PC 콘솔/카메라 입력 노이즈 원인 한방에 알아보기 (上)

2024-08-02
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PC 콘솔/카메라 입력 노이즈 원인 알아보기

" 믹서에 노트북만 꼽으면 징~~ 소리가 나다가 안나다 해요. " 

" 한참 잘사용하던 컴퓨터에서 갑자기 잡음이 나요."

" USB 사운드 카드로 바꾸면 해결된다고 했는데 노이즈는 같아요."
" 아날로그 콘솔에서는 안 났던 PC잡음이 디지털 콘솔로 바꾼 후 잡음이 심합니다."

교회, 학교, 학원, 카페 등 보급형 장비를 사용하는 곳에서 가장 많이 맞딱뜨리는 문제가 바로 PC노이즈다. 특히 코로나 시절부터 시작된 PC를 활용한 인터넷 방송의 활성화로 갑작스레 노이즈에 문제가 대두된 것이다. 모두 원인은 모르고 업체들의 여러 솔루션을 따라해 보거나 PC를 바꾸거나 장비를 교체하는 것으로 나름 해결했다. 그러나 확실한 원인은 모르고 지나쳐 버린 느낌은 다들 지울 수 없을 것이다. 이번 호에서는 간단한 수준의 노이즈를 다루면서 추가적으로 미러리스, 캠코더 등에 입력되는 3.5mm 단자를 중심으로 노이즈가 발생하는 원인에 대해 알아보기로 하자. 



PC 노이즈 

노이즈의 원인은 거의 대부분은 소스의 경우 기계적 결함, 전송에서의 접촉불량 등 원인을 쉽게 찾아낼 수 있는 경우가 많다. 

CD나 카세트 플레이어, 심지어 MP3 녹음기를 연결했을 때 접속 케이블의 문제를 제외하고 노이즈를 경험하지 못한다. 하지만 PC입력이 일상화된 이후 노이즈가 발생하는데 아무리 케이블을 바꿔도 노이즈가 없어지지 않는다. PC를 바꾸거나 노트북을 바꾸면 잠시 없어진다. 그러다가 어느 날 다시 노이즈가 발생하는 경우가 많다. 한동안 이를 해결하기 위해 외장형 사운드 카드를 활용했다. 하지만 외장형 사운드 카드가 중국산 케이블 형식의 출력카드로 간소화되고 사운드 인터페이스가 대중화되면서 점차 사라졌다. 사실 외장형 사운드 카드를 사용하더라도 노이즈는 사라진 것은 아니었다. 

사운드 카드의 출력은 과거 Line out과 Speaker out 단자가 각기 나눠져 있었고 Line out으로 Audio Mixer에 연결하면 문제는 대부분 해결되는 듯 착각 했다. 하지만 오늘날에는 그 자체가 사라졌다. 주로 노트북을 활용할 때 소프트웨어적으로  Line인지, Speaker인지 선택을 하고 이런 선택을 제대로 하더라도 노이즈는 사라지지 않는다. 

그렇다면 그 원인은 무엇일까? 전문가들은 몇가지 이유중 가장 큰 것은 다음 내용이다.  


1. 전기 노이즈 (그라운드 루프)

이 문제는 장비간 전기적인 임피던스 차이로 그라운드 루프가 발생하기 때문이다. 두 장비 간의 접지에 의한 처리방식 차이로 발생한다고도 볼 수 있다. 그래서 전문 엔지니어들은 이 경우 노이즈의 원인이 장비 마다의 전기를 공급해주는 내부장치간 접지 루프로 유도된다고 보는 경우가 많다. 노트북의 경우 전원을 뽑고 노이즈가 나지 않으면 바로 이 원인이다. 테스트할 때 전원을 연결하지 않은 노트북으로 테스트 해보면 장비 문제인지, 케이블 문제인지, 그라운드 루프 문제인지를 확실히 알 수 있다. 문제의 원인은 장비 보호를 위해 양쪽 장비가 접지를 사용하기 때문에 발생하는 것이다. 음향은 노이즈 문제로 접지를 안 쓸 수도 없고, PC는 접지 단자가 필수이기 때문에 접지에 의해 유도되는 것이다. 이런 원인이면 외장 사운드카드,  인터페이스, USB 사운드 카드 등 거의 모든 제품을 교체해도 해결되는 경우가 드물다. 

