음향기초#10 오디오 케이블 및 커넥터의 종류

아날로그 케이블(Analog Cable)

: 밸런스드(Balanced) 케이블과 언밸런스드(Unbalanced) 케이블의 두 가지 유형으로 나눌 수 있다.

밸런스드(Balanced) 케이블은 핫(Hot, +), 콜드(Cold, -), 그라운드(Ground) 세 개의 선을 사용하여 노이즈를 줄이기 위한 설계를 갖추고 있다. 밸런스 커넥터에는 XLR와 TRS가 있으며, 이들은 더 많은 선을 사용하여 디자인된다. 밸런스 신호는 전송하고자 하는 핫 신호와 이를 기준점으로 삼는 그라운드로 구성되는데, 밸런스의 콜드 신호는 핫 신호를 반대로 뒤집어 보내는 방식으로, 이는 노이즈를 제거하기 위한 목적이다. 실제로 신호가 전송되는 과정에서 노이즈가 들어오면, 핫과 콜드 신호를 결합하여 신호는 원래대로 복원되고 노이즈는 상쇄된다. 이로 인해, 큰 맥락에서의 노이즈는 효과적으로 제거되며, 길이가 길고 주변 노이즈가 많을수록 밸런스 신호 사용이 권장되지만, 잘못 설계된 경우 언밸런스보다 더 나쁜 소리를 낼 수 있어 케이블 제작 시 주의가 필요하다. 

언밸런스드(Unbalanced) 케이블은 핫(Hot)과 그라운드(Ground) 두 개의 선을 사용하는데, 단순한 구조로 인해 잡음과 간섭을 받을 가능성이 밸런스 케이블에 비해 비교적 더 높다. 언밸런스의 대표적인 커넥터에는 RCA, TS, 그리고 3.5mm 스테레오 이어폰 잭이 포함되며, 이러한 단자들은 전통적으로 많이 사용된다. 일반적으로 하이파이(hi-fi, high fidelity)에서 많이 사용되는 RCA와 TS 같은 언밸런스 단자는 소리의 품질에 큰 차이를 주지 않으며, 보통 2M에서 10M의 거리에서 사용된다. 

밸런스는 노이즈에 강하지만, 사용 환경에 따라 언밸런스 또한 충분히 유용할 수 있다. 짧은 거리에서는 굳이 밸런스를 사용할 필요가 없으며, 상황에 맞춘 선택이 중요하다. 이러한 요소들을 종합적으로 고려하여 개인의 환경에 맞는 선택이 필요하다.

2.5 mm 모노(TS), 3.5 mm 모노(TS), 3.5 mm 스테레오(TRS), 6.35 mm (1⁄4 인치)(TRS)

 

 

# 단어 그대로 커넥터(connector)는 연결 단자를 의미하고, 케이블(cable)은 신호선의 구성 등을 의미한다. 보통 우리가 흔히 아는 조합 구성이 있어서 혼용하여 부르지만 조합을 달리 할 수 있기 때문에 구분하는 것이 더 정확하다.

 

XLR 커넥터

일반적으로 캐논 잭, 마이크 잭으로 알려져 있으며, 마이크, PA 시스템, 스피커 등에서 많이 사용되며 오디오 업계에서 거의 모든 곳에서 볼 수 있다. 비교적 선명하고 깨끗한 신호를 보장하므로 악기 및 기타 장치를 연결하여 깨끗한 녹음이나 라이브 공연을 하는 데 적합하고 부피가 크고 내구성이 뛰어나기 때문에 깔끔하고 균형 잡힌 연결을 기대할 수 있다. 

XLR 케이블의 가장 큰 장점은 TS 케이블(언밸런스드 케이블)에서 발생할 수 있는 노이즈 간섭에 대한 걱정 없이 매우 긴 연결을 실행할 수 있다는 점이다. 5M 케이블을 사용하든 50M 케이블을 사용하든 비슷한 선명도를 기대할 수 있다. 하지만 모든 XLR 케이블이 동일한 것은 아니다. 예를 들어, 금도금 XLR 케이블은 구리 도금 XLR 케이블보다 내구성이 더 뛰어나고, 내부 전선에 개별 포일 차폐 및 절연 처리가 되어 있는 XLR 케이블을 사용하면 노이즈 보호 기능도 훨씬 더 뛰어나다. 

