다이나믹 프로세서: 컴프레서·리미터·게이트 사용법

엔벨롭 그래프

시간에 따른 레벨의 변화를 그림으로 그려보면 위의 그림 같은 모양이 나온다. 이를 엔벨롭 그래프(Envelope Graph)라고 하며, 가로축에는 시간, 세로축에는 소리의 크기인 레벨을 표시한다. 이 그래프를 위아래 뚝 자르고 초간단하게 만들면, 다음과 같은 모양이 나오게 된다.

엔벨롭 그래프를 통해 알 수 있는 것은 어떤 소리든 발생하는 순간이 있고, 시간에 따라 변화하다가 사라진다는 것이다. 이러한 레벨 변화는 어택(Attack), 디케이(Decay), 서스테인(Sustain), 릴리스(Release)의 네 구간으로 나눌 수 있다.

바이올린을 예로 들어 설명해 볼까 한다. 연주자가 바이올린의 현에 활을 올려놓고 소리를 내는 모습을 상상해 보자. 실제 바이올린의 레벨 변화는 연주 방법에 따라 훨씬 복잡하지만, 여기서는 이해하기 쉽도록 단순한 형태로 나누어 살펴보겠다.

어택(Attack)

연주자가 활을 움직이면 활과 현이 마찰하면서 현이 진동하기 시작하고, 소리의 레벨도 점차 커져 최고점에 이른다. 이렇게 소리가 발생하기 시작한 순간부터 최고 레벨에 도달할 때까지의 구간을 어택이라고 한다.

디케이(Decay)

최고점에 도달한 소리의 레벨은 다시 조금씩 줄어들다가 일정한 수준에 머무르게 된다. 이처럼 어택의 최고점에서 서스테인 레벨까지 감소하는 구간을 디케이라고 한다.

서스테인(Sustain)

서스테인은 소리의 레벨이 일정하게 유지되는 구간이다. 바이올린 연주자가 일정한 속도와 압력으로 활을 계속 움직인다면 소리도 비교적 일정한 레벨로 이어진다.

릴리스(Release)

연주자가 현에서 활을 떼면 남아 있던 현과 악기 몸체의 진동이 줄어들며 소리의 크기도 점차 줄어든다. 이처럼 소리의 레벨이 감소하여 사라질 때까지의 구간을 릴리스라고 한다.

컴프레서(Compressor)

컴프레서(Compressor)라는 말보다는 콤푸레샤라는 말을 더 많이 들어본 독자 분명히 계실 것이다. 왜 그거 있지 않은가. 카센터 등에 가면 빨간색 탱크 위에 덜덜덜덜~ 돌아가는 엔진이 달려 있고, 연결된 노란색 호스에서는 압축공기가 촥~촥~ 뿜어져 나오는 그거. 그렇다. Compressor는 우리말로 압축기다. 물론 오디오 컴프레서는 공기를 압축하는 것이 아니라, 신호의 레벨 변화 폭을 압축한다.

기본 동작은 이렇다. 컴프레서가 작동할 기준 레벨을 설정해 두고, 기준을 넘어선 신호는 미리 설정한 비율에 따라 증가 폭을 압축시켜 출력한다. 아래의 그래프를 보면 조금 더 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

이 그래프는 컴프레서의 동작을 보여준다. 가로축은 입력 신호의 레벨, 세로축은 출력 신호의 레벨이며 파란색 실선은 컴프레서의 출력이다. 이 컴프레서는 드레솔드(Threshold, 동작의 기준 레벨) -20 dB, 입력대 출력 압축비(Ratio) 2:1로 설정되어 있다.

뭔 소리냐면, -100 dB부터 -20 dB까지는 입력된 신호를 그대로 내보낸다. 하지만 -20 dB를 넘어선 뒤에는 입력 레벨이 10 dB 증가해도 출력 레벨은 5 dB만 증가한다. 입력의 증가량 10 dB를 출력의 증가량 5 dB로 줄였으므로 압축비는 2:1이 된다. 이것이 컴프레서의 가장 기본적인 동작이다.

