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프로그램 마이크 노이즈 : 60Hz-전원,그라운드 루프 / 1kHz 배음-USB / 불규칙-무선통신 / 진동

yg331
2021-06-03 00:12:05 9849 27 19

목소리에 많은 투자를 하시는 방송들 중 노이즈 때문에 고민이신 분들도 계실 겁니다. 

이 노이즈가 도대체 어떤 타입인지 그래서 원인은 뭐고 해결방법은 있는지 등등.

제가 겪어본 타입 안에서 드리는 설명이 도움 되었으면 좋겠습니다.


1. 220V AC 전원 노이즈

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ReaFir(무료) 플러그인이나 이러한 스펙트럼 분석을 보여주는 플러그인으로 가만히 있을 때 올라오는 노이즈의 형태를 볼 수 있습니다. 이런 식으로 저음에 스멀스멀 올라오는 형태의 노이즈는 100%로 220V 60Hz를 사용하는 AC 전원 노이즈입니다. 벽에다 꽂는 그 콘센트입니다.

딱 봐도 저 50Hz 바로 위 60Hz부터 시작해서 60, 120, 180, 등등 60의 배수로 나타납니다. 물론 상황에 따라 저렇게 선명하게 나오지 않습니다. 대충 저음에 뭉개져있고 60Hz에 뭔가 잡힌다 싶으시면 그게 이겁니다. 

이 전원 노이즈는 마이크 – 오인페 – 컴퓨터 중 어디에도 접지가 되고 있지 않을 때 발생합니다. 간단한 예시로 싼 멀티탭 중에 접지 탭(쇠로 되어서 콘센트 위아래로 올라오는 핀들이요)이 안 되어 있는 제품을 쓰시거나 벽 콘센트에 시공이 날림으로 되어서, 혹은 건물 전체에 접지가 부실할 경우 발생합니다.

보통은 멀티탭 문제일테니 KS 인증마크 달린 접지형 멀티탭으로 바꿔보시는걸 추천드립니다. 이래도 변화 없으면 건물의 접지가 이상한 상황이니 플러그인으로 처리하셔야 합니다. iZotope RX De-hum으로 잡아주시거나 EQ에서 일일이 수동으로 하나씩 잡아주시면 됩니다. 로우컷(하이패스)을 걸어두시는 것도 좋고요.


2. 그라운드 루프

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하나의 신호 경로에 두 번 이상의 접지가 되면 어디선가 귀신같이 노이즈를 잡아내는 경우입니다. 예를 들면 PC의 플러그랑 모니터의 플러그를 서로 다른 벽에서 끌고 왔을 때(...) 발생합니다. 기상천외한 방법으로 나타나기 때문에 사실 잡기도 어렵습니다. 그리고 위와 같이 60Hz 위 상황과 거의 비슷하지만 알아차리기도 힘들구요. 

이번에도 방법은 거의 동일합니다. 모든 방송 관련 기기를 멀티탭 하나로 몰아서 사용하시면 됩니다. 

이때 또 문제가 발생할 수 있습니다. 모니터는 노이즈 덩어리라서 같은 멀티탭에 연결하면 전원을 제외한 나머지 부분에서 노이즈가 올라올 가능성이 매우 높습니다... 아니라면 상관 없지만 만약 노이즈가 올라온다면 해볼 수 있는 첫 번째 방법은 벽에 있는 콘센트가 2개 짜리일 때 접지는 같을 테니 두 개의 멀티탭을 따서 하나는 PC 등등, 하나는 모니터만 이렇게 분리하는 방법입니다.

두 번째는 그냥 비싼 멀티탭을 사면 됩니다. 뭔솔이야 하실 수도 있지만 한 절반 확률로 3만원 이상 멀티탭으로 바꾸면 노이즈가 잡힌다는 것 같습니다. 전에 있던 연습실도 5만원 언저리 하는 멀티탭으로만 연결하거나 그랬습니다. 케바케이지만 PC 맞추느라 몇백 오인페 마이크에 몇십만원 투자하신다면 저 정도 멀티탭도 도전해볼 만한 거 같습니다.

아니면 적어도 KS인증마크 막힌 튼튼해보이는 멀티탭을 추천합니다. KC마크는 없으면 이상한거니까 KS마크 확인. 


3. 1kHz 배수로 나타나는 USB 통신 노이즈

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얘는 좀... 까다롭습니다. 아직까지 트게더나 한국어 자료 중에는 별로 언급되는걸 본 적도 없습니다.  

파형은 저렇게 1kHz의 배수로 날카롭게 나타납니다. 그리고 피크가 좁아서 그런지 ReaFir로는 파형이 잡히지도 않으니 참고하시기 바랍니다. (+이때 60Hz 접지 노이즈도 올라오고 있는 상황입니다.)

