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음향:hardware:audio_interface:start

오디오 인터페이스

오디오 인터페이스는, 소리를 받아들여서 컴퓨터로 녹음하거나, 컴퓨터에서 소리를 출력하는 데 사용하는 컴퓨터 주변 기기이다.
오디오 인터페이스는 아래의 각각 항목에 나열한, 인터페이스, 컨버터, 헤드폰 앰프, 다이렉트 모니터링, 마이크 프리앰프 기능을 통합형으로 만드는 경우가 주로 많다.

보통 통합형 오디오 인터페이스오디오 인터페이스라고 부른다.

인터페이스

Interface : 접속 장치

순수 인터페이스1), 홈레코딩 위키에서는 오디오 인터페이스에 대하여 구분하기 위해 “인터페이스”라는 단어를 사용함.

오디오 신호를 컴퓨터 등에 연결하려 사용할 수 있도록 해주는 기능. PCIe, USB, Firewire, Ethernet 등은 모두 컴퓨터와 연결하기 위한 인터페이스 방식을 말한다.

물론 오디오 인터페이스 중에는 이러한 인터페이스의 기능 만을 가진 제품들도 있다. 밑에서 열거하는 컨버터나, 프리앰프 기능은 하나도 없이 들어오는 디지털 신호를 USB 형식으로 바꿔준다던지 Ethernet으로 바꿔준다던지 순수하게 “인터페이스” 기능 만으로 동작한다.

비슷하게 인터페이스라는 말은 여러가지 장치에도 사용된다. 특히 사람과 연결해준다는 뜻으로 휴먼 유저 인터페이스라는 말도 사용하는데, 휴먼 유저 인터페이스에는 키보드, 마우스, 모니터, 스피커 등 오감과 관련된 기기들이 있다.
ex.) 프린터 인터페이스, 미디 인터페이스, 키보드 인터페이스, 유저 인터페이스. USB 인터페이스 ,SCSI 인터페이스, 썬더볼트 인터페이스, IEEE1394 인터페이스.

몇 가지 인터페이스

인터페이스들은 프리앰프컨버터 등이 없기 때문에 일반 유저들에게는 다소 생소할 수 있다. 전문 장비로 사용되는 경우가 대부분이다. 주로 MADI나, AES3와 같은 디지털 프로토콜이나 오디오 네트워크 프로토콜을 사용하여 전문 프로 오디오 믹싱 콘솔들과 연결하여 사용하는데 사용한다.

DigiGrid MGB

https://digigrid.net/product/digigridmgb/

MADI 디지털 64채널 In/Out을 해주고 Ethernet cable로 컴퓨터 또는 SoundGrid와 연결한다.

RME HDSPe MADI

http://www.rme-audio.de/en/products/hdspe_madi.php

MADI 디지털 64채널 IN/OUT을 해주고 PCIe 슬롯으로 컴퓨터와 연결한다.

RME MADIface USB

http://www.rme-audio.de/en/products/madiface_usb.php

MADI 디지털 64채널 IN/OUT을 해주고 USB로 컴퓨터와 연결한다.

RME HDSPe RayDAT

http://www.rme-audio.de/en/products/hdspe_raydat.php

ADAT 디지털 32채널 IN/OUT을 해주고 PCIe로 컴퓨터와 연결한다.

인터페이스의 경우 보통 DSP 믹서가 없어서 실제 믹서를 따로 써야하거나, A/D, D/A 컨버터는 따로 달아 써야 하고, 프리앰프도 외장 프리앰프를 써야 하는 등, 프로 레벨의 장비 구성이 필요하게 된다. RME의 제품들의 경우 최소한 DSP mixer 정도는 내장되어있으나, 기능이 간소화 되어있다.(라우팅 정도 만 가능)

Digiface USB 와 ADAT로 디지털 믹서를 연결해서 사용하는 동영상



컨버터

컨버터는, 아날로그 신호를 디지털로 변환하거나 (A/D 컨버터, ADC) 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 (D/A 컨버터, DAC) 하는 구성 요소 이다. 컴퓨터를 통한 DAW녹음을 하기 위해서는 마이크프리앰프, 또는 장비에서 출력 되는 아날로그 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 신호인 디지털 신호로 변환해야 하기 때문에, A/D 컨버팅 과정이 필요하고, 컴퓨터의 내부에 있는 디지털 오디오 정보를 스피커 등으로 출력하기 위해서는 디지털 오디오 신호를 아날로그로 변환하는 과정이 필요하다.

