[IFI] 같은 장비인데 컴퓨터마다 음질이 다른 이유? (ifi 아이디펜더, 아이사일런서로 해결?)
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안녕하세요. 사운드캣입니다.
USB DAC 노트북에 연결하면 음질이 좋은데, 데스크탑에 연결하면 음질이 떨어져요.
에잉?
여기서 바로 전투 모드가 상승하는 분들이 있을 겁니다.
"컴퓨터는 디지털이야 바보들아 그런 일이 일어날 수가 없어~"
그런데 실제로 이런 일이 많이 일어납니다.
또 무슨 약을 팔려고...
음향기기 커뮤니티나 스튜디오 녹음 현장에서 종종 나오는 이 황당한 질문은
심리적인 착각이 아니라 실제로 팩트입니다.
심지어는 음악 작업을 위해서 본격적으로 해보기 위해서
500만 원이 넘는 최고급 데스크탑을 새로 맞췄는데,
몇 년 된 노트북에 꽂아 들었을 때보다 소리가 둔탁하고 저음이 답답하게 뭉쳐 들린다고 하시는데...
이런 웃지 못할 기현상이 실제 일어납니다.
디지털 신호는 0과 1이니까 어떤 PC에 꽂든 완벽히 똑같아야 하는 것 아닐까요?
오디오 인터페이스나 DAC이 고장 난 걸까요? 결론부터 말씀드리면 장비에는 아무 죄가 없습니다.
혹시 지터(Jitter) 이야기하려는 거 아냐?
오늘은 Jitter 이야기가 아니라 그보다 더 근본적인 문제를 이야기해 보려고 합니다.
지터 이야기는 다음에...
범인은 그라운드 루프 같은 전원 문제부터, USB DAC이나 오디오 인터페이스를 사용할 때
버스 파워 사용 시 USB 케이블을 타고 흘러드는 ‘더러운(?) 전원 노이즈’에 대한 이야기입니다.
먼저 이 글은 "징~~ 윙~~ 움~~" 하는
전원 노이즈를 설명하려는 글은 아니지만 그것도 중요한 문제이므로 간단하게 알아보겠습니다.
노이즈에 대해서 문의를 하면 거의 100%로 접지를 하세요!라는 답변이 달립니다.
접지가 되는 멀티탭을 사용하세요~
하지만 대한민국에서 모든 220V 전원은 접지가 되어 있고, 접지가 안되는 멀티탭을 파는 것은 불법입니다.
접지가 되어도 문제가 되는 경우?
그라운드 루프에 대해서 짧게 설명드릴게요.
그라운드 루프(Ground Loop)는 서로 다른 전원을 쓰는 음향 기기들이 연결될 때
각각 다른 접지에 연결되어 하나의 닫힌 '고리(Loop)'를 만든 것을 말합니다.
보통의 경우는 같은 전원을 공유하는 오디오 기기끼리는
같은 접지를 사용하는 것이 좋지만
문제는 여기에 오디오 기기뿐만 아니라 PC 메인 전원
모니터 등 다른 여러 장치가 같이 연결된다는 점입니다.
그러면 모든 기기가 그라운드를 공유하게 되어 문제가 일어납니다.
따라서 가장 먼저 해주실 작업은 보통 집안에 전원 소켓은 2개이므로
멀티탭 2개를 사용해서 1개는 PC와 모니터 등으로
나머지 1개는 오디오 장치만 연결해 주는 것이 좋습니다.
자 그라운드 루프에 대해서는 이제 알아보았고, 오늘의 본격적인 이야기를 시작합니다.
노트북에 연결하면 음질이 좋고, 데스크탑에 연결하면 안 좋은 이유, 노트북 전원이 더 좋다?
먼저 전혀 문제가 없다~ 음질 똑같다고 하시는 분들은
현재 PC에 제대로 된 전원과 PC에서 제대로 된 USB 파워를 만들어내서
잘 공급하고 있는 것이므로 별도의 조치가 필요 없습니다.
하지만 문제가 일어난다면
원인과 해결책을 알아보아야 합니다.
