소리에서 밸런스와 언밸런스의 차이

지난 글에서 [소리란 무엇인가?]와 [소리에서 모노와 스테레오의 차이]에 대해 이야기했다. 혹시 이 글이 처음 읽는 글이라면, 2개의 글을 먼저 보고 이 글을 보는게 이해하는데 더 쉽게 다가올 것이다.

소리에서 밸런스와 언밸런스의 차이를 이야기하기에 앞서 전제할 것이 있는데, 음원(목소리, 기타, 피아노 등 소리를 발생하는 장치)에서 음향장비로 전송되는 과정에서 사용되는 케이블에 대해 이야기를 하려고 한다. 조금 더 쉽게 이야기하면, 마이크를 사용해서 노래를 부른다면, 목소리에서 마이크로 소리가 들어갈 것이고 마이크는 다음 장비로 연결되기 위해 케이블을 사용할 것인데(무선은 RF로) 이 케이블로 이야기를 풀어가려고 한다.

1.언밸런스(TS Cable)

보통 악기(신디사이저, 어쿠스틱, 일렉기타, 베이스 기타 등)를 사용할 때 쓰는 케이블로  Tip(hot)의 신호선과 Sleeve(Ground)인 쉴드선이 있다. Tip은 소리 신호를 전송하는 일을 하고, Sleeve는 외부에서 침투할 수 있는 노이즈를 막아주는 역할을 한다. 이 두 개의 역할은 1개의 선으로 할 수 없으므로 다른 선로를 이용하며, 케이블의 피복을 벗겨보면 육안으로 2개의 선을 확인할 수 있다.

2. 밸런스(XLR Cable)

보통 마이크를 사용할 때 쓰는 케이블로 hot, cold, ground로 언밸런스보다 1개 더 많은 3개를 사용한다. ground는 언밸런스와 동일하게 외부에서 침투할 수 있는 노이즈를 막아주는 역할을 한다. 그럼 hot과 cold를 어떻게 사용하는지 알아보도록 하자.

3. Differential signaling

음원에서 소리를 보내준다.(Sender)

보내진 소리신호 1개를 2개의 선로로 나누어서 하나는 정상으로 하나는 역상으로 신호를 보낸다.

소리가 전송되는 중에 외부에서 노이즈가 침투하게 된다. 그럼 역상과 정상인 소리신호에 노이즈가 생긴다.

소리신호를 받는 다음 장비는 역상의 상을 다시 정상으로 뒤집고 2개의 선로의 소리를 합친다. 그러면, 나누어졌던 소리신호의 상은 같지만, 노이즈는 하나는 정상, 하나는 역상이기에 캔슬된다. 그래서 먼 거리로 신호를 보낼 때 원래의 소스를 손상 없이 보내줄 수 있는 것이다.

그리고 이렇게 하기 위해서 소리신호의 선로가 2개가 필요한 것이다.

위와 같이 TRS라는 케이블도 존재한다. 이유는 Phone Plug에서도 밸런스의 처리과정을 사용하기 위함이다.

4. Balance VS Stereo

왼쪽은 밸런스연결 오른쪽은 스테레오연결이다.

하드웨어상에는 다른점이 없다. 하지만, 밸런스의 경우 Tip과 Ring에 같은 신호를 보내어 Differential Signaling의 처리과정을 거칠 것이며, 스테레오의 경우 Tip은 왼쪽소리신호를 Ring은 오른쪽 소리신호를 보낼 것이다.

한번 변태(?)같이 생각해보자.

1. 음원을 보내는 소스는 스테레오인데 받는 곳은 밸런스라면?

Tip과 Ring은 2개의 다른소스로 출발한다. 하지만 받는 곳에선 Tip과 Ring을 합쳐버린다. 그래서 위상이 같은 소리들은 없애버릴 것이다. 그럼 보통 노래에서 목소리, 베이스기타, 드럼의 킥은 왼쪽과 오른쪽의 밸런스가 같거나 비슷한경우가 많으므로 이 세가지의 소리가 없어져서 나올 것이다.

2. 음원을 보내는 소스는 밸런스인데 받는 곳은 스테레오라면?

Tip과 Ring은 같은 소스이지만, 하나는 정상 하나는 역상으로 출발한다. 하지만 받는 곳에서 Tip은 왼쪽으로 Ring은 오른쪽으로 소리를 내보낼 것이다. 그럼 왼쪽스피커는 정상으로 오른쪽스피커에서는 역상이 재생되기때문에 출력되는 공간에 소리가 왜곡될 것이다.

보통 첫번째 경우를 많이 실수를 한다. 그러지 않도록 잘 이해하고 사용하길 바란다.