마이크 게인이란 무엇이고 어떻게 작동하나요?

글 Brandon Schock
원문 What is microphone gain, and how does it work?

마이크 게인(microphone gain)은 녹음 시 고려해야 할 가장 중요한 것 중 하나입니다. 이 기능이 없으면 마이크는 사실상 쓸모가 없을 것입니다. 그렇다면 게인이란 무엇이며 어떻게 작동하는 걸까요?

저자에 대해서
저는 프로듀서, 엔지니어, 악기 연주자, 작곡가로서 지난 10년간 다양한 녹음 기술와 장비를 활용해 온 경험이 있습니다. 그동안 여러 브랜드의 다양한 마이크와 프리앰프를 사용해 왔습니다.

게인이란?

기본적으로 게인은 오디오 신호에 적용되는 증폭의 양입니다. 좀 더 자세히 설명하자면, 게인은 입력 신호가 인터페이스나 믹서로 들어가기 전 '더 크게' 또는 '더 작게' 만들어지는 정도를 나타냅니다.

게인은 일반적으로 데시벨(dB)로 측정되며 믹싱 콘솔, 인터페이스, 프리앰프 또는 때때로 마이크 자체에 있는 조절용 다이얼을 통해 제어됩니다.

기본적으로는 스피커 볼륨을 높이는 것과 같이라고 상상해 볼 수 있습니다. 다만 스피커에서는 듣는 소리의 레벨을 조절하는 대신, 마이크 게인은 녹음하는 소리의 레벨을 조절하는 것입니다.

게인과 볼륨의 차이

일단 어떤 악기들을 보면 다른 제품들보다 출력이 높아서 소리가 더 크게 나는 경우가 있습니다. 물론 여기에는 다양한 이유가 있지만, 지금 당장 그 많은 이유들을 하나하나 설명하는 것은 무리가 있습니다. 일단 악기마다 체감할 수 있는 소리의 크기 차이가 있다는 점만 알아둡시다.

예를 들어 악기 A의 소리가 더 크고, 악기 B는 소리가 더 작다고 가정해 보겠습니다. 여기서 게인의 목적은 악기 B의 고유한 볼륨 부족을 보상하는 것입니다. 즉, 우리가 악기 B를 앰프에 연결한다면, 소리가 악기 A와 동등해지도록 게인을 약간 더 높여야 합니다. (반대로 악기 A에는 B보다 게인이 덜 필요하다고 할 수 있습니다)

따라서 게인은 처리되기 전 신호가 얼마나 커야 하는지 결정하는 것이고, 볼륨은 처리된 후에 소리가 얼마나 커야 하는지를 결정하는 것입니다. 간단하게 말하자면 게인은 소리의 품질에 영향을 미치고, 볼륨은 소리가 얼마나 큰지에 영향을 미칩니다.

마이크 레벨과 라인 레벨의 차이

마이크 레벨은 마이크가 출력하는 낮은 레벨의 신호입니다.

쉽게 이야기하자면, 마이크는 일반적으로 약한 전기 신호를 생성합니다. 이는 마이크의 종류와 소리의 원본에 따라 몇 밀리볼트(mV)에서 몇 볼트(V)까지 다양할 수 있습니다.

마이크 레벨은 보통 매우 작습니다. 따라서 녹음되기 전에 증폭이 필요합니다.

이에 반해 라인 레벨은 훨씬 큰 레벨의 신호입니다. 이 신호는 마이크 레벨의 몇백에서 몇천 배까지 강할 수 있습니다.

이에 따라 마이크 레벨 입력은 낮은 레벨 신호를 예상해 설계된 것이고, 라인 레벨은 높은 라인 레벨 신호를 고려해 설계된 것입니다.

만약 마이크 레벨 신호를 라인 레벨 입력으로 보내게 되면 매우 약하고 잡음이 많은 신호가 발생합니다. 반대로 마이크 레벨 입력은 일반적으로 내장 프리앰프와 함께 설계되므로, 라인 레벨 신호를 마이크 레벨 입력으로 보내면 입력이 과부하 되어 장비가 손상될 위험도 있습니다.

게인은 소리에 어떤 영향을 미치는가

마이크에 더 많은 게인을 적용할수록 더 큰 신호가 만들어집니다. 반대로 더 적은 게인은 더 조용한 신호를 만듭니다.