드럼처럼 순간적인 어택이 강한 악기는 갑자기 높은 피크가 발생해 신호가 찌그러질 수 있다. 이때 컴프레서를 적절히 설정하면 피크의 증가 폭을 줄여 이후 장비나 출력단에서 발생할 수 있는 클리핑을 예방하는 데 도움이 된다.

베이스 기타나 보컬 마이크에도 사용할 수 있다. 이러한 음원은 연주 방법이나 마이크 사용자에 따라 레벨이 매우 큰 폭으로 달라질 수 있다. 선거 유세장을 생각해 보면 답이 나온다. 마이크를 입 가까이에 대고 큰 소리로 외쳤다가, 갑자기 마이크를 멀리한 채 작은 목소리로 이야기하기도 한다. 이럴 때 컴프레서를 사용하면 큰 신호의 증가 폭을 줄여 전체적인 레벨 편차를 다루기 쉽게 만들 수 있다.

리미터(Limiter)

조금 더 짱구를 굴려보자. 컴프레서의 압축비를 2:1 정도가 아니라 무한대에 가깝게 건다면 어떻게 될까? 아무리 괴성을 지르고 대포를 쏘아댄다고 한들, 드레솔드 이상의 레벨은 거의 증가하지 않게 된다.

이처럼 신호 레벨이 설정한 한계를 넘지 못하도록 제한하는 다이나믹 프로세서를 리미터(Limiter)라고 한다. 컴프레서의 압축비를 극단적으로 높인 형태라고 생각하면 이해하기 쉽다. 일반적으로 20:1처럼 매우 높은 압축비를 사용하며, 한계를 확실하게 설정하는 경우에는 ∞:1로 표시하기도 한다.

이런 녀석을 메인 믹스의 출력단이나 파워 앰프 앞에 적절하게 설정해 두면 예기치 않은 피크나 마이크를 떨어뜨렸을 때 발생하는 강한 충격음으로부터 후단 장비와 스피커를 보호할 수 있을 것이다. 조금만 짱구를 굴리니까 이런 요긴한 기능이 된다.

게이트(Gate)

이왕 짱구를 굴린 김에 조금만 더 굴려보자. 컴프레서와 리미터가 드레솔드보다 큰 신호를 줄이는 장비라면, 그 반대로 드레솔드보다 작은 신호를 줄이거나 차단하는 것도 가능하지 않을까?

예를 들어 -100 dB부터 -20 dB까지의 소리는 -100 dB로 출력하고, -20 dB부터 1:1로 출력을 해주면 어떻게 될까? 작은 신호가 들어올 때는 출력이 닫혀 있다가, 드레솔드를 넘어서는 신호가 들어오면 원래 레벨로 출력되는 구조가 된다.

이걸 조금만 응용하면 마이크를 사용하고 있지 않을 때 들리는 주변의 소리들을 컷할 수 있게 되겠지? 이렇게 입력 신호가 설정한 드레솔드보다 작을 때 출력을 닫고, 드레솔드를 넘으면 신호를 통과시키는 장비를 게이트(Gate)라고 한다. 잡음처럼 작은 신호를 막는 용도로 많이 사용하기 때문에 노이즈 게이트(Noise Gate)라고도 부른다.

다만 작은 소리가 모두 잡음인 것은 아니다. 드레솔드를 지나치게 높게 설정하면 말이나 연주의 작은 부분, 악기의 자연스러운 여운까지 함께 잘린다. 또한 게이트가 잡음 자체만 골라 제거해 주는 장비는 아니라는 점도 기억해 두어야 한다.

드레솔드(Threshold)

제일 먼저 THRESHOLD라고 쓰인 드레솔드 놉이 있다. 드레솔드(Threshold)는 컴프레서가 동작하기 시작하는 기준 레벨을 설정한다. dbx 160SL에서는 -40 dBu부터 +30 dBu까지 조절할 수 있다.

입력 신호가 드레솔드보다 작을 때는 원래의 레벨로 통과한다. 입력 신호가 이 기준 영역에 도달하면 컴프레서는 설정된 압축비에 따라 드레솔드를 넘어선 신호의 증가 폭을 줄이기 시작한다.

