음향기초#8 컴프레서, 익스팬더, 리미터, 노이즈게이트

컴프레서(Compressor)

: 소리의 크기를 조절해 다이내믹 레인지(dynamic range)를 줄여주는 장치다. 처음에는 FM 방송에서 헤드룸이 부족해 갑작스러운 큰 소리를 자동으로 줄이기 위해 개발되었다. 당시 컴프레서는 오로지 다이내믹 레인지를 제한하는 역할만 했지만, 이후 멀티트랙 녹음과 혼합 과정에서 더 복잡한 소리 조정이 필요해지면서 어택과 릴리즈 조절 기능이 추가되었다. 이후 피드포워드 센싱과 트랜지언트 디자인 같은 더 정교한 기능도 포함되었다.

컴프레서는 라이브 공연에서는 악기와 보컬의 소리를 일정하게 유지하고, 갑작스러운 과입력으로 스피커가 손상되지 않도록 보호하는 역할을 한다. 녹음 과정에서는 소리를 일정한 범위 내로 제한하고 여음을 줄여 깔끔한 음질을 만든다. 영화나 방송에서도 컴프레서를 사용해 큰 소리를 줄이고 작은 소리를 잘 들리게 해 전체적인 소리의 균형을 맞춘다. 이를 통해 주변 소음에 소리가 묻히는 것을 방지할 수 있다. 하지만 소리를 지나치게 압축하면 음향이 평면적이고 부자연스럽게 들릴 위험이 있다. 다양한 오디오 환경에서 소리의 크기와 특성을 효율적으로 조절해주는 필수적인 도구다.

 

다양한 컴프레서 플러그인

컴프레서 파라미터(parameter)

임계값(Threshold) : 입력되는 소리가 임계값(Threshold)을 넘어서게 되면 설정한 비율(Ratio)대로 소리를 줄이게 되며, 이것을 게인 리덕션이라고 한다.

비율(Ratio) : 임계값(Threshold)을 넘는 소리에 대하여, 원래의 소리에 비해 얼마 만큼의 비율로 레벨을 줄일 것 인가를 설정한다.

 

어택 타임(Attack time) : 입력된 소리가 임계값(Threshold)을 넘어서 컴프레서 작동이 걸렸을 때, 설정한 비율(Ratio) 만큼 게인 리덕션되는 대까지 걸리는 시간 

릴리즈 타임(Release time) : 입력된 소리가 임계값(Threshold)을 벗어나서 컴프레서 작동이 풀렸을 때, 다시 원래 소리 크기로 돌아오는 대까지 걸리는 시간

 

게인(Make-up gain) : 게인 리덕션(gain reduction)되면 전체 레벨이 줄어들게 되는데, 다시 출력 레벨을 조정하여 원래 레벨로 맞춘다. 결과적으로 컴프레서를 통해 Make up Gain까지 처리한 소리는 라우드니스, RMS 증가 효과를 얻는다.

니(Knee) : 압축이 시작되는 부분이 부드럽게 이어지도록 하는 정도를 조절한다. Hard knee(급격한 경사)의 경우에는 소리가 임계값(Threshold)을 넘어야 게인 리덕션이 시작되고, Soft knee(부드러운 경사)의 경우에는 소리가 임계값(Threshold)을 넘기 전부터 게인 리덕션이 시작되어 임계값(Threshold)을 넘어서야 정해진 비율(Ratio)로 작동하게 된다.

 

 

 

대표적인 클래식 컴프레서들과 종류

컴프레서의 종류는 다양한 회로 구성과 작동 방식에 따라 나뉘며, 각각의 종류는 고유한 특징과 장단점을 가지고 있다.

 

Vari-Mu(=Delta-Mu, Tube, Valve) 컴프레서

Fairchild 670 복각 플러그인

Variable-mu : μ(mu, Gainfactor), Auto Gain이란 의미를 가지고 있다.