먼저 오늘의 주제인 노트북에 연결하면 음질이 좋은데 데스크탑에 연결하면 좋지 않다는 주제를 탐구해 보겠습니다.
먼저 왜 배터리로 구동되는 노트북이
수백만 원짜리 고성능 데스크톱보다 오디오 인터페이스 전원 면에서는 훨씬 유리할까요?
노트북의 배터리 특히, 충전이 되지 않고 있는 상태의 순수 100% 배터리 모드는
외부 전기적 간섭이 전혀 없는 아주 깨끗한 '청정 암반수'와 같습니다.
어댑터를 꽂아도 -> 배터리 -> 노트북 전원으로 가면서 정류되기 때문에 전원의 잔물결(Ripple)이 매우 적습니다.
무엇보다 벽면 콘센트 접지 라인과 물리적으로 분리된 '플로팅 그라운드(Floating Ground)' 상태를 유지하므로
전기로 인한 잡음이 생길 여지가 적습니다.
반면 오히려 최신 고성능 데스크톱은 사정이 완전히 다릅니다.
CPU와 GPU가 찰나의 순간마다 엄청난 전력을 출렁이며 소모하고,
메인보드 전원부(VRM)와 초고속 SSD, 팬 모터가 쉴 새 없이 고주파 전자파를 뿜어냅니다.
즉, 데스크톱 내부의 USB 전원 라인은 미세한 전원 흔들림과 전자파 노이즈가 휘몰아치는 '복잡한 도심 공장 수도관'이 될 수도 있습니다.
또한 최신의 고성능 데스크탑은 약 1kW에 육박하는 600W~850W의 높은 파워를 장착하고 있습니다.
대한민국 일반 가정에 공급되는 전원은 대부분 3kW 계약 전력입니다.
하지만 전원을 과도(?)하게 사용하는 기기들은 예전보다 많이 늘어났습니다.
에어콘도 예전에 거실에만 있었지만 요즘은 2in1이나 시스템 에어콘
창문형 에어콘 등으로 방마다 장착되어 있고
가스레인지 대신에 순간 전원을 엄청나게 소모하는 인덕션이 장착되어 있습니다.
물론 이 한도를 현저하게 초과하면 누전차단기 등이 내려갑니다.
그래서 인덕션 설치해서 고생하는 분들이 많죠.
하지만 문제는 한계치에 근접하거나 이를 미세하게 초과하는 상황입니다.
3kW가 넘어갔다고 해서 바로 누전 차단기가 작동하지 않고
집안 내부 배선에 걸리는 저항으로 인해 순간적인 전압 강하가 발생하게 됩니다.
이는 기기가 필요로 하는 안정적인 전원 공급을 방해하는 요인이 됩니다.
오디오 장비 내부의 트랜스포머나 정류단은 일정한 AC 전압을 입력받아
깨끗한 DC 전원으로 변환하도록 설계되어 있는데, 입력 전압이 불안정해지면 리플 노이즈가 증가하여 스피커를 통해 험(Hum)이나 찌그러짐 형태의 잡음으로 발현될 수 있습니다.
특히 겨울이나 여름에 뉴스에서 "전력 공급 비상"이라는 뉴스가 뜬다면
우리 집도 에어콘을 빵빵하게 올렸을 것입니다.
오디오 커뮤니티에 보면 겨울철 전열기나 여름철 에어컨 가동 시 특정 시간대에 스피커에서 웅웅거리는 노이즈가 심해진다는
경험담이 매우 흔하게 발견되며, 이는 전압 불안정과 노이즈 유입이 복합적으로 작용한 결과입니다.
따라서 데스크탑에만 노이즈가 발생한다면 먼저 말씀드린 '그라운드 루프' 현상이 아닌가 점검하고
일단 에어콘이나 인덕션 등 다른 기기를 끈 상태에서 체크를 해보아야 합니다.
