Mixing 과정에서 Dynamic Processing은 왜 필요한가? - Part.1 equalizer

1. Mixing의 정의

Mixing 작업은 음악을 완성하는 과정에서 상당히 힘든 영역이다.
우선 간단하게 Mixing의 정의를 내린다면
사전적인 의미로는 섞는 과정으로 볼 수 있다.
그러면 무엇을 섞는 것인가?

요리사가 재료를 가지고 요리를 하는 과정과 크게 다르지 않다.
쉐프가 요리를 하면서 자신의 철학이 들어간 음식을 만드는 것과 동일하게
Mixing 과정도 준비된 음악적인 재료를 가지고 자신의 철학을 담아
매번 동일한 결과물이 아닌 미묘한 차이를 보이며 완성하는
새로운 창작의 세계이다.

쉐프는 요리를 하는 동안 자신이 사용하는 요리기구와
자신의 요리에 사용할 향신료 및 각종 재료에 대한 이해가
자신만의 방식으로 이미 정의되어 있고
요리에 필요하다면 과감히 사용하고, 필요 없다면 과감히 빼면서
정확히 자신이 만들고자 하는 요리를 위해서 사용한다.

Mixing은 음악을 완성하는데 필요한 각 파트의 연주를
음향기기를 통해서 원하는 방향에 맞게 사용하고
음악에서 요구하는 정서와 감정을
충실히 전달 할 수 있는 방향으로 진행된다.
그리고 Mixing을 하는 사람의
감정을 그대로 투영한다.

이 과정에서 음향기기에 대한 사용법이나 정의는
Mixing을 하는 사람이라면 정확히 알아야 하고
제품을 사용하는 과정 또한 이유가 있어야 한다.

바로 이러한 과정 때문에 Mixing의 결과물은
매번 미묘하게 다른 결과를 보이며
같은 엔지니어의 손을 통해 완성된다 하더라도
많은 변수들이(날씨, 습도, 모니터링 조건, 컨디션 등등...) 영향을 주어
매번 새로운 결과를 얻는 상황이 된다.

더 쉽게 생각해 보자.

자신의 얼굴 어딘가를 고칠 수 있는 성형 수술의 기회가 있다면
당신은 어디를 어떻게 수술할 것인가?

성형 수술 이전에 먼저 상담이 필요하다.
어디를 고치고 싶다.

어떻게 고치고 싶다.
이것은 가능한가? 등등...

다양한 상담을 통해 수술 할 부위를 정해야 하고
수술을 진행하는 선생님은 환자의 상태를 수술 전 파악해야 하며
수술을 시작하기 위해서는 다양한 사전 준비와
혼자서 진행이 힘들기 때문에 각 파트를 담당할
의사, 마취의, 간호사 등등... 함께 팀으로 움직이며 진행하게 된다.

지금 매스를 들었다. 무엇을 위해서?
지금 거즈를 잡았다. 어디를 지혈하기 위해서?
지금 석션을 사용 중이다. 어느 영역을 청소하려고?

이런 행동은 무엇을 기준으로 하는지 당신은 알고 있다.
바로 수술을 통해 더욱 완성된 그리고 만족스러운
자신의 모습을 위해서 이다.

음악에서 Mixing 작업은 수술실의 모습이다.

악기는 리듬을 바탕으로 음정을 통해
음악적인 언어를 구현하는 도구이다.

악기 연주가 모여 하모니를 만들고
이것을 컨트롤 하는 사람이 작곡, 편곡, 프로듀서의 역할이라면
Mixing 이라는 작업은 더욱 음악적인 결과물을
생산하기 위해서 필요하다.

즉,

Mixing 은 목표가 있어야 하고 목적을 두고 행해지며 더욱 음악적이고 싶기 때문에 하는 작업 공정
이라는 것을 잊어서는 안 된다.

그리고 오늘의 주제인 Dynamic processor 는
수술실 안에 있던 수술 도구라고 볼 수 있다.

2. Dynamic의 이해

음악에서 Dynamic 은 소리의 강도를 의미하며
연주중인 악기 소리의 크기로도 볼 수 있고
시간에 따라 변화되는 음악의 소리 크기로 생각 할 수도 있다.

그러면 음향에서 Dynamic 은 다르게 해석 하는가?

음악적인 언어로 표현할 것인지 아니면 공학적인 언어로 표현할 것인지의
차이 정도이지 사실 음향에서 사용하는 Dynamic 또한
음악과 동일한 개념이다.

그렇다면 Dynamic Processor는 무엇인가?

바로 소리를 제어하기 위해서 사용하는 도구를 의미한다.