교회, 학원 등 대부분 시설의 경우 이를 해결하려면 Isolation 기능이 있는 케이블이나 전문적 장비를 사용한다. 절연이라고 부른다. 이 기능은 결론적으로 접지공유를 차단하는 것이다. 차단을 하면 음질의 특성이 바뀔 수 있으니 주의해야 한다. 실제로 제품의 회로를 보면 고급 브랜드 제품에 비해 저가형은 조잡하기 이를데가 없다. 어떤 제품의 외형은 그럴싸 하지만 회로라기보다는 부품이 트랜스 하나 달려 있는 경우도 허다하다. 때문에 좋은 장비를 써야한다고 전문가들이 조언하는 것이다. 사실상 이 때 교회나 이벤트 홀, 강당 등은 절연기능이 있는 DI박스를 사용해야 완전히 해결할 수 있다. 하지만 이러한 장비를 설치 하지 않고 있거나 기능이 적절치 않은 장비를 선정해 사용하는 경우가 대부분이다. DI는 잘못 사용하면 음질을 떨어뜨리기 때문에 음향 시설 전문가와 상담은 필수다. 

학원은 음질이 중요 시 하지 않은 경우가 많아 케이블로 대부분 해결하려 한다. 커넥터와 커넥터 사이에 내부 회로가 있으며 조금은 조잡한 회로가 있고 음질은 기대하지 말아야 할 정도로 깍아먹는다. 개인 방송을 하는 곳이나 학원에서 주로 사용한다. 노트북이 아니라 PC로 안정적 강의를 하기 때문에 설비에서 해결하려 한다. 일명 '뽑기'라고 한 이유는 모든 노이즈를 해결하지 못하기 때문이다. 사용하는 PC에 맞는 적절한 임피던스를 갖고 있는 케이블을 찾기 위해 뽑기를 해야하는 상황이 된다. 소형학원은 전문 SR앰프, 스피커 시스템이 아닌 노래방 앰프나 전관소방 앰프를 사용한 학원이 많기 때문에 노이즈가 발생해도 인식하지 못했다. 그러나 코로나로 인해 인터넷으로 수업을 해야하는 상황이 되면서 엄청난 노이즈가 발생한다는 것을 알게 됐다. 이러한 소형학원이나 개척교회 등 금전적 여유가 없는 곳은 임시방편으로 OBS같은 프로그램에서 말이 없을 때 노이즈를 제거하는 필터를 써서 노이즈가 상쇄된 것처럼 하는 경우가 많다. 그래서 화자가 말을 할 때만 순간적으로 소음이 들리지만 화자의 의미를 청취하느라 노이즈를 크게 인식 못하는 것이다. 이러닝의 경우 귀가 예민한 청년이 많을 시 클레임이 발생하기 때문에 유료강의를 하는 대형 학원은 이 방법을 사용할 수 없다. 

2. 사운드 카드 드라이버의 문제



이 상황은 MAC보다 대부분 윈도 PC에서 발생한다. 기존 SSD를 뽑고 이동식 SSD에 Linux를 설치해 부팅할 경우 노이즈가 사라졌다면 이 문제가 원인이다. 요즈음 모든 PC는 Realtek 칩셋을 사용하는 경우가 대부분이다. 칩셋의 드라이버가 문제인 경우는 "징~" 소리 보다는 "틱~틱" 같이 LP 튀는 소리가 주기적으로 발생한다. 원인은 윈도 드라이버간 통신 문제가 대부분이다. 안전모드로 부팅해 드라이버를 삭제하고 INF 파일과 PF 피일을 지우고 Realtek과 관련된 모든 Registry상 등록을 지워주고 재설치 해야한다. 즉 일반인은 하기 어렵다는 뜻이다. 왠만한 PC전문가도 이런 작업은 하지 않는다. 차라리 윈도를 재설치 한다. 아무리 드라이버를 업데이트하고 예전 드라이버로 콜백하더라도 이 문제가 해결되지 않는 건 이미 윈도 OS상의 하드웨어 제어 레벨이 사용자가 건들 수 없도록 보호돼 있기 때문이다.  