본 블로그에도 적었지만 "아버지가 집에만 들어오면 노이즈가 나온다."는 질문은
아버지께서 일을 마치고 들어오셔서 에어콘을 풀가동했기 때문이며,
어머니가 요리만 하면 노이즈가 나온다도 어머니께서 인덕션이나
에어프라이어를 돌렸기 때문이지, 조직적(?)으로 가족의 음악 작업이나
음악생활을 방해하기 위한 것은 아닙니다.
만약 이렇게 해도 문제가 있다? 그러면 다음 단계로 가봅시다.
그전에 오디오 인터페이스의 팬텀 파워에 대해서 살짝 알아보고 넘어가겠습니다.
오디오 인터페이스가 팬텀 파워를 만들어내는 과정
스칼렛 2i2 같은 입문용 및 중급형 오디오 인터페이스는 대부분 별도의 전원 어댑터 없이
USB 케이블 하나로 전력과 데이터를 모두 해결하는 'USB 버스 파워' 방식을 사용합니다.
문제는 보컬 녹음에 필수적인 콘덴서 마이크를 사용할 때 발생합니다.
콘덴서 마이크를 켜려면 48V 팬텀 파워가 필요한데,
오디오 인터페이스는 USB 포트에서 받아온 5V 전압을 내부 승압 회로를 통해 약 10배 끌어올려 48V를 만듭니다.
물론 이 전압은 매우 높지만 전류는 10mA 정도로 약하긴 합니다.
하지만?
USB에서는 5V를 받아서 이를 10배 정도 승압을 해서 사용합니다.
요즘은 예전처럼 트랜스포머(변압기)로
증폭하는게 아니라
반도체로 안전하게(?) 증폭을 하지만 만약 입력 전원이 5V가 아니라 불안정하다면
팬텀 파워도 정확하게 48V를 만들지 못하고 오락가락하게 될 수 있습니다.
< 48V 팬텀 파워를 만들어내는 반도체와 회로도 >
전압과 전류가 48V/10mA로 일정한게 아니라 계속 변한다면
콘덴서 마이크도 정상적으로 동작하기 힘들어져
신호 대 잡음비(SNR)를 악화시킵니다.
돈 안 들고 바로 해볼 수 있는 1차 긴급 처방
자, 지금 여러분은 노트북에서는 문제없는 USB DAC과 오디오 인터페이스가
데스크탑에만 연결되면 음질이 안 좋아지고 벙벙하고
특히 48V 팬텀 파워를 사용하는 마이크 사용 시 음질의 저하를 느끼고 계십니다.
그리고 기본적인 그라운드 루프 방지도 해봤고
전기를 많이 잡아먹는 다른 기기도 껐는데
현상이 동일합니다.
이때 처방 일단, 아래 3가지 조치만으로도 노이즈를 줄일 수 있습니다.
본체 후면 메인보드 포트에 직결하기
PC마다 틀릴 수는 있지만, 컴퓨터 전면의 USB 포트는
본체 내부를 기다란 연장 케이블로 가로질러 오기 때문에 내부 전자파를 안테나처럼 수집할 수 있으며
또 일부는 무전원 허브인 경우가 많습니다.
반드시 메인보드 칩셋에 직접 붙어 있는 후면 포트에 연결하세요.
무전원 USB 허브는 절대 금지
무전원 허브는 전압을 갉아먹고 데이터 지연(레이턴시)을 유발하는 오디오 인터페이스의 천적입니다.
실제로 USB 전력 측정기 등으로 측정해 보면
무전원 허브는 약 5~10% 정도 전압도 떨어지고 여러 기기가 연결되면 될수록 전원 부족에 시달리는 경우도 많습니다.
벽면 콘센트 직결 및 대기전력 차단 해제
예전에는 구축 아파트에만 문제가 일어났지만, 요즘은 신축 아파트인데도 그런 문제가 많다는 분들이 많은데
직접 제가 확인을 한 것도 있지만 대기전력 자동 차단 소켓에 연결 시 노이즈가 나오는 경우도 있었습니다.
대기전력 차단 콘센트는 전력 감지를 위해 내부에 소형 기판과 스위칭 전원 공급 장치를 탑재하고 있어
구조적으로 고주파 노이즈를 발생시킵니다.
