1B의 경우는 어택, 릴리즈를 수정이 가능하다.

⁵⁾

현대에 나온 Tube-tech의 CL-1B와 같은 경우는 Opto 센서의 반응 속도를 조절하는 회로를 통해 어택, 릴리즈 조절이 가능한 경우도 있습니다.

⁶⁾

차동 증폭단은 노이즈에 강합니다.

⁷⁾

일부 33609 와 같은 경우 이 회로의 구성에 따라 IC 방식 디스크리트 서킷 방식으로 리비전이 여러가지 입니다.

⁸⁾

+ 신호측과 - 신호측의 회로의 특성이 상당히 일치 해야 합니다.

⁹⁾

하지만 여전히 VCA 방식보다는 착색이 강한 사운드

게인, 트림

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2026-04-22T11:42:45+00:00

게인, 트림

Gain, Trim

게인과 트림은 같은것이 아니다.

위의 그림처럼 대부분의 장비에 게인과 트림이 같은 노브를 공유하는 경우가 많기 때문에, 게인과 트림이 같은 것으로 생각될 수 있는데, 게인과 트림은 같은 것이 아니다. 장비에서 MIC 인풋에 입력하는 경우, 저 노브는 게인으로 작동하고 게인 범위에 따른 증폭/감쇠가 작동하고, LINE 입력에 입력하는 경우에 저 노브는 트림으로 작동하고 트림 범위에 따른 증폭/감쇠가 작동하게 된다.

게인

마이크 레벨→라인 레벨 또는 인스트루먼트 레벨→라인 레벨

마이크 레벨 또는 인스트루먼트 레벨을 라인 레벨까지 증폭하는 기능

예시) 일반적으로 이야기 하는 마이크 레벨인 -50dBV는 dBu로 환산하면 -47.78dBu 이다. 이 소리를 +4dBu 까지 증폭하려면, 51.78dB 의 게인을 증폭해야 한다.

트림

라인 레벨 → 라인 레벨, 라인 레벨의 재조정

라인 레벨을 받아서 처리하기 적당한 라인 레벨로 재조정하는 기능

예시) 최대 입력 레벨이 18dBu인 라인 입력에서 트림을 이용해 -10dB를 재조정할 경우, 입력되는 신호에 -10dB가 적용되기 때문에, 26dBu로 입력되는 신호에 대해서 -10dB가 적용되면 16dBu로 재조정 되므로, 최대 입력 레벨인 18dBu 안으로 들어오게 된다.

Neve 1073

1073 노브의 경우 - 로 표시되어 일반적인 게인 값 표기와는 다른 표기이다.

Neve의 경우에는 노브의 회로가 가변 저항을 사용하지 않고 스텝 노브 방식을 사용하여 게인 리콜 및 트림 리콜이 용이하며 정확한 게인, 트림 값을 주기가 편하다.

MIC로 설정시 -20dB ~ -80dB (총 60dB 증폭 가능) -값으로 표기된 이유는 마이크 신호의 값에 대비하여 매칭하도록 설계되어 있기 때문이다. 만약 마이크의 출력이 -50dBV 인 경우 -50dB 에 놓으면 적절한 레벨(+4dBu)로 사용하게 된다. 즉 증폭에 해당한다.⁶⁰⁾

Yamaha도 Neve의 이런 방식을 그대로 따라하는 편인데, 아예 게인이라는 명칭보다 감도라는 뜻으로 Sensitivity 또는 Sense라는 명칭으로 붙어있는 경우도 많다.

LINE으로 설정시 +10dB ~ -20dB 로 설정되며, MIC와 마찬가지로 라인 레벨 신호값에 대비하여 매칭하도록 설계되어 있다. 만약 라인 레벨 입력이 -20dBu로 들어오는 경우 -20dB로 설정하면 적절한 레벨(+4dBu)로 사용하게 된다.
라인 레벨 입력이 +10dBu로 들어오는 경우는 +10dB로 설정하면 된다.
즉 -20dB = +20dB 트림, +10dB = -10dB 트림에 해당한다.

오디오 인터페이스의 게인, 트림

오디오 인터페이스의 게인 노브는 트림 노브를 겸하는 경우가 많다. 많은 사람들이 프리 앰프를 바이패스하기 위하여 TRS 케이블 등을 사용하여 오디오 인터페이스의 LINE 입력을 하지만, 그래도 여전히 게인 노브가 동작하기 때문에, 프리 앰프 바이패스한것 인지 아닌지 햇갈려 하는 경우가 많다. 오디오 인터페이스마다 라인 입력이 TRS로 따로 있는 경우도 있고, XLR로 연결한 후 해당 입력의 MIC/LINE 스위치를 통하여 입력 레벨을 변경하는 방식도 있기 때문에 꼭 TRS가 LINE 입력인 것은 아니다.