대표적으로 두 가지의 큰 영역으로 볼 수 있는데
하나는 Compressor, 다른 하나는 Equalizer(EQ) 이다.

일반적으로,
Compressor는 신호의 크기를 조율하는데 사용하고
이퀄라이저(EQ)는 주파수의 크기를 조율하는데 사용한다.

Compressor의 경우는 소리의 변화를 EQ에 비해서 능동적으로 사용 가능한 도구이고

소리를 제어하는데 상당히 많은 영역에서 사용하지만

그 이전에 EQ를 이해하고 사용법을 정확히 익혀서
각각의 트랙(소스)이 기능적으로 자기 역할을
정확히 할 수 있도록 만들어 주는 것이
다이나믹 프로세싱 과정에서 조금 더 효율적인 방식이라 볼 수 있다.

그래서 Part.1 에서는 Equalizer(EQ)에 대해 먼저 살펴보고
Part.2 에서는 Compressor 에 대해서 알아보자.

3. Equalizer(EQ) 시작

Equalizer 라는 말의 의미는 균형을 맞춘다는 의미로 볼 수 있다.

오디오 쪽에서 사용되는 단어의 의미를 보면 불균형적인 주파수 형태를

균형적으로 들리도록 조정해 주는 도구 정도로 해석해 볼 수 있다.

만든 배경에는 전화선을 통해서 전송되는 신호를 증폭하기 위해서

출발했다고 하지만 라디오 방송국이나 오디오 신호를 다루는 모든 영역으로

확대 되었으며 EQ 출발은 Filter에서 나왔다는 것을
부정할 사람은 아무도 없다.

필터는 크게 4가지 정도로 구분해서 이야기 한다.

Low Pass Filter = High Cut Filter = LPF
High Pass Filter = Low Cut Filter = HPF
Band Pass Filter = BPF
Band Stop or Band Reject Filter = Notch Filter

여기에 자주 등장하는 용어 하나는 경사도 / 기울기를 표기 하는 단위
dB/oct
라는 표현을 자주 사용하는데
Octave는 2배수 차이 간격을 의미하며

＊쉽게 A2 음정과 A3 음정을 이야기 할 때 1옥타브 차이라고 이야기 하지만 주파수 관계로 보면 440Hz 와 880Hz 의 관계이다.

여기에 대수 관계를 표현하는 단위인 dB(deci-bel)
붙여서 표현하기 때문에 LPF, HPF 와 같은 필터의 커브 경사도를
이야기 할 때 자주 사용하고 있다.

필터의 기본적인 업무는 사용자가 원하는 주파수를
최대한 작게 만들거나 걸러내는데 목표를 두고 있다.
특이점으로는 BPF 경우 LPF + HPF 를 적절하게 섞으면 만들어지는 형태이고
Notch 경우는 BPF를 반대로 해서 만든 필터라고 생각하면 이해하기 쉽다.

EQ 는 BPF 의 조건에 필터링 되지 않고
살아 있는 주파수 대역을 Gain 조정을 통해서
해당 주파수 레벨을 줄이거나 키우는
역할을 할 수 있도록 만든 것이라 해도 큰 무리는 없다.

4. Equalizer(EQ)의 이해

EQ는 크게 두 가지의 커브를 가지고 있다.
하나는 Shelving filter, 다른 하나는 Peaking Filter 이다.

Shel 이라고 적혀 있거나 Shelv 혹은 ShelF 라고 적혀 있다면
모두 Shelving Filter를 의미하며
일반적으로 그림과 같은 곡선을 그린다.

＊Shelving의 의미는 완만하게 경사지다 정도로 해석하면 된다.

사용자가 정한 Hz를 기준으로 Low Shelving 경우는
가청주파수인 20Hz 영역까지 영향을 받게 되고
High Shelving 의 경우는 20kHz 까지 영향을 받는다.

Peaking Filter 는 Peak, Bell, Bel 같은 표기를 종종 사용하고
Q 혹은 Q-Factor 나 Bandwidth 같은 놉을 주변에 옵션으로
제공해서 사용자가 쉽게 알아 볼 수 있도록 한다.

일반적으로 그림과 같은 곡선을 그리며
영향을 받는 주파수 모양이 흡사 종 모양과 비슷하다고 해서
Bell Type 이라는 표현도 하게 되었다고 생각하면 된다.

Q-factor는 Quality Factor 의 줄임말로
Peak Type EQ에서 주로 사용하는 옵션이다.