TRS(Tip, Ring, Sleeve) 커넥터

TRS 케이블은 TS 케이블과 매우 비슷해 보이지만, 자세히 살펴보면 연결 헤드에 1개가 아닌 2개의 작은 스트립이 있다는 것을 알 수 있다. 커넥터에 이 세 개의 분할된 공간 때문에 팁/링/슬리브(Tip/Ring/Sleeve) 케이블이라고 불린다. 스튜디오 모니터, 오디오 인터페이스, 믹서, 헤드폰, 특정 악기의 헤드폰 출력에 TRS 케이블이 사용되는 경우가 많다.

사용 방법 및 상황에 따라 밸런스드 또는 언밸런스드 케이블이 될 수 있다. 프로 신호 전송을 위해서는 TRS를 밸런스 회로로 사용하지만, 스테레오 오디오 정보도 전달할 수 있으므로 헤드폰에서는 핫, 레프트, 라이트, 그라운드로 사용된다. 헤드폰의 레프트와 라이트 신호를 프로 장비에 연결하면, 동일 신호가 캔슬링되어 소리가 이상하게 들릴 수 있어서 특히 헤드폰에서는 언밸런스로 이해하는 것이 바람직하다.

TRS 및 TS 케이블의 가장 큰 장점은 다양한 변환 옵션이 있다는 것인데, 예를 들어 TRS 케이블에서 3.5mm 어댑터로 쉽게 변환할 수 있다. 3.5mm 커넥터는 일반적으로 이어폰 잭으로 알려져 있으며, 과거에는 많이 사용되었지만 현재는 사용 빈도가 줄어든 추세이다. 이 커넥터는 이어폰이나 헤드폰을 연결하는 데 사용되며, 다양한 용도로 활용될 수 있다. 주로 스테레오 신호를 전달하는 TRS 타입으로 구분할 수 있다.

# 마이크 신호까지 있는 헤드셋이나 핸드폰 이어폰 같은 경우 4극인 TRRS로 되어있다.

 

TS(Tip, Sleeve) 커넥터

팁/슬리브(Tip/Ring/Sleeve) 케이블의 약자인 TS 케이블은 악기 케이블 또는 기타 케이블이라고도 불린다. 언밸런스 케이블이므로 원치 않는 노이즈를 피하기 위해 가능한 한 짧게 유지하는 것이 좋다. TS와 TRS 커넥터는 크기와 규격이 비슷하지만, TS는 한 줄의 연결을, TRS는 두 줄의 링을 가진다.

일렉, 베이스 기타, 이펙트 페달, 믹서, 패치베이 등에서 다양하게  많이 사용된다. TS 케이블은 대부분 1/4" 크기가 일반적이지만 1/8" 또는 3.5mm 크기로도 흔히 볼 수 있다. 이러한 작은 케이블은 MP3 플레이어나 노트북과 같은 소비자 제품에 주로 사용된다. 신호 노이즈를 방지하려면 비교적 차폐 기능이 더 뛰어난 1/4인치 TS 케이블을 사용하는 것이 좋다.

# TRS, TS 둘 다 국내에서 종종 55mm, 55라인 5.5라인 등으로 불리는데 정확하지 않은 표현이지만 개떡같이 말해도 찰떡같이 알아듣는 지혜를 발휘하자

 

스피커 케이블, 스피콘(Speakon)

스피커 케이블, 스피콘은 전문가용 환경에서 스피커와 앰프를 연결하는 데 가장 자주 사용되기 때문에 아직까지 소비자용 기기에서 Speakon 케이블을 사용하는 것을 보기 힘들다. 이러한 종류의 케이블은 언밸런스 케이블인 경우가 많지만, 1/4인치 스피커 케이블의 대안으로 여전히 인기 있는 이유는 제자리에 고정되는 독특한 디자인으로 가장 격렬한 라이브 공연 중에도 단선을 방지할 수 있고, 또한 강화된 케이블 브레이딩으로 마모와 찢어짐이 적고 내구성도 뛰어나기 때문이다.

Speakon 연결이 없는 장치를 연결하는 경우 1/4인치 스피커 케이블을 Speakon 케이블로 바꿔주는 어댑터를 사용할 수 있다. 단, 일반적인 1/4인치 케이블은 작동하지 않으므로 Speakon 케이블이 고출력 바이 앰프 구성용으로 설계되지 않았는지 확인해야 한다.

 

RCA 커넥터

RCA 커넥터는 뾰족한 끝과 테두리가 있는 형태로, 스테레오 연결에 주로 사용되는 두 개의 케이블 묶음으로 되어 있다. RCA 커넥터의 일반적인 색상 조합은 빨간색과 흰색이며, 노란색과 검은색도 가끔 사용되지만 연결 순서는 엄격히 정해져 있지 않다. 아날로그 오디오뿐만 아니라 비디오 신호와 디지털 오디오 연결에도 사용될 수 있지만 사용할 때는 연결하려는 기기 간의 호환성을 반드시 확인해야 한다. 