원인은 USB 방식 그 자체에 있습니다. USB 통신 규격으로 USB Full-Speed 방식의 프레임 레이트가 있어서 1ms에 한 번씩 데이터를 주고받습니다. 1ms의 주기는 1kHz의 주파수가 되어서 위에처럼 1kHz의 배수들로 나타나게 됩니다. 디지털 신호가 왜 아날로그로 나타나냐 생각하실 수 있습니다. 이는 노이즈가 전자파 형태로 오인페의 마이크 입력단으로 파고들어가서 나타나는거라 파악됩니다. 그리고 특정 ADC 컨버터 칩들에서 유난히 도드라진다는 사례가 있습니다. 근데 이미 오래된 칩이라 아직도 쓰는지는 모르겠네요. 

혹은 아예 8kHz에 나타날 수도 있는데 USB High-Speed 방식은 프레임 레이트가 125us -> 8kHz로 인해 나타나기도 합니다. 

이거는 뭐 답이 없습니다ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 원인도 다양해서 이게 USB 케이블에 실딩이 없는 건지, PC 전원이 불안정한 건지, 메인보드가 오디오를 염두에 두지 않고 만들어진건지, 오인페 설계가 잘못된 건지, 어디선가 고장이 난 건지 바꿔보기 전까지는 알 수가 없습니다. 제일 유력한 원인은 역시 접지이기는 합니다. 역시 좋은 멀티탭과 건물 접지 상태를 확인해주시기 바랍니다. 두 번째는 싸구려 케이블들이고요. USB 케이블이 얇거나 길면 오디오용으로 적합하지 않으니 두께 한 4~5mm, 길이 20cm 정도로 찾아보시기 바랍니다. 이 두가지만 확인해보시고 변화 없으면 플러그인으로 잡으시는게 정신건강에 이롭습니다. 만약 PC의 메인보드가 문제라면 견적 새로 맞추실 수도 없잖아요...

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RX 7 De-hum으로 1000Hz에 –30dB정도 Q값 조절해서 울리는 소리 안 들릴정도로 조정해주시면 됩니다. 이게 또 Q값이 작으면 톤이 바뀌고 Q값이 크면 위상 때문에 웅웅 울리게 되니까 잘 타협하시기 바랍니다. 


4. 무선 통신 노이즈 : Wi-Fi, 블루투스 등등

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실험 환경


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실험 결과


안쓰던 오인페랑 USB 무선 랜카드로 실험해본 결과입니다. 이렇게 가까이에 있으면 나타납니다. 

불규칙적으로 '투두두둑' 하거나 '삐리리릴ㄹ' 하는 소리로 나타나고 조용히 녹음해보면 위와 같은 파형으로 나타납니다. 

위 상황은 최대 게인으로 녹음하고 이후에 +24dB한거라 아주 많이 과장되어 있으니 저런 경향이라 보시면 되겠습니다.

이런 경우는 주변에 무선통신장치나 나타날 때 발생합니다. 주로 공유기에서 나타나고, 가끔씩 블루투스나 마우스 휠 움직임에 반응하는 경우도 있습니다. <- 마우스 노이즈는 USB 타고 들어오는 거라 메인보드쪽 문제일 가능성이 큽니다...

제일 좋은 방식은 오디오장치랑 통신장치를 최대한 멀리 떨어트리는 겁니다. 무선랜 말고 유선랜을 쓰시거나 혹은 알루미늄 호일로 오디오장치 쪽을 덮어주는 것도 가능합니다. 이런 형태의 노이즈는 불규칙적이라 플러그인으로 잡기 어렵습니다. 게다가 형태에 따라 모든 대역에 고르게 나타나기도 해서 핀포인트로 잡기도 힘드네요...


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아예 랜카드를 치워버렸습니다. 바로 옆에서 노트북 Wi-Fi가 작동하고 있지만 통신 노이즈는 없어졌습니다. 근데 노트북이 플라스틱 케이싱이 아니라 메탈 바디라서 노이즈가 새어나오지 않는 거일지도 모르겠네요. 확실한 건 무선 통신 장치들이 저런 형태 노이즈의 원인이고, 플러그인으로 잡기 어려우니 물리적으로 해결을 봐야 한다는 겁니다. 


5. 원인을 알 수 없는 온갖 노이즈

포괄적으로 형용할 수 없는 노이즈가 올라온다면 그것은 아마 마이크 케이블의 문제일 가능성도 굉장히 큽니다. 뭐 살 때 딸려오는 번들 케이블을 사용하시면 안됩니다. 볼펜만한 두께에 안심하고 있다가 이상해서 잘라보니 쉴딩도 없이 다 고무에 샤프심만한 전선 굵기에 배신당한 적이 많습니다. 바로 버려주시고 [ 카나레 / 모가미 / 벨덴 / 좀머 ] 등등 품질이 보장된 케이블 메이커에 [ 뉴트릭 / 암페놀 ] 등의 이름 있는 커넥터 조합의 마이크 케이블로 바꾸셔야 합니다. ㄹㅇ로요.

