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클리퍼
파형에서 일정 레벨 이상의 파형을 클리핑 시켜줌으로써 레벨의 제한을 강제하는 것.
보통 클리퍼는 클리퍼라는 이름을 가지고 아웃보드로 제작되는 기기는 없다. 왜냐하면 모든 아날로그 아웃보드에서 클리핑 현상은 발생 하기 때문이다. 클리퍼는 주로 아날로그 아웃보드에서 발생하는 클리핑 효과를 시뮬레이션하는 플러그인으로 만들어진다.
Clipper
A device or process that enforces level limitations by clipping waveforms that exceed a certain level in audio signals. Typically, there are no dedicated outboard devices known as “clippers” because clipping effects occur in almost all analog outboard equipment. Clippers are primarily created as plugins to simulate the clipping effects that occur in analog outboard gear.
클리핑
하드 클리핑과 소프트 클리핑
하드 클리핑은 정보의 유실이 크게 일어나서 가위로 자른 듯이 신호가 잘려나가는 것을 말한다. 아날로그 클리핑 중 트랜지스터(BJT, FET) 나 OP-amp 와 같은 솔리드 스테이트 회로에서는 하드 클리핑이 발생한다.
소프트 클리핑은 신호의 최대치에서 새츄레이션이 일어나 가위로 자른 듯한 신호가 아닌 다소 완만하게 신호가 유실되는 것을 말한다. 테이프 새츄레이션이나, 진공관에 의한 클리핑은 주로 소프트 클리핑이다.
디지털 클리핑(디지털에 의한 정보 유실)은 소리가 없어지기 때문에 상당한 배음(THD)를 생성하는 하드 클리핑이나 소프트 클리핑과는 근본적으로 차이가 있다.
아날로그 클리핑
아날로그 기기에서 최대 입출력 레벨이 넘어가면 소리가 클리핑되는데 이때 기기의 특성에 따라 각기 다른 반응이 나오게 된다 . 오버드라이브, 테이프 새츄레이션, 디스토션 등의 현상이 나타나게 된다. 클리핑에 의해 새츄레이션이나 THD 등의 부가적인 효과가 따라오게 된다.
솔리드 스테이트(BJT, FET, OP-amp) 에서는 DC 바이어스로 설정한 전압을 초과하는 신호가 들어오면 클리핑이 발생하며, 진공관에서는 크기, 온도 및 금속에 따라 제한된 시간동안 제한된 수의 전자만 이동할 수 있기 때문에 클리핑이 발생하고, 트랜스포머에서는 강자성 코어가 전자기적으로 포화될 때 클리핑이 발생한다.
진공관 기기에서의 클리핑
Tube Overdrive, Tube Saturation
진공관을 사용한 증폭 회로에서는 매우 높은 플레이트 전압을 사용하기 때문에, 회로상의 실질적인 최대 입출력 레벨은 매우 높다. 하지만 어느 정도 일정 수준의 레벨 이상에서는 THD 가 발생하는 정도가 커져서 소리의 찌그러짐이 심해지기 때문에 스펙에는 보통 THD 를 기준으로, 찌그러짐이 거의 발생하지 않는 정도까지의 레벨을 최대 입출력 레벨로 표기 한다. 따라서 진공관 장비의 경우 스펙 표기된 최대 입출력 레벨보다 더 높은 레벨로 사용도 가능하긴 하지만, 소리는 오버드라이브 또는 새츄레이션 된다.
따라서, 기기를 사용함에 있어서, 표기된 최대 입출력 레벨을 넘겨도, 하드 클리핑이 발생하지 않으며1) 대신, THD가 증가하는 소프트 클리핑2)이 발생한다. 기타 이펙터에서는 이런 효과를 오버드라이브라고 부른다.
Waves Puigchild의 소프트 클리핑
BJT 에서의 클리핑
Distortion
BJT 에서는 최대 입출력 레벨 이하의 소리는 매우 깨끗하게 처리 되다가 최대 입출력 레벨을 넘어서는 순간 소리가 전부 칼같이 잘려 나가게 된다. 이러한 현상은 소리를 매우 과격하게 왜곡하기 때문에 이러한 효과를 내는 기타 이펙터를 디스토션이라고 부른다.
Waves Scheps 73
FET 에서의 클리핑
테이프에서의 클리핑
트랜스포머에서의 클리핑
트랜스포머도 당연히 설계에 따른 최대 입력 레벨이 있기 때문에 설계보다 높은 입력이 들어오면 새츄레이션 및 클리핑 현상이 발생한다. 트랜스포머에서 발생하는 자기장에 의한 포화현상으로 인해 클리핑이 발생한다. 트랜스포머에서의 클리핑은 하드 클리핑에 가깝다.
디지털 클리핑
디지털 오디오 시스템에서의 클리핑은 0dBFS 를 넘는 신호의 입출력이 발생할 때 생긴다. 예를 들어, 16비트 부호 있는 정수를 사용하는 시스템에서는 32767이 표현할 수 있는 가장 큰 양수 값이다. 처리 중에 신호의 진폭이 두 배가 되면, 예를 들어 32000의 샘플 값은 64000이 되어야 하지만, 대신 정수 오버플로우가 발생하여 최대값인 32767로 표현된다.
컨버터 제조사의 경우, 이러한 현상을 방지하기 위해 높은 신호에 대해서 소프트 클리핑이 발생하여 신호가 하드 클리핑 되지 않도록 방지하는 기술을 컨버터에 내장하는 경우가 많다.
참조
클리퍼와 리미터의 차이
Soft Clipper
Apogee soft limit
예전, 레코딩 방식이 멀티 트랙 테이프 레코더를 사용하여 녹음하던 방식에서 점차 컴퓨터를 통한 레코딩으로 바뀌던 당시, 아날로그 콘솔의 다이렉트 아웃을 녹음 받기 위해서 컨버터를 사용해야 했다.
그때 당시의 하이엔드 아날로그 믹싱 콘솔들의 입출력 레벨은 대부분 26dBu 사양이었으므로, 컨버터의 사양이 그것에 크게 못미쳐서, 제대로 된 아날로그의 모든 사운드를 디지털로 컨버팅하기 힘들었다.4)
그러나, 아포지사에서 나온 컨버터들은 24dBu를 지원하고, 거기에 모자르는 2dB는 아포지에서 개발한 soft limit라는 일종의 소프트 클리핑 알고리즘을 통해 아날로그 콘솔의 26dBu를 전부 수용 가능했다.5)
Soft clipper plugin
Apogee soft limit
Bypassed
Processed
T-racks clipper
Bypassed
Processed
Steinberg soft clipper
Bypassed
Processed
Sonnox inflator
Bypassed
Processed with no effect
Effect 섹션을 활용하지 않으면, 그냥 하드 클리핑 스타일로 프로세싱된다.
Processed with effect
Processed with 개인적인 최적화
인플레이터의 경우는 디폴트 상태로는 좋은 클리핑 스타일이 나오지 않는것 같다. 개인적인 최적화로 스타일을 찾아야 하고, Effect, Curve를 활용하여 하드 클리핑과 소프트 클리핑을 전부 구현 가능하지만, 오히려 그렇기 때문에 컨트롤하기가 상당히 어려운 클리퍼라고 볼 수 있다.
Clip 0dB
Bypassed
Processed