• 진공관을 사용하여 부드럽고 따뜻한 압축 사운드를 제공한다.
• 빈티지한 느낌을 선호하는 엔지니어들에게 인기가 많다.
• Vari-Mu 는 Soft Knee 스타일의 원조라고 볼 수 있다.
• 대표 모델: Fairchild 670

 

OPTO(Optical) 컴프레서

Teletronix LA-2A 복각 플러그인

사실 이 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 많고 제대로 사용하기가 힘들다. 그래서 LA-2A를 표준에 맞는 시그널 체인으로 사용할 수 있도록 22dBu 나 24dBu 입출력으로 다시 복각하여 만든 제품들이 있다. TLA-100이나, ADL-1000, Manely ELOP+와 같은 장비들이 바로 그런 제품들이다.

• 광전지 셀을 사용하여 부드럽고 자연스러운 압축을 제공한다.
• 보컬이나 악기의 자연스러운 느낌을 살리고 싶을 때 유용하다.
• 대표 모델: Teletronix LA-2A, LA-3A, Summit Audio TLA-100A, ADL 1000, Manley ELOP

 

FET(Field Effect Transistor) 컴프레서

Urei-1176 복각 플러그인

FET 증폭의 특성 상, 적절한 게인 리덕션이 들어가면 소스의 오버드라이브가 발생해서 시원하고 강렬한 소리를 들려줌 20의 타격감 큰 소리나, ALL 버튼의 특징적인 소리(리미터에 가까운 ratio 와 빠른 릴리스)를 사용하는 경우도 많음

• FET 트랜지스터를 사용하여 빠르고 공격적인 압축을 제공한다.
• 드럼이나 베이스 기타와 같은 악기에 강한 펀치감을 더할 때 효과적이다.
• 대표 모델: Urei 1176

 

Diode Bridge 컴프레서

Neve 33609 복각 플러그인

입력 신호에 다이오드 브릿지 회로를 이용한 감쇄를 적용하는 방식의 컴프레서. 

다이오드 브릿지 회로를 사용하는 컴프레서는 소리 신호를 조절하는 특별한 방식의 컴프레서다. 이 방식은 작은 오디오 신호에 효과적이지만, 큰 소리를 처리하는 데는 불리하다. 제작 비용이 비싸고, 노이즈(잡음)가 많아질 수 있는 방식이지만, 반응 속도가 빨라서 소리 변화에 빠르게 대응하며, FET 방식에 비해 소리의 왜곡이 적다는 장점이 있다.

• 대표 모델 : Neve 2254, Neve 33609, Rupert neve 5254

 

VCA(Voltage Controller Amplifier) 컴프레서

dbx160, SSL G-Comp 복각 플러그인

That Corp사의 THAT 2150이라는 VCA OP-amp가 개발되면서, 해당 IC 칩을 이용한 컴프레서와 프리앰프 제품들이 dbx 사와 SSL 사에서 제작되기 시작했다. VCA 칩은, 컨트롤 입력 전압으로 신호의 Gain 값을 빠르게 변경할 수 있는 OP-amp를 말한다.

• 가장 일반적인 유형으로, 전압 제어 증폭기를 사용하여 신호를 압축한다.
• 빠르고 정확한 반응성이 특징이며, 다양한 음악 장르에 널리 사용된다.
• 대표 모델: dbx 160, SSL G-Comp, SSL Quad compressor

# 제조사들에서도 대표적인 아날로그 기계 장치를 복각한 플러그인들을 많이 만들었고, 그만큼 많이 쓰기도 한다. 같은 모델을 복각하더라도 음색과 디테일에 조금씩 차이가 있어서 취향대로 쓰면 좋을듯하다.

 

 

익스팬더(Expander)

: 소리의 다이내믹 레인지(작은 소리와 큰 소리의 차이)를 확장하는 장치이다. 이 장치는 작은 신호는 더 작게, 큰 신호는 더 크게 만들어 소리의 대조를 강조한다. 음악 믹싱과 오디오 포스트 프로덕션 작업에서 주로 사용되며, 예를 들어 드럼 트랙의 노이즈를 줄이거나 중요한 음악적 세부 사항을 더 돋보이게 하는 데 유용하다.