정확히는, 오디오 인터페이스의 라인 입력에 신호가 연결되어도 해당 입력의 게인 노브는 여전히 동작하는 경우가 대부분이며, 이 경우 트림으로 동작하게 된다.(게인 범위>트림 범위로 작동 범위가 달라짐.)

게인, 트림

⁶⁰⁾

이런 식의 사용 방법 탓에 초창기 Neve 콘솔들은 입력 VU 미터가 없었다. 없어도 마이크 출력에 맞는 게인 설정을 하면 0VU를 맞출 수 있기 때문이었으나, 그래도 어렵기 때문에 후에 Neve 콘솔들은 VU 미터나 PPM 미터를 달고 나왔다.

정격 출력

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-05-22T02:45:14+00:00

정격 출력

Rated Power, Power Rating

앰프의 정격 출력은 기기가 안정적으로 출력할 수 있는 최대 전력을 의미합니다. 이는 주로 파워 앰프, 헤드폰 앰프 등의 오디오 장비에서 중요한 사양으로 표시되며, 해당 기기가 손상 없이 작동할 수 있는 전력 범위를 나타냅니다. 정격 출력은 일반적으로는 RMS 기준으로 표기합니다.

주요 개념

정격 출력의 정의:
1. 정격 출력은 기기가 왜곡 없이 안정적으로 출력할 수 있는 전력량(Watt)입니다. 일반적으로 오랜 시간 동안 장비가 안전하게 작동할 수 있는 기준치로 설정됩니다.
2. “정격”이라는 용어는 기기의 성능을 테스트할 때 표준 조건(예: 특정 전압, 임피던스, 온도)에서 측정된 값을 기준했다는 의미입미다.
표기 단위와 의미:
1. THD: 정격 출력은 보통 특정 THD 이하일 때를 기준으로 합니다. 예를 들어 “0.1% THD에서 100W”라고 하면 THD 0.1%에서 안정적으로 100W를 출력할 수 있다는 의미입니다.

정격 출력 예시

파워 앰프의 정격 출력은 일반적으로 정격 임피던스와 같이 쓰여있습니다.

앰프의 정격 출력: “200W @ 8Ω” → 임피던스가 8Ω인 스피커를 연결했을 때, 앰프가 안정적으로 제공할 수 있는 전력이 200W라는 뜻.
앰프의 정격 출력: “200w @ 8Ω” → 임피던스가 4Ω인 스피커를 연결했을 때, 앰프가 안정적으로 제공할 수 있는 전력이 400W라는 뜻.

정격 출력과 실제 사용

스피커와 앰프 매칭:
1. 앰프의 정격 출력은 스피커의 허용 전력(Power handling)과 잘 맞아야 합니다.
2. 예를 들어, 허용 전력이 100W인 스피커에는 100~150W 출력의 앰프를 사용하는 것이 일반적입니다.(헤드룸 확보와 Safety Margin을 위해 약간 더 큰 출력의 앰프를 권장)
과출력 방지:
1. 앰프의 출력이 스피커의 허용 전력을 초과하면 스피커 손상 가능성이 높아집니다.
2. 반대로, 앰프 출력이 너무 낮으면 앰프가 과부하 동작하여 출력에 고조파 왜곡 성분이 많아지게 되고 결론적으로 클리핑이 발생할 수 있어 스피커에 손상을 줄 수 있습니다. 클리핑은 앰프의 출력 파형을 사각파로 만들어 버려서 상당한 고음역대 THD를 발생시키고, 이 THD는 과도한 열 에너지의 원인이 되어 스피커의 고역대 재생 유닛인 트위터의 무빙 코일을 과열시켜 코일이 끊어지는 결과를 초래할 수 있습니다.

정격 출력의 측정

파워 앰프의 정격 출력은 다음과 같은 방식으로 측정됩니다.

테스트 환경 설정

앰프 출력 단자에 특정 임피던스(예: 4Ω, 8Ω)에 맞는 무유도 고정저항을 연결합니다.
입력 단자에는 신호 발생기(예: 1kHz 사인파)를 연결합니다.

출력 파형 관찰

오실로스코프를 사용해 출력 파형을 관찰하며, 입력 신호 크기를 서서히 올립니다.
출력 파형이 왜곡되기 시작하기 직전의 값을 기록합니다.

출력 계산

측정된 V_RMS(출력 전압의 RMS)를 이용해 아래 공식을 사용하여 계산합니다:
- 여기서 은 부하 저항값입니다.

정격 출력 조건

정격 출력은 특정 임피던스와 왜곡률(THD) 조건에서 측정되며, 앰프가 안정적으로 낼 수 있는 최대 전력을 의미합니다.

Reference

파워, 앰프, 정격, 출력