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오디오 인터페이스
Audio interface, 오인페
오디오 인터페이스는, 소리를 받아들여서 컴퓨터로 녹음하거나, 컴퓨터에서 소리를 출력하는 데 사용하는 컴퓨터 주변 기기이다.1)
오디오 인터페이스는 아래의 각각 항목에 나열한, 인터페이스, 컨버터, 헤드폰 앰프, 다이렉트 모니터링, 마이크 프리앰프 기능을 통합형으로 만드는 경우가 주로 많다.
보통 통합형 오디오 인터페이스를 오디오 인터페이스라고 부른다.
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인터페이스
Interface : 접속 장치
순수 인터페이스2)를 말한다. 홈레코딩 위키에서는 오디오 인터페이스에 대하여 구분하기 위해 “인터페이스”라는 단어를 사용한다.
컴퓨터와 연결하기 위한 인터페이스 방식은 아래와 같은 것들이 있다.
- PCIe
- PCI
- USB
- Firewire
- Thunderbolt
오디오 인터페이스 중에는 컨버터나, 프리앰프 기능은 하나도 없이 들어오는 디지털 신호를 USB 형식으로 바꿔준다던지 Ethernet으로 바꿔준다던지 순수하게 “인터페이스” 기능 만으로 동작하는 제품들도 있다.
사실, 인터페이스라는 말은 여러가지 다른 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
인터페이스만으로 동작하는 몇가지 제품들
인터페이스만으로 동작하는 제품들은 프리앰프나 컨버터 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
RME HDSPe MADI
RME MADIface USB
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
ASIO
Audio Streaming Input/Output
ASIO는 “Audio Streaming Input/Output”의 약자로, Steinberg에서 개발한 오디오 API(프로그래밍 인터페이스)입니다. ASIO는 전문적인 오디오 인터페이스나 오디오 장비에서 더 빠른 오디오 처리 성능을 가능하게 하는 드라이버 시스템입니다. ASIO 드라이버를 지원하는 오디오 장비는 뛰어난 오디오 성능과 낮은 레이턴시(오디오 신호 처리 지연 시간)를 제공합니다.
일반적으로 오디오 인터페이스는 ASIO 드라이버를 기본적으로 지원하며, 이를 통해 음악 프로듀서, 믹서, 음향 기술자 등이 더 높은 오디오 품질과 더 낮은 레이턴시를 활용할 수 있습니다. 반면 일반적인 사운드 카드에서는 ASIO 지원이 드물지만, 가끔 ASIO 드라이버를 지원하는 경우가 있습니다.
ASIO 드라이버의 지원 여부는 오디오 인터페이스와 사운드 카드를 평가하고 구분하는 중요한 기준 중 하나이며, 전문적인 오디오 작업에 필수적입니다. 이를 통해 사용자는 뛰어난 오디오 품질과 성능을 경험할 수 있습니다.
컨버터
컨버터는, 아날로그 신호를 디지털로 변환하거나 (A/D 컨버터, ADC) 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 (D/A 컨버터, DAC)하는 구성 요소이다. 컴퓨터를 통한 DAW 에 녹음을 하기 위해서는 마이크나 프리앰프, 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 D/A 컨버팅 과정이 필요하다.
따라서, 컴퓨터에서 사용되는 사운드 카드나, 오디오 인터페이스, 또는 디지털 레코더, 디지털 멀티 트랙 레코더 등에는 기본적으로 컨버터가 내장이 되어 있다.
다이렉트 모니터링
소리가 오디오 인터페이스를 통해 컴퓨터에 들어가서 CPU로 처리되어 나오는 모니터링 방식을 소프트웨어 모니터링이라고 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, 그 만큼 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 방식, 노브 방식, DSP mixer 방식이 있다.
프리앰프
오디오 인터페이스에 마이크 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.
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 가능하고6) 비용이나 기술 대비 상대적으로 좋은 음질이 가능하기 때문이다.