다른 사운드카드로 바꾸기 전에 시도해 볼만한 해결법은 CMOS상 사운드카드 설정 코덱을 바꿔 보거나 사운드 드라이버를 장치관리자에서 지운 직후 부팅해 CMOS에서 사운드 카드를 Disabled 시키고 부팅해 윈도에서 사운드가 없는 것으로 인식하게 하는 것이다. 이 때 사운드 드라이버 INF 파일과 PF 파일들을 system 폴더에서 모두 지운 후 옛날 드라이버를 찾아 설치한 후 다시 CMOS에서 사운드를 살리면 해결되는 경우가 많다(좀 어려운듯 해도 컴퓨터를 조금 해본 사용자들이라면 이 내용을 보여주면 금방할 수 있다).

3. 3.5mm 라인 노이즈 

마이크 라인(XLR, 캐논) 55라인(TS, TRS, 바나나) 3.5(이어폰) 라인을 들어 보았을 것이다. PC는 대부분 3.5 이어폰 라인 출력이고 이를 음향 콘솔에 연결한다. 문제는 3.5라인은 신뢰하기도 어렵고 신호도 매우 약한데도 불구하고 대부분의 사용자가 가정용 답게 시중에서 케이블을 구매해 사용한다는 점이 노이즈의 원인이 된다. 납땜을 해서 만들어지는 3.5 케이블이 아닌 경우 공장제품은 내부가 쉽게 석화가 진행된다. 그래서 1~3년 이내에 내부에 케이블이 단선되거나 접촉 불량이 생기게 된다. 또한 케이블 내부 도심도 신뢰성이 떨어질 수밖에 없기 때문에(5년후 잘라보면 구리색이 검정색으로 변질됨) 이러한 케이블로 인한 노이즈도 원인이 된다.   

라인 노이즈는 실드가 없는 공장제품이 대부분이어서 전기선이나 컴퓨터 주변, 조명 콘솔주변, 자기장이 강한 장비 주변을 지나갈 때 전기잡음이 유도될 수도 있다. 때문에 전문 시공업체는 3.5 라인을 별도로 발주하는 한편 전문 커넥터를 사용해 납땜한 뒤 납품, 시공한다. 전문 시공업체라고 하더라고 단가를 계속 저렴하게 발주하고자 하면 이런 분야까지 세세하게 신경을 쓰지 않는다. 당장 문제가 없기 때문이다. 

4. 고주파 노이즈 




정말 답이 없는 노이즈다. 이 역시 전원에서 발생하는 노이즈 이지만 그라운드 루프와는 차원이 다른 노이즈이다. 복권식 AVR UPS  뿐만아니라 시중에 판매하는 필터형을 쓴다고 해서 해결되지 않는 경우가 많다. 전자파노이즈에 가깝기 때문에 만약 케이블이 장거리로 이동 시 천장 등의 조명에서 다시 유도될 수도있다. 이러한 대형 전자파노이즈는 발생원인이 엘레베이터, 공조기, 난방기, 조명기 등 다양한 장비들 자체에서 발생하는 것으로 각각의 파형이 다 다르고 상황에 따라 작동이 달라 파형이 수시로 변화하기 때문에 매시간, 날씨마다 노이즈의 타입과 크기가 변화한다. 

고주파 노이즈는 완전히 잡는 것이 거의 불가능한 경우가 많고 만약 잡았다 싶더라도 다른 날 방문해 주의 깊게 소리를 들어보면 이전보더 더 크게 고주파소리가 들린다. 사용자가 고주파 노이즈 때문에 클레임을 걸면 시공업체는 다른 날 가서 테스트 해주고 문제 없으면 대충 원인을 둘러대고 검수를 받는 경우도 많다. 방송국이 아니고서야 이러한 전기적 대응을 대부분 해놓지 않기 때문에 이러한 노이즈가 발생하면 상당히 힘들다. 

고주파 노이즈는 근본적으로 발생시킬만한 모든 제품에 필터를 걸고 전원을 분리하는 작업과 차단식 UPS 등을 사용하는 것으로 해결하는 것 뿐이지만 이를 해결해주는 전문적 장비를 사용할 수도 있다. 물론 필터가 아니어서 비싼 것은 감안해야 한다. 음향은 그만큼 깨끗한 전기가 인입돼야 한다는 측면에서는 사용할 만한 제품이라고 볼 수 있다. 

