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| 원본 파형과 클리핑이 일어난 파형의 비교도 원본 파형(Original Sine Wave)을 기준으로 하드 클리핑(Hard Clipping), 소프트 클리핑(Soft Clipping)이 각각 적용되었을 때의 결과물을 보여준다. |
1. 개요
클리핑(Clipping Distortion)은 오디오 신호, 주로 전기적 또는 디지털 형태의 파형이 증폭기, 오디오 믹서, 오디오 인터페이스 등 재생 장비의 허용 범위를 초과하여 잘려 나가면서 소리가 왜곡되는 현상이다. 원래 파형의 상·하단이 일정 레벨 이상에서 뭉툭하게 ’클립’되어, 결과적으로 음질이 깨지거나 찢어지는 듯한 소리가 나온다.2. 상세
모든 음향기기에는 들어온 신호를 정상적으로 처리할 수 있는 최대 상한선인 헤드룸(Headroom)이라는 것이 존재하는데, 이 헤드룸은 그 음향기기가 들어온 신호를 어떠한 왜곡도 없이, 혹은 상정한 범위 내에서의 왜곡만을 적용하여 내보낼 수 있는 일종의 한계점이기도 하다. 만약 들어온 신호가 이 헤드룸을 초과해버리면 헤드룸을 초과하는 분 만큼의 파형이 문자 그대로 잘려나간 상태로 출력되어 버리는데, 이 과정을 통해 마치 소리가 찢어지거나 깨지는 듯이 변형되어 버리는 현상을 클리핑이라 부른다.일반적으로 음향기기에 입력되는 파형은 대부분 정현파(사인파), 삼각파 등의 형태를 가지고 있는데, 이것이 헤드룸을 넘어버리면 넘어버린 분 만큼의 신호가 물리적으로 잘려나가면서 신호가 왜곡되어 버리며, 최종적으로 출력되는 신호는 과도한 배음과 부자연스러울 정도로 많은 주파수대역을 가지고 있어 매우 듣기 불편한 소리가 나오게 된다.
클리핑이 발생한 사운드는 지지직거리는 잡음이 섞이거나 마치 뭉개진 듯 들리기도 하며, 심할 경우 아예 원음을 알아들울 수 없을 정도로 사운드가 찢어진 느낌을 주기도 한다.
클리핑은 주로 아래와 같은 상황에서 발생할 수 있다.
- 블루투스 스피커나 이어폰 등의 볼륨을 과도하게 올려 소리가 깨지는 경우[1]
- 마이크 프리앰프나 오디오 인터페이스, 오디오 믹서 등 음향 장비에 입력되는 신호의 크기, 혹은 해당 장비의 게인 노브를 지나치게 높게 세팅하는 경우
- DAW 상에서 트랙 볼륨을 과도하게 올리거나 음량, 다이나믹 계통 플러그인을 과하게 적용시키는 경우[2]
클리핑은 음악 제작이나 라이브 공연에서는 의도적으로 사용하는 것이 아니라면 대부분의 경우 청취자를 매우 불편하게 만들기 때문에 제거하거나 최소화해야 할 대상이다. 특히 레코딩 분야에서는 녹음 단계에서부터 클리핑이 발생하지 않도록 각별한 주의를 기울여야 하며[3], 믹싱 및 마스터링 단계에서도 컴프레서나 리미터같은 이펙터를 사용하여 소스 오디오의 음량과 다이나믹을 제한하는 것으로 원치 않는 클리핑을 최소화한다. 특히 들어온 원음을 어떠한 왜곡 없이 재생해주어야 하는 하이파이 오디오 분야에서 클리핑은 절대 엄금되는 현상이다.
3. 활용
음향 작업이나 음반 프로듀싱 분야에서 과도하지 않은, 적당한 양의 클리핑은 오히려 배음과 주파수의 밀도를 높여 사운드가 매우 풍성하게 들리는 것처럼 만들어주기 때문에 경우에 따라서는 의도적으로 클리핑을 일으키기도 한다. 대표적으로 명기로 칭송받는 몇몇 컴프레서 들은 음원 다이나믹의 평탄화를 위해 사운드를 찍어 누르는 과정에서 약하게 특정 배음이 강조되는 클리핑이 발생하게 되는데, 이것이 결과적으로 매우 풍성한 느낌을 주기에 마치 프리앰프와 같은 방식으로 널리 이용되었던 역사가 있다.음향 청취에 주로 사용되는 진공관 앰프들은 진공관을 통해 사운드를 증폭하면서 의도치 않은 약한 클리핑과 특정 배음의 강조가 발생하는데, 이렇게 처리된 사운드는 원음 대비 매우 높은 밀도와 풍성함을 가지고 있는 듯 들리기에 매니아들 사이에서 큰 인기를 누리고 있다.
일렉트릭 기타에 사용되는 기타 앰프는 원래 오디오 앰프처럼 최대한 기타 자체에서 발생한 신호를 원본 그대로 증폭해주는걸 목표로 시작하였으나, 어느 순간부터 인풋 게인이 과다하게 높아졌을 때 진공관이 과열되며 발생하는 특유의 사운드를 몇몇 기타리스트들이 자신의 시그니처 사운드로 삼으면서 현재는 얼마나 사운드를 잘 왜곡시켜주냐에 따라 평가를 받는 수준에 이르렀다. 특히 록 음악이나 헤비 메탈 같은 장르의 기타리스트들이 이렇게 왜곡된 사운드를 효과적으로 활용하여 매우 급진적이고 강렬한 기타 사운드를 만들어내기도 한다.
마찬가지로 드라이브 계통 이펙터들은 의도적으로 클리핑 현상을 일으켜 사운드를 만들어낸다. 오버드라이브는 주로 소프트 클리핑을 활용하여 약하게 왜곡된 사운드를, 디스토션은 주로 하드 클리핑을 활용하여 강하게 왜곡된 사운드를, 퍼즈는 더욱 극단적으로 사운드를 찍어눌러 마치 구형파(사각파)에 가까운 수준으로까지 왜곡시켜준다.
4. 여담
- YouTube Poop같은 인터넷 밈 영상에서 절찬리에 사용되는 귀갱(영어로는 Ear Rape) 목적의 배경음악은 대부분 영상 편집기에서 음원의 인풋 게인을 과도하게 늘려 의도적인 클리핑을 발생시키는 것으로 만든다.
[1] 전문적인 음향기기를 다루지 않는 사람들이 가장 손쉽게 클리핑을 체험해볼 수 있는 방법이기도 하다.[2] 이 경우 디지털 환경 상에서 클리핑이 발생한다 하여, 특별히 디지털 클리핑(Digital Clipping)이라 부른다.[3] 녹음 단계에서부터 클리핑이 발생해버리면 피크를 넘어버린 신호는 전부 유실되었다는 이야기이므로, 어떤 수단을 사용하더라도 복구할 수가 없다.