Voltage Controlled Amplifier

VCA는 입력되는 제어 전압(혹은 전류)에 따라 증폭기의 이득(Gain)이 실시간으로 변하는 전자 회로 또는 집적회로(IC)입니다. 오디오 신호 처리, 자동 게인 제어, 컴프레서, 믹서 등 다양한 전자 장비에서 사용됩니다.

• 제어 전압에 따라 이득(Gain) 변화: VCA는 외부에서 인가하는 제어 전압의 크기에 따라 신호의 증폭 비율이 달라집니다.(일부 회로에서는 실제로 감쇠만 하기도 하며, 반드시 “증폭“만 하는 것은 아닙니다.)
• 회로 구조: VCA는 Op-amp, 트랜지스터, 다이오드 어레이, 또는 Blackmer 셀 등 다양한 방식으로 구현됩니다. 대표적인 VCA로는 dbx202, THAT 2150, THAT 2180/2181 등이 있습니다.
• 동작 방식: 입력 신호와 제어 전압(CV)이 동시에 들어오며, 제어 전압의 변화에 따라 출력 신호의 크기가 비례적으로(선형, 로그 등) 달라집니다.
• 응용 분야
  • 오디오 믹서의 페이더/오토메이션
  • 컴프레서, 리미터, 노이즈 게이트 등 다이내믹 프로세서
  • 자동 볼륨 조정(AGC)
  • 계측기, 통신 장비 등에서 신호 레벨 제어

“Blackmer”라는 이름은 VCA 회로의 핵심 원리를 개발한 David E. Blackmer(dbx 창립자)에서 유래합니다.

Blackmer gain cell이라는 독특한 회로 구조를 사용해, 전압에 따라 증폭도를 지수적으로(즉, dB 단위로) 제어할 수 있습니다. 이 구조 덕분에 VCA 컴프레서는 빠르고 정확한 컴프레션, 낮은 왜곡, 넓은 다이내믹 레인지를 얻을 수 있습니다.

고급형 레코딩 콘솔에서는 VCA(전압 제어 증폭기) 회로를 페이더나 노브에 적용하여, 리콜(Recall) 기능을 도입하고 신호 경로에 직접적으로 노브나 페이더가 영향을 미치지 않도록 설계되었습니다. 이러한 구조에서는 사용자가 조작하는 페이더와 노브가 실제 오디오 신호를 직접 통과시키는 것이 아니라, 제어 전압을 생성하여 VCA의 증폭도를 조절합니다. 따라서 오디오 신호는 항상 고정된 경로로 흐르며, 페이더와 노브는 오로지 VCA를 통해 신호의 크기만을 제어하게 됩니다.

이 방식의 가장 큰 장점은 콘솔의 각종 설정(페이더 위치, 노브 값 등)을 전자적으로 저장하고, 필요할 때 언제든지 불러오는 리콜 기능이 가능하다는 점입니다. 예를 들어 SSL 4000 시리즈 같은 콘솔에서는 각 채널의 셋팅 상태를 스냅샷처럼 저장하고, 나중에 동일한 설정을 자동으로 재현할 수 있습니다. 이로 인해 믹싱 작업을 여러 번에 나누어 진행하거나, 다양한 프로젝트 간에 신속하게 설정을 전환할 수 있게 되었습니다.

결과적으로, VCA 기반 제어 시스템은 신호 경로의 순수성을 유지하면서도, 리콜 및 자동화와 같은 현대적인 편의 기능을 고급 콘솔에 제공하는 핵심 기술로 자리잡았습니다.