최근 마이크 제조사 Blue에서 100달러짜리 프로페셔널 스튜디오 마이크인 Ember를 출시했습니다. 이로 인해 XLR 마이크에 대한 궁금증이 생겼을 것입니다. XLR이란 무엇이고, 왜 스튜디오에서 사용해야 할까요? XLR의 정체와 장점에 대해 자세히 알아보겠습니다.
XLR은 프로페셔널 오디오 분야에서 널리 사용되는 규격입니다. 녹음 스튜디오, 라디오 방송국은 물론 라이브 공연 무대에서도 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 그 이유는 XLR 케이블이 균형 잡힌 오디오 신호를 전송하여 깨끗하고 선명한 사운드를 구현하는 데 필수적이기 때문입니다.
XLR이란 무엇인가?
XLR은 X 커넥터, 잠금 커넥터, 고무 부트의 약자입니다. 초기에는 고무 부트가 커넥터에 포함되었지만, 현재는 생략되는 경우가 많습니다. 디자인 변화에도 불구하고 명칭은 그대로 사용되고 있습니다.
XLR 케이블은 다양한 핀 수(XLR3~XLR7)로 제공되지만, 여기서는 가장 일반적인 3핀(XLR3) 케이블에 대해 알아보겠습니다. XLR은 고품질 오디오 입력을 위한 표준으로, 노이즈를 줄여주는 균형 잡힌 신호를 전달합니다. 뛰어난 내구성과 성능 덕분에 일반 소비자보다는 고품질 오디오 녹음이나 스트리밍을 원하는 전문가에게 적합합니다.
XLR 마이크를 사용하려면 XLR 케이블 외에도 컴퓨터에서 마이크를 인식할 수 있도록 오디오 인터페이스나 믹서가 필요합니다. 저렴한 오디오 인터페이스는 40~50달러 선에서 구할 수 있지만, 좀 더 전문적인 장비는 더 높은 가격대로 형성되어 있습니다. 일반적으로 좋은 오디오 인터페이스를 구입하려면 150~200달러 정도를 예상해야 합니다. Focusrite Scarlett 2i2는 입문용으로 좋은 선택입니다.
홈 레코딩을 계획하고 있다면 녹음을 위한 DAW(디지털 오디오 워크스테이션)도 필요합니다. Audacity와 같은 무료 프로그램도 있지만, Reaper와 같이 비교적 저렴하면서도 성능이 뛰어난 옵션도 있습니다. 여기에서 최고의 DAW에 대한 정보를 확인해 보세요.
XLR이 다른 오디오 입력 방식보다 우수한 이유는 기술적인 측면에 있습니다. 자세한 내용은 아래에서 살펴보겠습니다.
균형 신호의 원리
손전등 배터리를 교체할 때, 플러스(+) 극과 마이너스(-) 극이 있다는 것을 아실 겁니다. 배터리의 한쪽 극만 연결하면 불이 켜지지 않습니다. 전구를 밝히려면 양극과 음극 연결 모두 필요합니다. 이것이 바로 전기 회로의 기본 원리입니다. 전자는 배터리의 음극에서 전선을 통해 전구로 이동한 후, 다시 배터리로 돌아와야 회로가 완성됩니다. 오디오 신호도 이와 유사하게 작동합니다. 오디오 신호가 전달되려면 양극과 음극이 모두 필요합니다. 마이크는 케이블의 한쪽으로 전자를 밀어내고, 전자는 앰프로 전달된 후 다시 마이크의 다른 쪽으로 돌아옵니다.
문제는 대부분의 오디오 시스템이 회로를 단일 전선(일반적으로 동축 케이블의 중심 도체)으로 취급하고, 나머지 모든 전자 장치와 다른 전선을 결합한다는 것입니다. 이로 인해 오디오 신호에 다양한 유형의 노이즈가 유입될 가능성이 생깁니다.