그림처럼 Q 값을 조정했을 때 영향 받는 주파수의 범위가
바뀌게 되고 설계에 따라서 혹은 시작점과 기준에 따라서
Q 값을 조정했을 때 실제 변화되는 폭은 제품마다 모두 다르다.

Bandwidth 라고 적힌 옵션이 보인다면
Q 와 동일한 역할을 할 때가 많다는 것도 기억해 두면 좋다.

마지막으로 Band의 의미는 Peak 혹은 Shel 필터가 몇 개가 있고
Gain 조정을 통해서 주파수 레벨 변화가 가능한 영역이
몇 개인지 알려주는 이름표 정도로 보면 된다.

2Band 인 경우는 Peak 혹은 Shel 필터가 최소 2개이고
주파수 변화를 줄 수 있는 영역이 2개라는 이야기 이다.

마찬가지로
4Band EQ 라면 Peak 혹은 Shel 필터가 최소 4개 Gain 변화 가능 영역이 4개라는 뜻이다.

하지만 LPF, HPF 가 같이 있다면
보통 Band 로 포함시켜 이야기 하지 않는다.
그래서 6개의 Filter 조정이 가능한 것처럼 보여도
실제로 4개의 영역에서만 Gain 조정이 된다면
보통 4밴드 EQ 라고 소개 하는 경우가 많다.

5. EQ 의 종류

EQ 는 크게 2가지로 구분해서 볼 수 있다.
하나는 Graphic EQ 이고 다른 하나는 Parametric EQ 이다.

현대의 Graphic EQ는 많은 Band 수를 가지고 있지만
(보통 30밴드 정도로 설계)
모든 밴드가 Peaking Filter 로 이루어진 경우가 많고
Studio에서 혹은 Mixing 과정에서 자주 사용되기 보다는
Speaker를 배치하는 과정에서 공간에 최적화 할 때 혹은
Live 환경에서 갑자기 생기는 Feed-Back(하울링)을 제어 할 때 와 같은
특수한 상황에서 자주 사용하는 편이다.

Parametric EQ 의 경우는 Graphic EQ 와는 다르게
Band 수가 많다 하더라도 10밴드 이상을 넘기는 경우는 드물고
Analog 제품인 경우는 많아야 5Band 수준으로 제작되어 있다.

Shelving, Peaking Filter 가 대부분 섞여 있고
Q-Factor 와 함께 조절 할 수 있는 제품이 있는 반면
Q-Factor 없이 Gain 변화에 따라서 Q 값의 변화가 생기는 제품부터
Hi-Shelving Band를 조절하면 Mid, Low 대역 에너지가
감소하는 제품까지다양한 형태로 출시되어 있다.

1970년대에 정식으로 소개되었고
현재까지 다양한 곳에서 자주 사용하는 EQ 로 생각해도 무리 없다.

Parametric EQ 경우는 크게 Analog(Musical) 와 Digital(Surgical EQ)로
구분해서 생각해 볼 수 있는데
80년도 이후부터 급격하게 발전하기 시작한 디지털 개념에 맞춰
DAW에 EQ가 자리 잡고 Plug-in Add-on 개념으로
다양한 제조사에서 제품을 출시하게 된다.

그래서
정교하고 정확한 반응을 보이는 제품이 보편적으로
Digital EQ 혹은 Surgical EQ
라고 부르며

정교하고 정확한 컨트롤이 되는 점에서 흡사 수술도구처럼 생각하고 사용해도 될 만큼
제조사 마다 비슷한 사용방법을 가지고 있으며
결과물의 차이가 심하게 차이나지 않는 것도
특징 중 하나라고 볼 수 있다.

우리가 DAW에서 흔히 보는 Parametric EQ 는 대부분
Digital EQ 라고 생각하면 된다.

대신 과거에 아날로그 하드웨어로 만들어진 제품들은
Analyzer를 통해서 변화폭을 정확히 측정해 보기 전까지는
모든 것을 귀에 의존해서 판단해야하기 때문에
우리가 DAW에서 만질 때 변화되는 커브를 생각하고
사용하게 되면 귀로 감지가 안 되거나
너무 심하게 적용되거나 하는 상황들이 연출된다.

그래서 보통 과거 하드웨어 모델을
Musical EQ 혹은 Vintage EQ 라는 말로 대신하기도 하는데
음악적으로 생각하고 변화를 즐기는 방향으로
사용하기 때문에 그렇게 부른다.

제조사 마다 특징 있는 커브와 Q 값을 가지고 있으며
똑같은 Gain 변화라 할지라도 제품마다 모두
다른 느낌을 전달하는 특징 때문에 사용 전
미리 커브 변화를 체크하며 변화폭을 이해하고 사용하는 것이 좋다.

