컴프레서(Compressor)를 설명하고 있는 좋은 자료들이 이미 충분히 많습니다만, 그래프와 함께 좀 더 구체적으로 컴프레서의 작동원리를 다루어 보고자 합니다. 

 

컴프레서는 다음과 같이 다이나믹 레인지 (Dynamic Range)가 큰 인풋 신호 (Input Signal)을 보다 평탄한 아웃풋 신호 (Output Signal)로 만들어주는 역할을 합니다. 

'트랙의 과도한 볼륨을 줄이겠다'는 생각으로 접근하면 이해하기 쉽습니다. 

 

 

 

1. 인풋(Input)과 아웃풋(Output) 신호

 

컴프레서가 없거나 bypass하여 작동하지 않는 상태라면, 인풋 신호는 그대로 아웃풋 신호로 흐르게 됩니다. 

 

 

2. Threshold (쓰레숄드) 

 

해당 단어를 적절하게 지칭할만한 한글 단어가 아직 없어서, 보통 업계에서는 여전히 영어그대로 쓰레숄드라고 부르고 있습니다. Threshold를 넘는 모든 신호를 압축하게 되며, Threshold 값은 사용자가 지정할 수 있습니다. 

 

위의 그래프에서 보면, Threshold값을 넘어서는 모든 Input의 신호의 크기가 작아지게 됩니다. 

 

 

 

3. Ratio (레이시오)

 

압축하는 비율을 결정합니다. '볼륨을 어느정도 줄이고 싶다'로 보면 가장 편안합니다. 보통의 컴프레서라면 2:1 에서 8:1 정도의 범위를 가지고 있습니다. 2:1의 레이시오도 인풋을 반으로 줄여벌이기 때문에 매우 큰 값입니다. 레이시오를 2:1로 주었을때의 그래프는 다음과 같습니다. 

8:1의 레이시오를 주면 Threshold를 넘는 모든 인풋 신호를 1/8로 압축하게 됩니다. 그래프로 보면 다음과 같습니다. 

이때 Ratio값을 ♾:1로 설정한 특수한 형태의 컴프레서가 바로 우리가 아는 리미터 (Limiter)이며, Threshold를 넘는 모든 신호를 완전히 압축하여 해당하는 Threshold를 절대 넘을 수 없게 만듭니다. 예를 들어 Threshold를 -0.2dB로 설정해 놓은 리미터라면 우리가 해당 트랙에서 최대로 들을 수 있는 볼륨이 -0.2dB가 된다고 간단하게 설명해볼 수 있습니다. 

 

 

4. Attack(어택)과 Release(릴리즈)

 

Threshold와 Ratio를 통해 어느 정도로 큰 볼륨을 어느 정도 비율로 줄이겠다는 결정을 했다면, 어택과 릴리즈를 통해 볼륨을 줄이고 다시 회복시키는 시간을 설정할 수 있습니다. Threshold를 넘는 볼륨을 얼마나 빠른 속도로 줄일 것인가를 결정하는 것이 어택 타임이고, 오디오 신호를 다시 원래대로 회복시키는 속도를 결정하는 것이 릴리즈 타임입니다.

 

다음과 같은 그래프로 좀 더 쉽게 설명할 수 있습니다. 시간에 따라 다음과 같은 Input 신호가 들어오고 있다고 가정합니다. 

인풋 신호가 특정 시점에서 확 커졌다가 다시 작아지고 있는 모습입니다. 커진 신호가 너무 세다고 판단하여 이 부분의 불륨을 줄이길 원합니다. 다음과 같이 Threshold 값을 설정합니다. 

Ratio값이 2:1라 가정하면 우리가 기대하는 아웃풋 볼륨은 다음과 같이 변화할 것입니다.

위의 그래프는 사실 어택(Attack)과 릴리즈(Release) 타임이 반영되어 있지 않습니다. 보통의 사운드 신호는 깨끗하지 않기 때문에 위와 같이 컴프레서가 적용되면 소리가 갑자기 압축되고 갑자기 풀리기 때문에 매우 어색한 사운드가 나오게 됩니다. 따라서 적절한 어택 타임과 리리즈 타임을 설정하여 컴프레서가 자연스럽게 걸리게 하는 것이 핵심입니다. 

 

착각하지 말아야할 부분은, 어택타임 이후부터 컴프레서가 걸리는 것이 아니라, 처음부터 컴프레서는 압축을 시작하는데 어택타임이 끝나는 시점에서 완전히 걸린다는 점입니다. 이를 그래프로 표현하면 다음과 같습니다. 

처음부터 컴프레서가 작동하고, 어택타임 동안 점점 압축 정도가 커지다가 어택타임 이후에 ratio비율 2:1만큼 완전히 압축된 형태입니다. 

 

릴리즈 타임은 인풋 신호가 Threshold 밑으로 내려가면서 컴프레서가 작동을 멈추는 때부터 시작됩니다. 이때 설정한 ratio비율 2:1에 따라 Threshold 밑의 인풋신호가 2:1로 압축된 상태가 되고, 릴리즈 타임 동안 원래대로 회복되게 됩니다. 결국 릴리즈 타임이 끝나는 시점이 컴프레서가 완전히 작동을 멈추는 시간이 됩니다.  

 

5. Makeup Gain (메이크업 게인)

 

컴프레서는 오디오 신호를 보다 평탄하게 만들어 전체적인 다이나믹 레인지 (Dynamic Range)를 줄이기 위해 사용하는 것이 목적입니다. 이때 작은 소리가 커지는 정도보다는, 큰 소리가 작아지는 정도에 초점을 맞추기에 해당 트랙의 전체 볼륨은 이전보다 작아지게 됩니다. 이를 보상하기 위해 게인(Gain)을 조절할 수 있는 기능이 컴프레서에 포함되어 있습니다. 특히, 이런 Makeup Gain을 통해 컴프레서를 적용하기 전의 볼륨 레벨과 적용한 후의 볼륨 레벨을 잘 맞추어야지 컴프레서의 효과를 판단하기 쉬워집니다. 

 

인풋과 아웃풋 게인을 모두 가지고 있는 컴프레서도 있고, Makeup Gain의 역할로 아웃풋 게인만 가지고 있는 컴프레서도 있습니다.

 

그래프로 풀면 다음과 같이 Gain Reduction이 발생한 양을 파악하여 그만큼 게인을 올려주면 됩니다. 다만, 우리는 복잡한 오디오 신호를 다루므로, 컴프레서를 적용한 구간을 bypass하면서 비교청취하여 makeup gain을 설정할 수 밖에 없습니다.