디지털 연결 이전에 TV나 홈 A/V 시스템에서 주로 RCA 연결 단자를 사용했었고, 믹서와 턴테이블을 CDJ 플레이어에 연결하는 데 널리 사용되기 때문에 DJ 셋업에서도 RCA 케이블을 자주 볼 수 있었다. 과거에는 셋톱박스나 게임기에서 많이 사용되었으나, 최근에는 HDMI 등 다른 커넥터로 대체되고 있는 추세이다.

RCA 케이블은 언밸런스 케이블이라는 점에서 TS 케이블과 유사하며, 내부에 두 개의 선만 있기 때문에 서 잡음 발생 가능성을 줄이기 위해 RCA 케이블을 가능한 한 짧게 사용하는 것이 좋다. 일반적인 아날로그 대부분의 장치는 간단한 RCA 커넥터로 서로 연결할 수 있도록 만들어져 있다. 하지만 RCA 입력 또는 출력이 없는 호환되지 않는 장치를 사용하는 경우 XLR - RCA 또는 3.5mm - RCA와 같은 다양한 변환기 연결을 사용할 수 있다.

비디호 신호(노랑), 스테레오 오디오 신호(하양과 빨강)

 

 

디지털 케이블(Digital Cable)

미디(MIDI, Musical Instrument Digital Interface) 케이블

미디 케이블은 5핀 커넥터 실제로 오디오 정보를 전송하지 않고 그 대신 디지털 이벤트 메시지를 전송한다. 오늘날 USB 케이블이 MIDI 케이블의 역할을 대신하고 있긴 하지만 그렇다고 해서 많은 신디사이저, 시퀀서 및 악기의 핵심 구성 요소로서 MIDI 케이블의 역할이 있다.

미디 케이블은 교체가 가능하므로 미디 인, 미디 아웃, 미디 쓰루 연결에 모두 사용할 수 있다. 대부분의 장치에는 이러한 애플리케이션을 위한 3개의 별도 포트가 제공되므로 설정 또는 신호 체인에서 원하는 대로 배치할 수 있고, 여러 장치에서 한 번에 정보를 주고받을 수도 있다.

 

 

S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface) 케이블

S/PDIF(소니/필립스 디지털 인터페이스) 케이블은 소비자 A/V 하드웨어, TV 및 게임 콘솔에서 흔히 볼 수 있다. 동축(RCA)케이블과 광(흔히 Toslink라고도 함)케이블 등 두 가지 형태로 제공된다. 

DVD 플레이어를 비롯한 영상 파일·매체에 담긴 압축된 음성 소스를 플레이어에서 스피커로 바로 전송하는 데 주로 쓰인다. DTS·돌비 디지털로 압축되지 않은 일반 PC의 음성(영상 재생이 아닌, 게임 사운드와 같은 무압축 음성)은 48kHz 2채널 스테레오가 한계인 근본적인 문제 때문에 S/PDIF는 사양길로 접어들고, 대신 HDMI·디스플레이포트가 떠오르고 있다. 요즘은 구형 미디어 시스템을 갖고 있지 않다면 S/PDIF 대신 HDMI 입력 및 출력을 사용하는게 대부분이다.

 

AES/EBU 케이블

공식적으로 AES3 케이블이라고 불리는 AES 케이블은 다양한 단일 커넥터를 통해 두 개의 채널을 전송하는 3중 도체 케이블로, 가장 일반적으로 XLR을 사용한다.

오디오 엔지니어링 소사이어티(AES, Audio Engineering Society, 미국 오디오 기술 협회)와 유럽 방송 연맹(EBU, European Broadcasting Union)에 의해 공동 개발되어서 이름이 붙여졌다. 

 

 

USB(Universal Serial Bus) 케이블

음악을 듣거나 만들거나 단순히 한 장치에서 다른 장치로 데이터를 전송할 때 USB 케이블은 전 세계에서 가장 보편적이고 잘 알려진 디지털 오디오 케이블 중 하나다. 다양한 모양과 크기가 있지만 요즘 가장 일반적인 것은 USB-A와 USB-C 케이블이다.