 

6. EQ의 진화

지금까지 살펴본 Graphic & Parametric EQ 는
Analog 하드웨어로 출발해서 Digital의 도움을 받아
지금까지 많은 사랑을 받아왔다.

하지만 모든 EQ 사용에 있어서 필연적으로 따라오는 변화가
한 가지 있는데 바로 시간에 관한 부분이다.

Gain 변화를 준 Band는 증폭회로를 거쳐야만 한다.
이때 변화가 필요 없는 Band 의 경우는 정상적인 시간으로
진행되지만 Gain 변화를 준 Band 는 시간에서 미세한 차이를 보이게 된다.

시간차에 의한 위상변화는 결국 EQ 의 캐릭터를 만들어주게 되고
증폭회로의 설계와 입, 출력 쪽 회로에 트랜스포머 혹은 진공관 같은부품이
관여하게 되면 EQ에 의한 THD(Total Harmonic Distortion)가
자연스럽게 발생하게 된다.

이러한 특성들이 모든 EQ에서 발생되기 때문에 Analog 시절
왜곡에 관해서는 EQ 의 특징으로 생각했고
Digital EQ 가 나왔지만 결과적으로 시간에 관련된 부분에서는
여전히 비슷한 결과를 보여줄 수밖에 없었다.

그래서 과거 모든 EQ를 non-Linear Phase EQ 라고 묶어서 이야기 할 수 있다.

기술의 발전에 맞춰서 DSP(Digital Signal Processor) 도 발전하게 되고
이에 발맞춰 새로 등장한 것이 시간차를 완전히 해소 할 수 있는

즉, 위상문제를 최소화 시킬 수 있는 제품이 등장하게 되는데
간단하게 생각하면 Gain 변화에 따라 시간차가 얼마나 발생되는지
확인하고 정상적으로 흘러가는 주파수 대역 전체를 모두 그 시간만큼
지연시켜서 동일한 시간에 같이 반응하도록 만든
Linear Phase EQ 가 바로 그것이다.

그리고 Linear Phase EQ 의 등장으로 많은 영역에서 새로운 사용방법이 알려지지만
결과적으로 지금도 Non-Linear Phase EQ를 선호하는 상황과
Linear Phase EQ를 선호하는 상황으로 구분되어진다.

어떤 형태의 제품이 무조건 옳다가 아니라는 것이고
EQ 가 만들어내는 위상 변화나 THD 영역이
결코 나쁜 점이 아니라는 것이다.

그리고 Linear Phase EQ 또한 완전무결한 제품이라고 보기에는
기술적 한계도 분명 존재하기 때문에
*레이턴시 문제,  Pre-ringing 문제등등...

여전히 많은 사용자들은 상황에 맞춰서 혼용해서 사용한다.

 

7. EQ 는 꼭 써야 하는가?

많은 사람들이 EQ의 사용법은 이해하지만
실제로 어떤 상황에 어떻게 사용해야 되는지 모르는 경우가 많다.

간략하게 정리해서 살펴보면 크게 4가지로 요약해 볼 수 있다.

▷ 믹싱 과정에서 불필요한 주파수 대역을 잘라내야 할 때 (Filter역할)
▷ 소리의 위치를 변경해야 할 때 (Y축 정보를 변경하기 위한 도구)
▷ 불필요한 주파수 에너지를 걷어 낼 때(공진 주파수 찾아서 제거 – Surgical EQ)
▷ 음악적인 음색 변화를 요구할 때(적극적인 사용 – Musical EQ)

우선 주파수 필터링은
사실 Recording 과정부터 많은 부분을 생각해야 한다.

불필요한 주파수라고 부르는 영역은 실제 악기나 목소리에서
만들어낸 음정이 아닌
공간에 의해서 발생된 낮은 주파수 대역,
몸의 움직임에 의한 주파수 대역과 같은
필요로 하는 소리 외 나머지 모든 주파수 대역을 말한다.

이런 대역은 사실 많이 모이면 모일수록
음악을 지저분하게 만드는 요소이기 때문에 불필요한 주파수는 미리미리
잘라내고 다듬어 주는 것이 좋다.

*요리사들이 요리하기 전에 재료 손질 하면서 썩은 부위 잘라내는 것과 같은 이치라고 보면 된다.

소리의 위치를 변경한다는 것은
저음은 소리가 아래로 내려가는 느낌을 주고
고음은 소리가 머리 위로 올라가는 느낌을 준다.