5. PC 전원 회로상 노이즈 


이 노이즈는 여러가지 이유로 문제를 발생시키는데 PC나 노트북 내부에서 자체적으로 발생하는 노이즈를 말한다. 가장 대표적인 것으로 SMPS 회로 노이즈로 고성능 PC일수록 많이 사용하게 돼 있고 고주파도 많이 발생한다. 때문에 PC의 출력을 아날로그로 출력해 믹서에 꼽게 되면 기본적으로 믹서에 노이즈 를 전달하는 꼴이 된다. 

스위치 On/Off를 계속 반복하며 원하는 전압을 만들어내는 SMPS 회로의 경우 효율은 일반 리니어회로에 비해 압도적으로 좋기 때문에 많이 사용될 수밖에 없다. 하지만 계속되는 On/Off와 전기 사용량에 따라 On/Off 시간을  컨트롤하기 때문에 다양한 주파수대역의 엄청난 고주파 노이즈가 발생하게 된다. 12V, 5V, 3.3V 등 다양한 전압을 동시 공급해 서로 다른 주파수 대역의 고주파 노이즈가 섞이다 보면 가끔 소거되기도 하지만 심하게 증폭될 수 있는 것이다. 


이를 위해  다른 파워를 사용할 수도 있겠지만 우선 디지털화된 신호, 즉 S&P출력이나 그래픽카드의 HDMI 출력에 오디오를 보내 디임베더로 분리해 믹서 콘솔에 넣는 것이 가장 안전한 해결책이라고 할 수 있다. 

이러한 PC내부 노이즈를 없애기 위한 방법으로 PC나 장내 내 케이블에 소거기를 접합해 설계하기도 한다. 

6. 아날로그 노이즈 

이 밖에 노이즈는 대부분 장비 노이즈로 보면 되며 장비대 장비 전송에서 발생한다. 이는 업체들이나 사용자 실수로 발생하는 경우가 많다. 특히 XLR단자 입력이 소리가 크다고 무조건 XLR 로 입력하는데서 비롯되는 경우가 많다. Mackie 믹서의 경우 저항이 낮은 만큼 소리도 맑으나 노이즈에는 약한 편이라고 알려져 있다. SoundCraft의 경우 보급형 아날로그 믹서가 많이 선호된다. 저항이 다소 높은 만큼 노이즈에 강한 대신 조금은 둔탁하다. 

소형 아날로그 믹서의 경우 XLR로 입력하면 자동으로 MIC 레벨로 인식되는 아날로그 믹서가 많다. 장비출력은 Line 출력인데 PC출력이나 카메라 출력을 XLR로 입력하면 MIC 레벨로 인식해 입력된다는 이야기다. 이는 아주 미약한 고주파  노이즈나 유도 노이즈를 증폭시킬 수 있다. 잘못 사용하고 있는 것이다. 믹서의 사양 확인 없이 출력은 무조건 XLR이나 벨런스가 좋다고 생각하고 입력을 무작정  XLR로 입력하려 한다. 밸런스로 입력해 믹서가 자동으로 마이크 레벨로 인식, 음량이 커진다면 잘못 연결한 것으로 판단해야하는데  소리가 크니 음질이 더 좋아졌다고 생각한다. 노이즈가 올라오는것은 다른 문제라고 생각하는 경우가 많다. 

아날로그형 노이즈를 해결하기 위해서는 Balaned와 UnBalanced, RCA  및 Line, Stereo 입출력의 입피던스 차이를 완전히 이해 해야하고 콘솔마다 Aux, Group, Main 등 입출력 레벨 차이 인지하고 매칭하는 것이 필요하다.   

대형 공사를 수주한 뒤 공사를 했다고 해서 이러한 매칭작업을 완벽하게 시공하는 사람은 잘 없는 편이다. 제품 마다 단자 임피던스 차이를 매뉴얼로 보며 하나하나 계산하는 것은 사용자의 몫일 수 있다는 것이다. 초대형 콘서트홀이나 지상파를 제외하고는 이런 작업을 하지 않는 편이라고 보면 된다. 다만 전술했든 업체들도 Line을 MIC 단자에 XLR로 마구 입력하는 것은 조금은 습관적으로 하는 편이니 조심하라는 것이다.  