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PPT로 만들어본 정상 상태의 마이크 - 케이블 - 오인페 연결 상태입니다. 마이크에서 애초부터 (+) 하고 (-)를 나눠서 출력합니다. 진동을 전기 신호로 바꿀 때 앞으로 밀리는거랑 뒤로 밀리는거랑 둘 다 잡아서 내보내는 거죠. 이거를 정상 케이블이고 쉴딩이 잘 되어 있으면 중간에 노이즈 없이 프리앰프까지 잘 전달하고 프리앰프는 정상과 역상을 받아서 역상을 뒤집고 정상에 합쳐서 크고 깨끗한 소리를 만들어냅니다. 이런 케이블을 '밸런스드 케이블'이라고 합니다. 

이때 케이블을 타고 노이즈가 유입되더라도 결국 같은 형태의 노이즈가 들어가기 때문에 뒤집어서 합치는 과정에서 사라지는게 정상입니다. 똑같은 모양을 뒤집어서 상쇄시킨다는 것은 에어팟의 액티브 노이즈 캔슬링과 같은 원리입니다. 파란색 뾰족한 삼각형이 노이즈라고 했을 때 뒤집혀서 결국 없어진다는 것을 보실 수 있습니다. 

주로 60Hz hum이 여기에 해당됩니다. 


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만약 케이블이 싸구려 불량이라 (+) 신호만 연결해놓고 (-) 신호를 연결하지 않은 경우입니다. 그러면 보시다시피 기적적으로 아무 노이즈가 들어가지 않더라도 정상 케이블에 비해 소리가 절반으로 작다는 것을 보실 수 있습니다. 그리고 노이즈가 들어온다면 서로 상쇄될게 없으니까 그대로 남아 있게 되는 것도 알 수 있습니다. 이런 케이블이 '언밸런스드' 케이블입니다. 

즉 좋은 품질의 밸런스드 케이블을 사용해야 노이즈 유입도 적고, 들어오는 노이즈도 없앨 수 있습니다. 상기한 브랜드의 케이블이 이런 최저 조건을 만족하는 브랜드들입니다. 

케이블에 돈을 아끼면 안 됩니다... 


+) 화이트 노이즈

위에서 말한 과정들(접지, 멀티탭, 케이블, ...)을 거치고도 남아 있는 화이트 노이즈는 오인의 프리앰프단 설계랑 부품에서부터 오는 경우가 많습니다. 그게 이놈의 특징이구나, 하고 사용하시면 됩니다. 거슬리신다면 iZotope의 RX Voice De-noise로 잡아주시면 됩니다. 딜레이가 중요하지 않은 상황이라면 ReaFir의 FFT를 8016 이상의 고해상도로 돌려보셔도 좋고요. 


++) 가끔씩 올라오는 10kHz(초고음의 삐------하는 소리)

주로 전원이 불안정해서 발생합니다. 특히 USB로만 구동하는 형태의 오인페에서 발생하는 것 같습니다. 가끔씩 USB 충전기들에서도 들리기도 합니다. SMPS 노이즈인것 같습니다. 저도 맨날 들으면서 이게 이명인지 노이즈인지 힘들어하다가 전원이 따로 들어가는 오인페로 바꾸고 아직까지 단 한번도 안 들렸습니다. 정확한 분석은 아니지만 이런 케이스도 있다~ 정도로 생각해보시면 좋겠습니다. 보통 10, 12, 15kHz에 꽂히니까 아주 높은 Q값의 EQ로 깍아두셔도 ㄱㅊ하고요. 그쪽은 Air 영역대라 약간 먹먹해질 수는 있지만 나머지가 살아있으니까 적당히 조절해보셔도 좋겠습니다.



+++) 진동에 의해 노이즈가 올라오는 경우도 생각보다 엄청 크게 올라옵니다.

저는 노트북만 쓰다가 큰 영향 없다 생각하고 있었는데 HDD 방식의 외장 하드 하나 추가하고서 원인 불명의 노이즈가 엄청 크게 올라왔었는데

원인은 그 외장하드 돌아가는 진동이 책상 타고 스탠드 타고 올라온거였습니다.

외장 하드 쓰시는 분들도 밑에 스폰지를 깔아보는 식으로 잡아주셔야 하겠습니다.

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왼쪽이 책상에 외장 하드를 그대로 두었을 때 이고 오른쪽이 밑에 스펀지를 깔았을 때 입니다.

심지어 오른쪽이 프리앰프 게인을 더 주었는데도 더 조용한 것도 알 수 있습니다.

진동... 조심하시기 바랍니다.


모두 화이팅입니다!

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