익스팬더는 노이즈 게이트와도 밀접한 관계가 있다. 노이즈 게이트는 일종의 익스팬더로, 특정 레벨 이하의 신호(주로 잡음)를 원래보다 훨씬 작게 줄여 불필요한 소음을 제거한다. 이러한 기능은 믹싱 엔지니어와 프로듀서가 오디오 품질을 개선하고 소리를 깔끔하게 정리하는 데 도움을 준다. 또한, 녹음 과정에서 소리를 압축한 후 재생 시 다시 확장해 음질을 보존하는 데도 사용된다. 이 기능 덕분에 레벨 조정이 어려운 상황에서도 고음질의 녹음을 할 수 있다. 요약하면, 익스팬더는 오디오 신호를 정밀하게 제어해 소리의 깊이와 명료함을 극대화하는 중요한 도구이다.

 

익스팬더 파라미터(parameter)

임계값(Threshold): 익스팬더가 작동하기 시작하는 기준 레벨이다.

비율(Ratio) : 임계값 아래의 신호가 얼마나 감쇄될지를 결정하는 비율이다.

어택 타임(Attack Time): 임계값 아래의 신호가 감쇄되기 시작하는 시간이다.

릴리즈 타임(Release) : 감쇄된 신호가 다시 원래 레벨로 복구되는 시간이다.

 

익스팬더와 컴프레서의 차이점

익스팬더는 일정 레벨 이하의 소리를 일정한 비율로 줄인다. 낮은 레벨의 소리일 수록 더 크게 줄인다. 컴프레서와 비슷하지만 낮은 레벨의 소리를 비율로 줄인다는 점이 다르다.

특징	컴프레서	익스팬더
다이나믹 레인지	줄임	확장
큰 소리	압축	그대로
작은 소리	증폭	감쇄
용도	소리의 균일화, 보호	소리의 명료도 향상, 노이즈 제거

 

 

리미터(Limiter)

: 소리 신호의 최대 크기를 임계값(Threshold) 이상 넘지 않도록 제한하는 장치이다. 이 장치는 신호가 너무 커지면 자동으로 증폭을 줄여 스피커나 녹음 장비가 손상되는 것을 방지한다. 예를 들어, PA 시스템에서는 큰 신호가 스피커를 파손하지 않도록 보호하고, 녹음에서는 신호가 너무 커서 음이 왜곡되는 것을 막는다.

임계값 레벨 이하의 신호에는 아무 영향을 주지 않지만, 그 이상을 넘어가면 증폭률을 줄여 신호가 더 커지는 것을 막는다. 얼마나 강하게 제한할지를 조절하는 라티오(비율) 설정도 가능하다. 비율(ratio)이 1:∞로 설정되면 출력 신호는 절대 임계값을 넘지 않는다.

리미터는 컴프레서와 기능이 비슷하지만, 컴프레서가 점진적으로 소리의 범위를 조절하는 반면 리미터는 정해진 최대치를 넘지 않도록 더 강하게 제한한다. 또한 음악 믹싱, 마스터링, 라이브 공연 등 다양한 상황에서 신호 왜곡(클리핑)을 방지하고 음향 품질을 높이는 데 자주 사용된다. 특히 마스터링 단계에서 많이 사용되며, 오디오 트랙의 최종 믹스에 적용하여 오디오 신호가 다양한 장비 및 환경에서 일관된 음향 수준을 유지하도록 돕는다. 이를 통해 녹음된 음악이 더 풍부하고 균일하게 들리게 하고, 클리핑 및 왜곡을 방지하여 음질을 향상시킨다.

# 높은 압축 비율(1:20 이상)의 컴프레서를 그냥 리미터로 보기도 한다.

리미터 파라미터(parameter)

임계값(Threshold) : 소리가 압축되기 시작하는 기준 레벨이다.