- 접지 루프 노이즈: 특히 컴퓨터와 관련된 경우 가장 흔하고 성가신 문제입니다. 정적 소리나 불규칙한 윙윙거림으로 나타날 수 있지만, 대부분은 낮은 웅웅거리는 소리로 들립니다. 접지 루프는 오디오 신호가 앰프에 도달하기 위해 두 가지 다른 경로를 사용할 때 발생합니다. 하나는 오디오 케이블을 통하는 경로이고, 다른 하나는 건물 배선을 통하는 경로입니다.
- EMI 및 RFI: 변압기, 모터 및 고주파 전자 장치는 오디오 케이블에 전류를 유도하는 자기장을 생성할 수 있습니다. 이로 인해 윙윙거리거나 웅웅거리는 소리가 발생하며, AM 송신기에 너무 가까이 있으면 라디오 신호가 들릴 수도 있습니다.
- 누화: 동일한 시스템 내에서 하나의 신호가 다른 신호로 간섭을 일으킬 때 발생합니다.
그렇다면 이러한 문제를 어떻게 해결할 수 있을까요? 해법은 간단합니다. 신호 경로에서 두 개의 전선을 분리하여 신호의 양의 절반과 음의 절반이 각각 독립적으로 전달되도록 하는 것입니다. 균형 잡힌 오디오 신호의 가장 큰 장점은 오디오 신호가 시스템의 증폭기나 다른 장비의 접지에 영향을 받지 않는다는 것입니다. 따라서 누화나 접지 루프에 의한 노이즈 발생 가능성이 크게 줄어듭니다.
예를 들어, 라이브 밴드와 함께 작업할 때, 연주자 중 한 명이 음악 장비에서 생성한 “클릭 트랙”에서 노이즈가 발생하는 문제가 있었습니다. 클릭 트랙의 오디오가 그의 오디오 인터페이스의 다른 출력으로 새어나가 PA 시스템에서 “삐삐삐삐”하는 소리가 들렸습니다. 소리가 작았지만 분명히 들렸습니다. 우리는 그가 사용하던 언밸런스 오디오 케이블을 균형 XLR 케이블로 교체했습니다. 그 결과 문제가 즉시 해결되었습니다.
또 다른 장점은 노이즈 제거 효과입니다. EMI와 RFI는 자기장을 변화시켜 전선에 전압을 유도하는 원리로 작동합니다. 언밸런스 신호에서는 자기장이 신호의 양극에 전압을 생성하지만 음극에는 생성하지 않습니다(또는 그 반대의 경우). 반면 밸런스 케이블에서는 전선이 서로 가까이 있기 때문에 자기장이 양쪽 모두에 동일한 신호를 생성합니다.
파형의 복사본을 반전시킴으로써 간섭을 상쇄하고, 우리가 전선에 넣은 것과 동일한 신호만 남게 됩니다.
송신측에서 XLR 장치는 오디오의 두 번째 복사본을 만들어 반전시킵니다. 신호의 수신측에서는 신호의 반전된 사본이 원래 신호와 다시 결합됩니다. 마치 수학에서 -2 + 2 = 0인 것처럼, 균형 오디오 신호는 외부 소스의 노이즈를 제거합니다.
마지막으로, 신호가 접지를 공유하지 않으면 누화 가능성이 크게 줄어듭니다. 내부적으로 완전히 균형 잡힌 오디오 시스템을 사용하는 고급 장비에서는 누화가 거의 발생하지 않습니다.
실제 사용법
이러한 장점을 실제 상황에서 어떻게 활용할 수 있을까요? 왜 XLR 마이크를 사용해야 할까요?
Ember 마이크를 고려하고 있다면 Twitch 스트리밍, 팟캐스트 녹음, 음악 제작 등을 생각하고 있을 것입니다. 이러한 경우, Ember 마이크를 USB 믹싱 콘솔(예: Mackie Pro FX8)에 연결하여 사용하면 좋습니다. 믹서는 마이크와 USB 오디오 인터페이스용 앰프 역할을 합니다. 또한 여러 개의 마이크, 악기, Skype나 Discord를 실행하는 컴퓨터 또는 스마트폰과 같은 다른 장치도 연결할 수 있습니다.