따라서, 컴퓨터에서 사용되는 사운드 카드나, 오디오 인터페이스, 또는 디지털 레코더, 디지털 멀티 트랙 레코더 등에는 기본적으로 컨버터가 내장이 되어 있다.

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2020/02/09 · merefox

다이렉트 모니터링

소리가 오디오 인터페이스를 통해 컴퓨터에 들어가서 CPU로 처리되어 나오는 모니터링 방식을 소프트웨어 모니터링2)이라고 하는데, 이와는 반대로 입력된 소리가 컴퓨터에 들어가기 전에 가로채서 아웃풋으로 직접 보내서 모니터링 하게 하는 방식을 다이렉트 모니터링이라고 한다.3)

Note: 소프트웨어 모니터링의 경우에는 DAW와 CPU에서 처리되어 나오는 소리를 모니터링 하기 때문에, DAW에서 조절되거나, 플러그인 프로세싱을 거친 소리를 모니터링 할 수 있지만, 그만큼 사운드 시그널을 처리하는 시간이 걸려서 Latency가 발생 한다.

다이렉트 모니터링은 입력으로 들어오는 소리를 컴퓨터를 거치지 않고 바로 아웃풋으로 출력하기 때문에, Latency가 아예 없거나, 매우 적다(Near zero latency) 하지만, 컴퓨터를 통하지 않기 때문에 DAW에서 조절되거나, 플러그인 프로세싱 된 소리를 들을 수 없는 단점도 있다.

다이렉트 모니터링에는 몇 가지 종류가 있는데, 크게 버튼 식, 노브 식, DSP mixer 방식이 있다.

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2018/09/26 · merefox

프리앰프

오디오 인터페이스마이크 신호를 입력하기 위해 프리앰프가 내장되어 있는 경우가 많다. 마이크 프리앰프 출력이 아날로그만 지원하는 경우는 오디오 인터페이스의 아날로그 라인 레벨 입력으로만 연결할 수 있지만, 만약 프리앰프 출력이 디지털(ADAT, MADI 등)을 지원하고 오디오 인터페이스도 디지털 입력을 지원하면 자체 입력 채널에 추가로 프리앰프 채널까지 더하여 입력 채널 확장이 되기도 한다.

Gain은 Focus고 Fader는 Focal length 이다”4)

마이크 레벨의 신호를 라인 레벨의 신호로 증폭 시켜주는 장치.

Gain : 증폭량 조절. 20dB 면 신호의 Voltage 값을 10배 증폭한다. 20dB 면 10배. 40dB면 100배.
사람들의 일반적인 믿음과는 달리, 대부분 Gain 에 따른 레벨 증감비선형적5) 특성을 가지고 있다.6) 이러한 비선형적 특성의 대표적인 것으로 THD와, GBP, 임피던스 등이 있다. 물론 선형성이 거의 유지되는 Gain 특성을 가진 마이크 프리앰프들도 있긴 하다.7) 8) 9)


Impedance : 입력 임피던스 값의 조절.
Mic input : 마이크 레벨 신호를 입력 받을 수 있는 인풋.
Line input : 라인 레벨 신호를 입력 받을 수 있는 인풋.
Di input : 언밸런스, 컨슈머 레벨 신호 입력을 받을 수 있는 인풋 10)
Phase invert : 위상 반전 스위치. 11)
Low cut : 일정 대역 이하의 저역을 컷 해주는 스위치.
PAD : 입력 신호에 저항을 추가 하여 입력되는 신호를 감쇄 해주는 스위치.12)13)
+48V : 전원을 필요로 하는 마이크로폰팬텀 파워 48V 를 공급 해주는 스위치.
Trim : Gain 과 비슷하게 생각될 수 있지만, Trim라인 레벨의 레벨을 재조정(Trim)하는 것이라고 봐야 한다. Gain마이크 레벨라인 레벨로 증폭 시켜주는 것, Trim라인 레벨을 다른 라인 레벨로 재조정 시켜주는 것.