이 스위칭 노이즈가 교류 전원 라인을 타고 역류하여 전원 품질에 민감한 오디오 기기에 유입되면서 험이나 화이트 노이즈 같은 전기적 잡음을 유발할 수도 있습니다.
따라서 현재 노이즈가 나오고 있다면, '상시 전력 포트'에 연결하거나 이 모드를 해제해 주세요.
자 여러분은 이제 그라운드 루프, 전원 차단, 컴퓨터 후면에 직결, 상시 전원 연결 등 모든 조치를 취하였습니다.
그럼에도 불구하고 노이즈가 나온다면 이제 돈을 써야 할 차례입니다.
전원과 데이터 노이즈를 근본적으로 해소하는 iFi 오디오 라인업
일단 먼저 말씀드릴 것은 USB DAC이나 오디오 인터페이스의 드라이버 재설치 같은 것으로는
전원 선과 그라운드를 타고 들어오는 전원 노이즈를 해결할 수 없습니다.
물리적으로 노이즈 통로를 끊거나 정화해야 합니다.
이때 오디오 마니아와 프로 음향 엔지니어들이 찾는 구원투수가 바로 iFi Audio의 iDefender와 iSilencer 라인업입니다.
iFi iDefender+, iFi iDefender MAX : 더러운 전원을 끊고, 깨끗한 전기로 갈아치우다
iDefender+ 사진을 누르면 제품 페이지로 이동합니다. (5V/1A)
iDefender MAX 사진을 누르면 제품 페이지로 이동합니다. 20V/5A (100W)
핵심 역할: USB 전원 차단 및 그라운드 루프 해제 (Ground Loop Breaker)
작동 원리: PC USB 포트에서 들어오는 노이즈 섞인 5V 전원선을 물리적으로 싹둑 끊어냅니다.
그 대신 제품 측면에 달린 USB-C 포트에 외부 초저노이즈 전원(iFi iPower Mk2 등)을 연결해
오직 100% 순수한 전기만 오디오 인터페이스로 공급합니다.
물론 USB 유전원 허브로 같은 효과를 기대할 수도 있습니다, 다만 이 경우 허브 자체의 레이턴시가 증가할 위험은 여전히 존재합니다.
iPower 2 / iPowerX
iFi Audio에서 나온 초저노이즈 오디오 전용 AC/DC 전원 어댑터와 전원노이즈 제거 어댑터인데요.
표에서 보신 대로 이 어댑터와 iDefender 시리즈를 조합하면 깨끗한
외부 전원을 공급해 버스 파워 DAC/오인페의 성능을 극대화할 수 있습니다.
실제로 그냥 아무 USB 어댑터를 쓰는 거 아니냐? 하시는데 그런 제품이 제대로 된 게 아니라는 게
여러 결과에 나와있죠.
실제 리뷰를 보시면 더 잘 알 수 있는데요.
참고로 여기에 설명된 iSilencer 부분은 엄밀하게 말해서 전원 영향이 100%는 아니라서 이번 기회에는 소개해 드리지 않겠습니다만
궁금하시면 영상을 보시면 잘 설명되어 있습니다.
iSilencer는 추후에 Jitter라는 것을 설명할 때 다시 다루어보도록 하겠습니다.
마무리하며
"컴퓨터 바꿨더니 소리가 왜 이러지?" 하고 오디오 인터페이스나 마이크를 탓하며
더 비싼 장비로 이중 지출을 하실 필요가 전혀 없습니다.
물론 그렇게 해결될 수도 있지만 대부분은 오디오 인터페이스나 DAC이 별도 전원을 사용하여 문제가 없는 경우
아무리 디지털이라도 오디오 인터페이스는 아날로그 신호를 입출력하는 기기이기에
문제는 장비의 스펙이 아니라 전기의 순도인 것입니다.
더러워진 전기에 문제가 있구나?
그걸 깨끗하게 해야겠구나?
그렇게 생각하시면 의외로 쉽게 문제를 해결할 수 있습니다.
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