반은 맞고 반은 틀린거라 지적아닌 지적을 해봅니다.

일반적인 수식으로 표현하자면 시그널을 A 노이즈를 N이라 했을때

마이크를 기준으로 핫위상에선 A  콜드위상에선 반전신호인 -A가 들어갑니다.

여기에 노이즈가 들어가면

[A+N], [(-A)+N]

이 됩니다.

이 시그널을 믹서프리앰프에서는 콜드위상을 반전해서 두 신호를 Sum합니다.

즉,

[A+N]-[(-A)+N] = A+N+A-N = 2A

가 되어 두배의 시그널을 받을수 있습니다. 이는 음량적으로 3db 이득을 가져오며 노이즈성분이 빠진 질좋은 소리가됩니다^^

이런 설명이 있었으면 확~~ 보기 쉬웠지않았을까해서 남겨봅니다^^

너무 교과서적인 답인가요 ㅎㅎ

저도 현석님께서 말씀하신대로 알고있습니다~

현석님 말씀대로 물론 수식으로 표현하면 위와 같고 저 역시도 sheet3에 계산식을 보시면 위방법으로 계산했습니다.
위 수식은 인터넷상에서 많이 볼 수 있고 노이즈의 제거가 되는 원리가 맞지만 콘솔입장에서 봤을때에는 노이즈와 원신호를 따로 생각하지 않습니다. 콘솔인풋회로부에서 일어나는 연산을 그림으로 알기쉽게 표현한것입니다. 즉 콘솔잇풋부는 핫신호에서 콜드신호를 빼는 연산을 하게됩니다. 그리고 콘솔에 따라 다르지만 대부분의 콘솔은 3dB의 이득을 보상하여 -3dB 시켜 원래의 신호 레밸로 만들어줍니다. 이 과정을 거치치 않으면 콘솔미터상의 출력과 실제출력(밸런스출력)이 달라지게 되갰죠? 그리고 signal path 상에 있는 많은 장비(밸런스드)들을 지나면서 출력이 점점 커져 4단계만 거쳐도 거의 10dB 이상의 차이가 나게 되는 점 때문에 보통 3dB 감소를 시킵니다. 만약 감쇠되도록 설계되지않는다면 스피커 프로세서의 리미터와 앰프출력등을 계산할때 우리가 알고있는 단순한 수식이 아닌 밸런스회로로 인한 신호의 이득까지 추가로 고려해야할겁니다. 제가 이것을 만든  이유는 단순히 이론이 아닌 그림으로 표현하여 수식에 약하거나 처음 음향계에 입문하여 가장 기초적인 밸런스와 언밸러스의 차이에 대헤 궁금해하실 분들을 위하여 작성하였고 노이즈의 모양을 쉽게 바꾸고 사인파의 주기도 바꾸어 여러상황을 볼수있도록 만들었습니다.^^ 오해하실분들이 계실까봐 일부러 신호의 반전 여부를 확실히 알수있는 Sine Wave로 작성하였습니다.

윗글에 명시하지 않았지만 F9를 누르면 노이즈의 모양이 랜덤으로 바뀌고,
Sheet3에 주기를 바꾸시면 사인파의 주기를 변경하실수있습니다.(sine wave의 주기는 2파이인데 편의상 파이는 기본적으로 곱하게 해놨습니다.)