헤드폰 앰프
오디오 인터페이스들은 한두개의 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.7) DSP 믹서가 있는 경우 헤드폰 앰프에 따로 모니터 믹스를 라우팅할 수 있는 경우도 있다.
디지털 단자를 통한 입출력 확장
루프백
오디오 드라이버 출력으로 나가는 소리를 다시 오디오 입력으로 되돌리는 것
내가 운영체제에서 듣는 모든 소리(유튜브, 음악 재생, DAW)를 다시 실제의 오디오 입력 채널/Loopback input등으로 이름 지어진 가상의 오디오 입력 채널로 되돌려준다.
오디오 출력을 다시 실제의 오디오 입력으로 다이렉트로 연결하는 방식의 Loopback은 물리적으로 구현되어 있는 경우이고, 구현이 쉽지만, 출력을 다시 가상의 오디오 입력 채널로 연결하는 방식은 입출력 라우팅을 할 수있는 DSP칩이 필요하게 되므로 좀더 고가의 오디오 인터페이스로 구현된다.
네트워크 오디오 인터페이스
오디오 인터페이스들은 보통 컴퓨터와의 연결에 PCIe, USB, 썬더볼트 등을 사용하지만, 이더넷을 통해 연결하는 오디오 인터페이스도 있다.8)
네트워크 오디오 인터페이스들의 최고의 장점은 입출력의 확장성, 설치 거리의 제한을 받지 않는 점9), 별도의 워드 클럭 연결이 필요 없는 점 등이다.
기존 오디오 인터페이스들은, 컴퓨터에 여러 개의 오디오 인터페이스를 연결한다고 입출력이 확장되지 않는다. 각각의 오디오 인터페이스들이 동기화(Sync)되어 동작하지 않기 때문이다.10)
일반적인 오디오 인터페이스로 입출력 확장을 하려면, ADAT 단자를 이용하거나11) 고급형 오디오 인터페이스 경우는 AES/EBU 를 사용하고, 좀 더 전문적인 오디오 인터페이스의 경우에는 MADI를 사용하는 것도 볼 수 있다.12)
이렇게 여러가지 디지털 프로토콜을 동시에 사용하거나 하면 동기화를 위해서 워드 클럭 제너레이터가 필요해지고, 이러한 디지털 연결 케이블 길이의 제한도 있어 제한적인 부분이 많이 있다.
하지만 네트워크 오디오 인터페이스들은 네트워크 스위치 허브를 통해서 여러 대의 오디오 인터페이스들을 하나의 디바이스로 쉽게 동기화 및 통합(Aggregation) 시킬 수 있다.
Note: 개인 홈레코딩에서는 네트워크 방식이 필요 없을지 몰라도 스튜디오/방송국 시스템에서는 이야기가 전혀 다르다. 네트워크 오디오 인터페이스들은 기본적으로 스튜디오 환경을 목표로 만드는 오디오 인터페이스들이기 때문에 스튜디오 및 레퍼런스 장비로 만들어지는 경우가 많다. 대표적으로 FOCUSRITE의 레드, 레드넷 제품군, Waves 의 디지그리드 제품군13), YAMAHA 의 NUAGE 제품군, MERGING 사의 RAVENNA 제품군, MOTU 사의 AVB 제품군을 예시로 들 수 있다. 사실 방송국에서 복잡한 스튜디오나 시설 간의 오디오 연결에 대한 해결 방법으로 네트워크 연결 방법이 등장하게 되었다.
추가로 네트워크 방식의 오디오 인터페이스들은 ASIO Multi-Client나 ASIO Multi-Access(여러대의 컴퓨터에서 동시 사용) 등을 기본적으로 지원한다.
2)
오로지 인터페이스 기능만 있는 것들
4)
by 정승환
7)
이 경우에 1/2번 아웃풋의 이름을 Monitor Out으로 써놓은 경우가 많다.
11)
8인 8아웃 확장
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음향/hardware/audio_interface/start.txt · 마지막으로 수정됨: 2023/08/01 저자 정승환