가장 중요한 점은 팬텀 파워(종종 +48V 스위치로 표시됨)를 제공하는 믹서 또는 오디오 인터페이스가 필요하다는 것입니다. 마이크는 작동하기 위해 전력이 필요하며, 믹서나 인터페이스는 이 전력을 공급할 수 있습니다. 이것이 바로 믹서가 오디오 인터페이스에 비해 좋은 선택인 이유 중 하나입니다. 고급 마이크 프리앰프에도 팬텀 파워가 있을 수 있으며, 특정 XLR 컴퓨터 오디오 인터페이스는 팬텀 파워 서플라이를 내장하고 있기도 합니다. 팬텀 파워 서플라이를 별도로 구입할 수도 있습니다.
다른 옵션
XLR 플러그 외에도 균형 오디오를 전송하는 다른 옵션이 있습니다.
TRS 폰 플러그도 균형 신호를 전송할 수 있습니다. 폰 플러그 케이블은 주로 믹서와 앰프를 연결하거나, 리버브 프로세서, 이퀄라이저, 컴프레서, 오디오 레코더와 같은 외부 장비를 연결하는 데 사용됩니다. 플러그는 고품질 헤드폰에 사용되는 플러그와 동일하게 보이지만(실제로 동일한 부품), 링은 오디오 신호의 음극으로 사용됩니다.
접지 루프 아이솔레이터를 사용하여 균형 오디오 케이블의 장점을 일부 얻을 수도 있습니다. 이 장치는 일반적으로 두 쌍의 RCA 잭이 있는 작은 상자 형태이며, 때로는 미니 헤드폰 플러그처럼 보이기도 합니다. 접지 루프 아이솔레이터 내부에는 접지 루프를 차단하는 1:1 오디오 변압기가 들어 있습니다. 컴퓨터를 믹서나 케이블 박스에 연결할 경우 접지 루프 노이즈와 AC 윙윙거림이 발생하기 쉽습니다. 이 문제는 거의 항상 접지 루프 아이솔레이터를 통해 해결할 수 있습니다. 또한 스마트폰을 자동차 스테레오에 연결할 때도 이러한 문제가 발생할 수 있으므로, 3.5mm 폰 플러그가 있는 접지 루프 아이솔레이터가 큰 도움이 될 수 있습니다.
USB 마이크 대신 XLR 마이크를 선택해야 하는 이유는 무엇일까요?
마지막으로, 왜 굳이 XLR 마이크를 사용해야 하는지, 신뢰할 수 있는 USB 마이크만으로는 충분하지 않은지 궁금할 수 있습니다.
사실, 한 번에 한 가지 소스만 녹음해야 한다면 USB 마이크도 괜찮은 선택입니다. 저는 팟캐스트나 스트리밍을 위해 Samson USB 마이크를 사용하는데, 아주 만족스럽게 사용하고 있습니다. 하지만 USB 마이크의 단점은 동시에 여러 개의 마이크를 사용할 수 없다는 것입니다. USB 오디오 장치에는 각각 자체 디지털 오디오 변환기가 있으며, 이러한 변환기가 동기화되지 않으면 컴퓨터 소프트웨어가 이러한 오류를 수정하려고 할 때 녹음에 팝 노이즈나 드롭아웃이 발생하기 시작합니다.
또한 물리적인 노브가 없기 때문에 USB 마이크를 사용하는 경우 믹싱이 더 어렵습니다. 따라서 저는 한 번에 두 명 이상의 사람과 함께 작업할 때는 데스크톱 믹서와 신뢰할 수 있는 XLR 연결 스튜디오 마이크를 사용합니다.