USB 케이블은 디지털 오디오 데이터를 전송하기 위해 만들어졌고, 버스 전원 장치에 전원을 공급하면서 미디 명령을 전송하는 미디 케이블을 대체해 왔다. 컴퓨터를 디지털 신디사이저 및 오디오 인터페이스에 연결할 때 유용하게 사용되고, 많은 경우 USB 케이블 하나로 여러 개의 오디오 및 MIDI 케이블의 기능을 수행할 수 있다. 오늘날에는 많이 보급되었지만 여전히 구형 악기 및 하드웨어 액세서리와 호환되지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다.

 

HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 케이블

HDMI 케이블은 블루레이 플레이어와 DVD 플레이어, TV, 모니터 등을 포함한 요즘 가전제품에서 가장 많이 쓰이는 표준 케이블이다. 비압축 오디오 및 비디오를 전문 오디오 장비로 전송할 수 있는 기능을 갖추고 있어서 비디오와 오디오를 같이 쓰는 가전제품에 많이 이용된다. HDMI에는 A형부터 E형까지 5가지 커넥터 유형이 있으며, 각 커넥터 유형마다 고유한 핀 구성이 있다.

 

썬더볼트(Thunderbolt)

인텔(Intel)과 애플(Apple)이 공동 개발하여 만들어졌다. 단일 연결을 통해 전력, 데이터 및 비디오 신호를 전달하는 연결 표준이다. 이 케이블은 케이블, PC 및 액세서리에 필요한 최소 요구 사항을 구축하여 장치와 공급업체 간에 더 높은 안정성과 상호 운용성을 보장하여, 특히 프로 오디오 장비의 세계에서 다양한 주변기기를 연결하는 데 큰 인기를 얻었다. 2012년 이후의 Apple 장비를 보면 썬더볼트 케이블이 많이 사용되는 걸 볼 수 있고, 점점 다양한 제품에서 쓰이고 있는 추세다.

# USB-C와 단자 모양은 같지만 썬더볼트는 번개 모양의 인증 마크가 있고, 상호 호환은 되지만 성능에서 차이가 있다. 일정한 스펙을 충족해야 썬더볼트라 인증 받을 수 있다.

Mac Mini / UAD Apollo Interface

 

ADAT

ADAT 케이블은 호환되는 두 장비를 연결하는 데 사용되는 디지털 케이블인데, 호환되는 장비에 사용되는 ADAT 광 인터페이스 프로토콜 때문에 ADAT 케이블이라고 불린다. ADAT는 광 케이블을 사용하므로 한 번의 연결로 최대 8채널의 고품질 24비트/48kHz 오디오를 전송할 수 있다. 오디오 인터페이스에 추가 프리앰프나 입력을 연결해야 하는 스튜디오에서 자주 볼 수 있다. S/PDIF 케이블과 같은 커넥터 헤드를 사용하지만 다른 프로토콜을 사용하여 작동합니다.

 

Dante

단테 케이블은 디지털 오디오 세계에서 비교적 새로운 케이블인데, 실제로 케이블이 아니라 오디오를 전송하는 데 사용되는 프로토콜이다. Dante 프로토콜은 CAT-5 또는 CAT-6 이더넷 케이블을 사용합니다.

단일 이더넷 케이블로 최대 256개 채널을 전송할 수 있어 트랙 수가 많은 라이브 공연에 적합하기 때문에, 라이브 사운드 영역에서 점점 더 많이 사용되고 있으며, 머지않아 새로운 표준이 될 것으로 보인다. 스테이지 박스나 디지털 믹서에 연결되는 디지털 스네이크의 형태로 단테를 설정하는 경우를 종종 볼 수 있고, 이더넷의 접근성을 활용하기 때문에 일부 인터페이스에서도 단테가 등장하고 있다.

 

D-Sub(D-Subminiature) 케이블

D-sub 케이블은 아날로그 및 디지털을 포함한 다양한 프로 오디오 장비에서 볼 수 있는 멀티 핀 커넥터이다. 핀 구성이 다양할 수 있는데 9핀, 15핀, 25핀, 37핀, 50핀 구성으로 제공된다. 많은 프로 오디오 브랜드가 Tascam, Mackie와 같은 DB25 연결을 사용합니다.

 

케이블 선택 시 고려사항

• 오디오 신호의 종류 - 디지털 또는 아날로그
• 설치 장소 - 공연장, 음악 스튜디오, 방송, 강의실 등
• 케이블의 길이 - 길수록 노이즈와 저항이 커질 수 있어서 음질에 영향을 줄 수 있음
• 케이블의 굵기

케이블 선택 시 이러한 요소들을 고려하여 용도에 맞는 적절한 케이블을 선택하는 것이 중요하다. 또한, 전기 선과 오디오 케이블 간의 적절한 거리를 유지하여 간섭을 최소화하는 것도 고려해야한다.