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오디오 인터페이스들은 왜 프리앰프를 내장하고 있나?

오디오 인터페이스의 내장 마이크 프리앰프는 과연 안 좋을까?

오디오 인터페이스 내부에서 프리앰프를 거의 필수로 내장하는 이유는 내부의 설계의 간소화로 인하여 프리앰프 회로를 A/D 컨버터와 바로 신호 직결이 가능하고14) 비용이나 기술 대비 상대적으로 좋은 음질이 가능하기 때문이다.

헤드폰 앰프

오디오 인터페이스들은 1-4개 정도의 헤드폰 앰프를 내장하는 경우가 많다. 보통 오디오 인터페이스의 사용자가 헤드폰을 사용하거나 녹음 시에 연주자를 위한 모니터 믹스를 줄 때 사용한다.

초급용 오디오 인터페이스의 경우 헤드폰 출력은 종종 메인(모니터) 아웃과 같이 동작하며 다이렉트 모니터링은 바로 이 헤드폰 아웃과 메인(모니터)아웃으로만 동작하게 된다. DSP 믹서가 있는 경우 헤드폰 앰프에 따로 모니터 믹스를 라우팅할 수 있는 경우도 있다.

입출력 확장

오디오 인터페이스에는 아날로그 I/O 뿐만 아니라 디지털 I/O 들도 있는 경우가 많고, 이 디지털 I/O 들을 통한 입출력 확장이 가능하다. ADAT, S/PDIF, AES3와 같은 방식들이 자주 사용되며, 프로용 장비들의 경우는 MADI이더넷 오디오 프로토콜(네트워크)방식도 사용된다.

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2022/01/26 · merefox
1)
오로지 인터페이스 기능만 있는 것들
2)
Native monitoring
3)
사실 오디오 인터페이스(또는 A/D 컨버터 또는 레코더)는 녹음 용도로만 사용하고 모니터링은 따로 믹스 콘솔을 사용하는 Console monitoring이 원래 전통적인 녹음할 때의 모니터링 방식의 정석이다.
4)
by 정승환
5)
Non-linear
6)
Gain 에 따른 특성이 아니고 레벨에 따른 특성이다. 이러한 비선형성 때문에 Gain값에 따라 소리의 톤이 바뀐다.
7)
주로 하이엔드 제품들
8)
비싸고 재미없을 수도 있다?!?
9)
DAW 내부에서 디지털로 이루어지는 Gain 이나 Trim 은 완벽한 선형이다. 즉, THD의 변동이 없으며, 임피던스에 의한 노이즈 증가,감소나, 대역폭 변동도 없다는 뜻이다.
10)
HI-Z 스위치를 사용하면 이 입력으로 인스트루먼트 레벨도 받을 수 있다
11)
위상을 180도 전환한다는 말은 틀린 말이 될 수 있다. 주파수 별로 180도 의 파장이 전부 다르기 때문이다.
12)
저항을 추가 하기 때문에 프리앰프의 허용 입력 임피던스를 줄이는 역할이기도 하다. 20dB 패드일 경우 허용입력 임피던스가 10배 감소한다. 30dB 패드는 허용 입력 임피던스 100배 감소.
13)
프리앰프의 PAD 스위치가 신호에 미치는 영향은 프리앰프의 PAD를 누르면 프리앰프의 Max input level이 높아진 효과와 같죠 그 말은 게인 이전에 패드가 있다는 사실입니다 즉 마이크 출력 신호를 감쇄한다는 말이죠 즉 마이크 출력의 V/I=R 에서 +R이 되는 것으로 V 가 감쇄하고 I는 그대로 이기에 즉 마이크의 출력 임피던스가 증가하는 효과와 같습니다. 이것은 DAC 또는 오디오 인터페이스 또는 믹싱 콘솔의 출력 임피던스앰프 또는 액티브 스피커의 어태뉴에이터 또는 Trim과 같은 관계이기도 합니다. -정승환-
14)
밸런스 입력/밸런스 출력 전환 회로나 버퍼의 불필요
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음향/hardware/audio_interface/start.txt · 마지막으로 수정됨: 2022/08/25 저자 merefox