컴프레션(Compression)

COMPRESSION 놉은 컴프레서의 압축비(Ratio)를 1:1부터 ∞:1까지 설정한다. 1:1에서는 입력과 출력의 증가 폭이 같으므로 압축이 일어나지 않는다. 2:1로 설정하면 드레솔드를 넘어선 입력이 2 dB 증가할 때 출력은 1 dB 증가하며, 비율이 높아질수록 신호를 더 강하게 누른다.

20:1이나 ∞:1처럼 매우 높은 압축비와 빠른 어택을 사용하면 리미터에 가까운 동작을 한다. 다만 컴프레서와 리미터를 구분하는 압축비가 절대적으로 정해져 있는 것은 아니다. 압축비뿐 아니라 어택과 니(Knee), 장비의 동작 방식까지 함께 살펴봐야 한다.

어택(Attack)

ATTACK 놉은 입력 신호가 드레솔드를 넘어섰을 때 컴프레서가 얼마나 빠르게 반응할지를 설정한다. 일반적으로 ms, 즉 밀리초 단위로 표시하며, 쉽게 말하면 입력 신호가 드레솔드를 넘은 뒤 압축이 적용되기까지 걸리는 시간을 의미한다. 이 값이 짧을수록 컴프레서가 빠르게 반응한다.

dbx 160SL처럼 dB/mSec로 표시하는 장비도 있다. 이를 어택 레이트(Attack Rate)라고 하며, 단위 시간 동안 게인이 변할 수 있는 속도를 의미한다. 레시오가 최종적으로 적용할 압축의 양을 결정한다면, 어택 레이트는 그 게인 리덕션에 도달하는 속도를 결정한다. 따라서 dB/ms 값이 높을수록 필요한 게인 변화에 빠르게 대응하고, 값이 낮을수록 천천히 대응한다.

이 두 가지가 대표적인 표시 방식이지만, 제조사에 따라 어택 시간의 측정 기준이나 동작 방식이 다를 수 있다. 어택 놉이 정확히 어떤 파라미터를 조절하는지는 해당 장비의 매뉴얼을 통해 확인해야 한다.

어택이 너무 느리면 순간적인 피크가 충분히 압축되기 전에 빠져나갈 수 있다. 반대로 지나치게 빠르면 음원의 첫머리에 있는 강한 어택까지 눌러 소리를 답답하게 만들 수 있다. 어느 쪽이 좋다고 딱 잘라 말할 수 있는 값은 아니며, 음원의 엔벨롭과 원하는 소리에 맞춰 조정해야 한다.

릴리스(Release)

RELEASE 놉은 입력 신호가 다시 드레솔드 아래로 내려갔을 때, 줄어들었던 게인이 원래 상태로 돌아오는 속도를 설정한다. 일반적인 컴프레서에서는 릴리스를 ms 또는 초 단위로 표시하는 경우가 많다.

dbx 160SL은 릴리스 역시 단순한 시간값이 아니라 dB/Sec 단위의 게인 복귀 속도로 표시한다. 4,000 dB/s부터 10 dB/s까지 조절할 수 있으며, 4,000 dB/s 쪽으로 돌릴수록 빠르게 압축을 풀고 10 dB/s 쪽으로 돌릴수록 천천히 원래 게인으로 돌아간다.

릴리스가 너무 빠르면 신호의 변화에 따라 음량이 출렁이는 펌핑(Pumping) 현상이 들릴 수 있다. 반대로 너무 느리면 큰 소리가 지나간 뒤에도 압축이 계속 유지되어 뒤이어 들어오는 작은 소리까지 함께 줄어들 수 있다. 어택과 마찬가지로 음원의 엔벨롭에 어울리는 속도를 찾아야 한다.

dbx 160SL의 미터링

dbx 160SL의 레벨 미터는 INPUT, OUTPUT, G.R.의 세 가지 신호 상태를 표시한다. 전면 패널의 METER SELECTION 스위치를 이용해 미터로 확인할 항목을 선택할 수 있다.

INPUT

장비로 입력되는 신호의 레벨을 표시한다.

OUTPUT

장비에서 출력되는 신호의 레벨을 표시한다.

G.R.