천장(Ceiling) : 소리가 절대 넘을 수 없는 최대 레벨이다.

어택 타임(Attack Time) : 임계값을 넘어선 신호가 압축되기 시작하는 시간이다.

릴리즈 타임(Release Time) : 압축된 신호가 원래 레벨로 복구되는 시간이다.

룩 어헤드(Look ahead) : 현대의 디지털 리미터들은 레이턴시를 가지는 대신 파형을 미리 읽어들여(Look ahead) 오디오의 트랜지언트에 손상이 없이 미리 레벨을 줄이도록 하는 기술을 사용한다.

 

리미터와 컴프레서의 차이점

특징	컴프레서	리미터
목적	다이나믹 레인지 조절	최대 레벨 제한
압축 정도	부드러운 압축	강력한 압축
주 사용 시기	믹싱 단계	마스터링 단계

 

 

 

게이트, 노이즈 게이트(Noise Gate)

: 특정 레벨 이하의 소리를 차단해 불필요한 잡음을 제거하는 장치이다. 음악 믹싱이나 녹음에서 자주 사용되며, 작은 잡음이 섞여 있는 신호 중에서 필요한 소리만 남기고 불필요한 소리를 없애기 위해 활용된다. 예를 들어, 드럼 녹음에서 미세한 노이즈를 제거하거나 전자 기타의 험(Hum, 저주파 잡음)을 없애는 데 유용하다.

임계값(Threshold)이라는 기준점을 설정해 이 값을 넘는 소리만 통과시킨다. 설정된 임계값보다 작은 신호는 출력되지 않거나 크게 줄어든다. 하지만 단순히 노이즈만 골라내는 것은 아니기 때문에, 원래 신호에 섞인 미세한 잡음은 제거하지 못할 수 있다. 대신 소리의 크기를 조절해 불필요한 부분이 귀에 거슬리지 않도록 한다.

이 장치는 오디오 장비가 과도한 소음을 발생시킬 때 시스템의 맨 마지막 부분에 설치해 전체적인 소음을 줄이는 용도로도 사용된다. 정리하자면, 노이즈 게이트는 필요한 신호만 남기고 작은 잡음은 효과적으로 제거해 깔끔한 소리를 유지하는 중요한 오디오 장비이다.

# 노이즈 게이트는 노이즈 성분만을 골라내어 잡아내는 프로세스가 아니다. 일정 레벨 이하의 소리를 줄이거나 제거 하는 기능이기 때문에 일반 사운드에 섞여있는 노이즈는 노이즈 게이트로 처리할 수 없다. 다만 사운드에 섞인 노이즈는 원래의 사운드에 가려져서 마스킹되어 잘 들리지 않게 된다.

 

게이트 파라미터(parameter)

임계값(Threshold): 노이즈 게이트가 작동하기 시작하는 기준 레벨입니다. 이 값보다 낮은 신호는 모두 차단된다.

어택 타임(Attack Time) : 신호가 임계값 위로 증가 후 얼마나 빨리 게이트가 열리는지를 결정한다.

릴리즈 타임(Release Time): 신호가 임계값 아래로 떨어진 후 얼마나 빨리 게이트가 닫히는지를 결정한다.

홀드 타임(Hold Time): 신호가 임계값 위로 올라온 후 얼마나 오랫동안 게이트가 열려 있는지를 결정한다.

 

각 장치들의 비교

장치	작동방식	주요 목적	사용 시기
컴프레서	큰 소리 압축, 작은 소리 증폭	소리의 균일화, 펀치감 증가	믹싱, 마스터링
익스팬더	작은 소리 감쇄, 큰 소리 증폭	소리의 대비 강조, 명료도 향상	믹싱, 마스터링
리미터	최대 레벨 제한	클리핑 방지, 마스터링	마스터링
노이즈 게이트	임계값 이하 신호 차단	배경 소음 제거	녹음, 믹싱

 

 

참고문헌 : 네이버 지식백과, 홈레코딩 위키 by 리버사이드 재즈 레이블