이 내용은 enMagazine 중
‘소리를 분석하고 구분하기 위해서 꼭 알아야 하는 것은?’
에서 참고할 수 있다.

그러면 현재 만지고 있는 악기 소리의 위치를 변경하고 싶다면
어떤 방식으로 처리 하면 되는가?

Kick 소리로 예를 들어보면
Kick의 기본음정은 당연히 튜닝에 따라 다르겠지만 100Hz 이하에
대부분 분포하고 있다.

하지만 Kick이 비터에 의해서 드럼 피와 만들어낸 통 울림은
낮은 주파수 에너지 + 높은 주파수 에너지까지 모두 포함하고 있다.

물론 에너지의 양은 기본음정에 해당되는 대역보다 적은 양 이지만
그래도 주파수가 없는 것이 아니기 때문에
퉁~ 하는 느낌이 스피커를 통해 듣는 경우
사람의 눈높이 정도에서 들리는 것이 당연하다.

하지만 여기서 300~900Hz 대역.
즉 로우 미들부터 미들하이에 걸치는 미들대역을 중심으로
EQ를 사용해서 에너지를 덜어내면
재미있게도 Kick 소리의 위치는 흡사 아래로 위치한 것처럼 들리게 된다.

이런 형태로 원리를 이해하고 나서 소리를
내가 원하는 곳에 위치하도록 만들 때 필히 사용하게 되는 것이 EQ 이다.

다음으로 EQ 의 종류에 대해서 알아볼 때 Surgical EQ 라고 볼 수 있는
디지털 이큐는 정교한 컷 부스트 작업과 아주 좁은 영역을
손쉽게 컨트롤 할 수 있다는 장점이 있기 때문에
특정 주파수 대역의 에너지를 줄이거나 키우는데
어려움 없이 사용 할 수 있다.

그리고 서지컬 이큐를 사용하는 목적중 하나인 레조넌스 제거 작업이란?

resonance(레조넌스) = 공진 혹은 공명 이라고 하는 것을 먼저 이해해야 한다.

모든 물체는 진동을 할 수 있다. 그리고 이것을 보통 고유 진동수라고 부른다.

고유 진동수는 물체에 모양이나 재질 같은 다양한 변수에 의해서
여러 가지 주파수를 가진다. 이때 약간의 외부 힘으로 진동 에너지가
크게 변화되어 증폭되는 현상을 흔히 공진 혹은 공명 현상이라고 이야기한다.

우리가 흔히 듣고 있는 악기 소리는 공명 현상에 의해서
특정 음정이 더 크게 들릴 수 있고
다른 예로는 사람이 특정 공간에서 노래하는 경우
동일한 음량이지만 공간의 크기가 다르고 모양이 다르면
공간에서 만들어 내는 공진 때문에
목소리의 음량이나 목소리의 특정 주파수에서
에너지가 다르게 녹음되는 것을 알 수 있다.

이것은 상황에 따라서 음악적으로 해석되기도 하지만
보통은 믹싱 과정에서 불편한 요소로 작용이 되는데
이런 부분들은 찾아서 제거 하는 목적으로
Surgical EQ를 사용하는 것이 일반적이다.

다음으로 살펴볼 Musical EQ는 과거 Analog EQ가 원조이고
Q 값이 고정이거나 변화가 가능해도 정확한 EQ 커브를 쉽게 알 수 없어서
실제 Gain 변화를 통해서 어느 주파수 대역에 변화가 생겼는지
파악하기 힘들다는 점을 기억해야 한다.

그렇기에 사용자는 EQ를 사용하면서
온전히 자신의 귀를 믿고 자신이 원하는 사운드가
만들어지는 순간까지 만지게 된다는 점.
그래서 음악적인 연출을 목적으로 EQ를 사용하는 경우
Musical EQ를 사용하게 되는 경우가 많다.

마지막으로 Linear Phase EQ 경우는 작업과정에서 종종 사용하지만
대부분 마스터링 과정에서처럼
조금씩 그리고 정교하게 정리해야 되는 상황이나
공연장에서 스피커를 설치하고 재생하는 과정에서
보정 작업에 사용되곤 한다.

물론 Linear Phase EQ 나 Filter 가 만능 작업 도구가 아닌 만큼
분명 부작용도 존재하기 때문에
시스템을 운영하는 사람에 따라서 선택되는 문제이니 만큼
무조건...이라고 생각 할 필요는 없다.

지금까지 EQ 에 대해서 대략적인 내용을 살펴보았다.

다음 시간에는 Compressor를 비롯한
나머지 Dynamic Processor 에 대해서 알아보도록 하자.