많은 초보자들은 '클수록 더 좋다'는 생각으로 시그널 플로우에 추가되는 게인을 최대한으로 높이는 경향이 있는데 이는 큰 실수입니다. 게인은 점진적으로 톤에 영향을 미치며, 많은 양의 게인은 노이즈와 왜곡을 만들어 내기 시작합니다.

따라서 초보자라면 소리가 안 들릴 정도는 아니면서, 클리핑을 피할 수 있을 정도까지만 게인을 추가해 보는 것이 좋은 시작입니다.

소위 게인 스테이징이라고 말하는 이 프로세스에 익숙해지면 이제 게인을 왜, 어떻게 설정해야 하는지에 대한 현명한 판단을 내릴 수 있게 될 것입니다.

클리핑이란?

앰프가 실제로 수용할 수 있는 출력 전압이나 전류를 넘어서게 되면 우리가 '클리핑'이라고 부르는 현상이 발생합니다.

이 용어는 시스템이 한계에 도달하면 신호의 꼭대기를 말 그대로 '클리핑'하게(깎게) 된다는 뜻입니다. 다시 말하자면, 원래 있어야 할 오디오의 일부가 영구적으로 손실됩니다.

클리핑은 헤비한 스타일의 음악에서 의도적으로 사용될 수도 있지만, 보통은 원치 않는 상황일 때가 많습니다. 결국 녹음한 성능의 일부를 잃어버림으로써 녹음의 목적을 상실하게 되는 셈이니까요.

클리핑을 피하는 가장 좋은 방법은 바로 적절한 게인 스테이징입니다.

게인 스테이징이란 무엇이며 어떻게 하는가?

게인 스테이징은 신호를 처리하는 각 단계에서 신호 레벨을 최적화시키고, 최고의 음질을 보장하는 프로세스입니다.

적절한 게인 스테이징을 맞추는 방법

신호가 거쳐 가는 모든 경로에서 소리가 들릴 정도로 충분히 크지만, 왜곡을 유발하지는 않을 정도의 크기로 게인이 맞춰져야 합니다. 이 원칙을 지키며 아래 순서대로 게인을 맞춰줍니다.

1. 오디오 소스의 게인
2. 프리앰프의 게인
3. 페이더의 게인
4. 아웃풋의 게인

일반적인 게인 스테이징 팁

엔지니어마다 선호하는 것이 다르지만, 일반적으로 녹음할 때 가장 큰 신호가 -6dB에서 -12dB 이상으로 올라가지 않게 하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 후반 작업에서 충분한 헤드룸을 확보할 수 있습니다.

그리고 (오디오가 제대로 녹음됐다면) 페이더를 0위로 올리지 마세요. DAW의 미터가 빨간색으로 변하기 시작하면 게인을 줄이세요.

게인이 많이 필요한 마이크

일부 마이크는 감도나 출력 레벨이 낮아서 다른 마이크보다 훨씬 더 많은 게인을 필요로 하는 경우가 있습니다. 낮은 출력을 가진 다이나믹 마이크, 리본 마이크를 비롯해 일부 콘덴서 마이크에서도 이런 상황이 발생합니다.

게인이 유독 많이 필요한 마이크로는 Electro-Voice RE20과 Shure SM7B가 있습니다.

신호에 너무 많은 전기를 보내는 것은 좋지 않습니다. 따라서 신호를 어느 정도 높여야 하는데 인터페이스나 믹스 콘솔이 충분한 게인을 만들어 내지 못한다면, 좋은 마이크 프리앰프에 투자하거나 다른 마이크 사용을 고려해야 합니다.

게인을 알면 소리가 바뀐다

마이크 게인에 대해 이해하는 것은 얼핏 너무 어렵고 복잡한 작업처럼 보일 수 있습니다. 하지만 이는 오디오의 매우 기본적이고 궁극적인 원칙입니다. 기본 수준 정도만 이해해도 녹음의 품질을 크게 향상시킬 수 있을 것입니다.

얼마나 많은 게인을 적용해야 하는지, 언제 게인을 조절해야 하는지, 어떤 상황을 조심해야 하는 지 등을 늘 염두에 두면 오디오의 품질이 올라가고 결국 후반 작업도 더 쉽게 할 수 있게 됩니다.