이 부분은 믹서 매뉴얼에 거의 기재돼 있지 않으므로 테스트 해보는 방법 뿐이다. 같은 Balaned 신호를 XLR로 입력 시 소리가 확연히 커졌다면 MIC로 입력 받았을 가능성이 크다는 것을 인지하면 된다. PC의 출력은 MIC가 아니다. Line도 아니고 거의 Speaker 레벨인 경우가 많다. 더구나 스테레오로 출력한다. 때문에 3.5mm to XLR 2채널 입력을 사용하는 것은 위험하다. 요즘은 프로그램이 자동으로 Line 레벨로 출력해주지만 간혹 Speaker레벨로 출력하는 경우도 있으니 조심해야 한다. 




사용자들은 XLR은 밸런스이고 길쭉한 것은 무조건 언벨런스라고 착각하는 경향이 있다. 1/4" 잭, 즉 5.5mm 잭도 중간이 나눠져 있고 장비대 장비 연결로 사용하면 밸런스 출력이다. 오디오에서는 단자 모양이 중요한 것이 아니라 제품이 주고 받는 신호가 중요하기 때문에 모양이 어떤 모양으로 들어오고 나간 것에 집중해 신호를 잘못 해석하면 안 된다.   

지금까지 대규모 방송제작 환경이 아닌 보급형 방송 환경에서의 오디오 노이즈 발생 원인을 알아 봤다. 의외로 기본적 원인에 대해 깊게 생각하지 않고 운영하는 사람들이 많고 전문 설비 업체에게 무조건 해결하라고 하는 우를 범하는 소비자도 있다. 원인은 PC나 건물에 있을 수 있다. 장비 마저 본인들이 선정하고 설비업체에게 노이즈를 잡지 못한다고 검수를 하지 않고 책임을 전가하는 경우도 많다. 정확히 말하면 원인을 찾게 되면 해당 업체의 문제가 아닌 경우가 대부분이다. 이를 밝혀 내고 문제를 해결하면 비용을 내야 하는데 업체가 비용을 내라고 하면 회피하려 한다. 장비를 모두 떼서 운동장에 설치하면 이런 노이즈가 안 나기 때문에 이 부분은 업체와 발주처간 항상 시비거리가 된다. 때문에 실력있고 경험 많은 음향업체들은 이런 소비자는 회피한다. 아예 견적을 내지 않는 것이다.  

 예를 들어 해외의 경우 최악의 상황에 직면해 재판을 한 경우도 있다. 심각한 노이즈가 발생했고 당연히 발주처를 해결해 달라고 했다. 업체측은 비용을 들여 우선 해결하고 구두발주도 발주라며 계약 내용에 없고 설비 전에는 건물내 다른 곳으로부터 오는 노이즈에 대해서는 책임질 수도, 알 수도 없으니 별도 비용을 청구했다.  

발주처는 비용을 내지않으려 했고 공방이 일어났다. 설비업체가 수천 만원급의 장비로 납품한 장비와 설비 문제가 아님을 증명했고 건물내에서 다른 업체가 납품한 장비 뿐아니라 건물내 불규칙한 전자파 장애도 있었던 것이다. 결국 소비자인 발주처는 업체가 이 문제를 해결하는데 들어간 인건비, 장비비용 뿐 아니라 재판에 사용된 테스트 장비 렌트 비용과 테스트 인건비, 재판비용 등 모두 부담할 수밖에 없었다고 한다.  


비디오플러스 독자분들께서는 오디오 노이즈가 발생하면 무조건 설비, 시공업체에게 책임을 돌리지 말고 가능한 업체와 상의해 현명하게 해결해 나가길 바란다.  '전문 업체니 당연히 노이즈를 해결해주는게 계약에 포함된다'는 것은 잘못된 문화이다. 정확히 업체가 따지기 시작하면 노이즈에 원인이 어디에 있으냐에 따라 계약에 포함될 수도, 아닐수도 있는 문제인 것이다. 


다음 호에서는 보급형 미러리스 카메라, 캠코더 수음 시 발생하는 다양한 문제점과 해결법에 대해 알아 보겠다.