장비에서 깎고 있는 레벨의 크기를 표시한다. 게인 리덕션(Gain Reduction)의 약자로, 게인 리덕션이 0 dB라면 컴프레서가 신호를 줄이지 않고 있다는 뜻이고, 6 dB라면 원래 신호에서 6 dB만큼 게인을 줄이고 있다는 뜻이다. 약자 대신 풀어서 읽는 것을 권한다.

dbx 160SL의 추가 기능

앞서 살펴본 드레솔드, 압축비, 어택, 릴리스는 일반적인 컴프레서의 동작을 이해하는 데 필요한 기본 항목이다. 지금부터 살펴볼 기능 중에는 아웃풋 게인이나 바이패스처럼 다른 컴프레서에서도 흔히 볼 수 있는 것이 있는가 하면, OverEasy와 PeakStopPlus처럼 dbx가 고유한 이름으로 제공하는 기능도 있다. 모든 다이나믹 프로세서에 공통으로 들어가는 기능은 아니지만, 이왕 장비 소개도 겸하고 있으니 나머지 조작부도 하나씩 살펴보도록 하겠다.

• 아웃풋 게인(Output Gain)

  OUTPUT GAIN은 압축으로 줄어든 출력 레벨을 보완하거나 장비의 최종 출력 레벨을 조절한다. 흔히 메이크업 게인(Makeup Gain)이라고 부르는 기능으로, dbx 160SL에서는 -20 dB부터 +20 dB까지 조절할 수 있다.

• 오토(Auto)

  드레솔드, 압축비, 어택, 릴리스는 컴프레서의 동작을 결정하는 기본적인 파라미터다. 하지만 모든 컴프레서에 이 네 개의 놉이 반드시 달려 있는 것은 아니다. 장비에 따라 어택과 릴리스가 고정되어 있거나 입력되는 음원에 맞춰 자동으로 조절되기도 한다.

  dbx 160SL의 AUTO 스위치를 누르면 입력되는 음원의 엔벨롭에 따라 어택과 릴리스가 자동으로 조절된다. 수동 설정이 언제나 더 좋은 것은 아니므로, 적절한 값을 찾기 어렵거나 자연스러운 레벨 제어가 필요할 때는 오토 모드부터 사용해 보는 것도 괜찮다.

• 스테레오 커플(Stereo Couple)

  STEREO COUPLE은 좌우 채널의 놉을 단순히 같은 값으로 맞춰 주는 기능이 아니다. 두 채널의 레벨 검출 회로를 연동하여 좌우 신호가 같은 양의 게인 리덕션을 받도록 한다.

  스테레오 신호의 좌우 채널을 서로 독립적으로 압축하면 한쪽에만 큰 소리가 들어왔을 때 해당 채널만 더 많이 줄어들 수 있다. 그러면 소리의 위치가 반대편으로 움직이는 것처럼 들릴 수 있다. 스테레오 커플은 이러한 좌우 음상의 흔들림을 방지하기 위한 기능이다.

• 피크스톱플러스와 스톱 레벨(PeakStopPlus / Stop Level)

  PeakStopPlus는 dbx 160SL에 내장된 2단계 피크 리미터다. 하울링이 발생해 출력 레벨이 급격히 증가할 때 과도한 피크를 제한하는 데 도움을 주는 기능이다. PeakStopPlus 스위치로 기능을 활성화하고, 바로 위의 STOP LEVEL 놉으로 허용할 최대 출력 레벨을 설정한다.

  STOP LEVEL은 +4 dBu부터 +30 dBu까지 설정할 수 있으며, 놉을 OFF에 놓으면 피크 리미터가 동작하지 않는다. 메인 출력이나 후단 장비가 받아들일 수 있는 최대 레벨을 고려해 설정해야 하며, 무조건 낮게 설정한다고 좋은 것은 아니다.

• 바이패스(Bypass)

  BYPASS는 컴프레서의 처리를 우회하고 입력 신호를 출력으로 직접 통과시킨다. 이 스위치를 사용하면 압축하기 전의 원래 신호와 컴프레서를 거친 신호를 빠르게 비교할 수 있다.

  다만 아웃풋 게인 때문에 처리된 신호가 원래 신호보다 크게 들리면 단순히 음량이 커졌다는 이유만으로 더 좋은 소리라고 느끼기 쉽다. 바이패스로 비교할 때는 처리 전후의 체감 음량을 비슷하게 맞춰 놓는 것이 좋다.