하나의 회로 내에 동일한 전압 신호(오디오 시그널)가 sum 되면 6dB 증폭됩니다.
예) 출력측  hot:+1V /cold: -1V/ Ground  입력측 차동 앰프 hot:1v /cold 1v/ground
      그래서 20log(출력/입력) 20log2=6dB 입니다. --------2A 는 6dB 입니다.
 따라서 6dB 레벨 증폭이 있는데 유니티 게인으로 전송하기 위해 1/2시프트 감소 회로를 거쳐서
 출력측의 레벨이 변하지 않고 입력단을 거쳐서 동일한 레벨로  전송됩니다.
결국  1V 의 시그널은 출력단을 거쳐 밸런스 입력단을 거쳐서 1V 로 전송 된다고 알고 있습니다.
 패치 베이도 밸런스 인데 레벨이 달라진다면 안되겠죠?
 밸런스 회로는 출력측 트랜스 포머에서 SIGNAL 을 + -두신호로 만들어서 전송하게 되고 입력측에서는 이 두신호를
다시 위상 반전 시켜서 전송간에 유입된 노이즈를 역위상 원리를 통해 노이즈 제거 효과를 볼수 있는 것은 맞습니다.
 저도 궁금한건 밸런스 입력 모듈에 감소회로(시프트 회로?)가 위상 변환 하기전인지 위상 변환 후인지 정확하게 알고 싶은데, 공학도가 아니라 이해가 부족하네요. 이것에대해 명쾌한 답변 주실 분 감사하겠습니다.

3dB는 제가 실수했네요. 회로상에서 신호의 두배는 6dB가 맞습니다.
제가 알고있기론 두 신호를 합친후에 감쇠시키는 것으로 알고있습니다. 합치기직전 감쇠한다면 핫신호와 콜드 모두 감소시켜서 섬해야하는데 이렇게되면 감소회로가 두개나 필요하게 되갰지요.

그리고 패치베이에 대해서 조금 오해하고 계신것같은데 패치베이는 단순히 물리적으로 선연결을 바꾸어주는 장치입니다. 밸런스패치베이라해서 특별한 회로등이 있는건 아니고 언밸런스드 패치베이와 동일하지만 선 한가닥을 추가로 연결해주는 것입니다.

패치 베이 자체 회로를 얘기 한게 아니라 패치 베이에 연결되어 있는 입 출력 단의 회로가 있고 그것을 밸런스로 연결해 준다는 것입니다. 패치 베이 자체에는 트랜스포머가 없습니다.
패치베이에 연결되어 있는 입출력단의 회로를 생각해야 된다는 것이고, 언밸런스드 패치 베이와 동일하고 선 한가닥 추가라고 할 순 없습니다.
언밸런스 신호를 밸런스드 입력단에 전송할때에는 6dB 감소에 대해 생각해야 합니다.
밸런스를 언밸런스로 연결할 때는 11.79 dB 증가에 따라 레벨 매칭에 대해 고려해야 합니다.
그렇지 않으면 쉽게 디스토션을 발생시킬 수 있습니다.
좀 더 고수님이 쉽고 간편하게 알려 주시면 좋겠습니다.

패치베이 자체는 언밸런스드와 밸런스 동일합니다. 패치베이 회로도를 참고하시면 알갰지만 언밸런스 패치베이는 두개의 시그널(hot ground) 밸런스 패치는 세개의 시그널(hot cold ground)를 물리적으로 스위칭해주게됩니다. 단순히 콜드 신호를 추가로 함께 스위칭해주는것이지 별도의 차이는 없습니다.

그리고 벨런스를 언밸런스로 연결할때의 신호증가는 잘 이해가 안가는데요. 보통 밸런스에서 언밸런스로 갈때는 핫신호만 사용하고 콜드신호는 그라운드와 연결시키는데 아딴 경우를 말씀하시는건가요?

+4dBu 와 -10dBv 표준레벨을 살펴보시고 실질적으로 신호를 송수신해보면 아실겁니다

밸런스와 언밸런스 연결에 있어서 11.79dB의 증가는 표준운영레밸 차이에 의한 것이지 밸런스/언밸런스 연결 자체의 문제가 아닙니다. 이 경우에도 실제로 레벨이 증가하는것이 아닌 운영레벨로 인한 미터상의 차이인것뿐입니다. 실제 전압은 증가하지 않습니다. 그리고 밸런스장비는 모두 +4dBu 언밸런스장비는 모두 -10dBv의 운영레밸을 가지고 있다고 생각하시는것 같은데 일반적이긴 하지만 모두 그렇지는 않습니다. 중저가 콘솔의 대부분의 경우(고가 콘솔의 일부 포함)Insert 단이 언밸런스로 되어있는데 전송방식만 언밸런스이지 운영레벨은 4dBu입니다. 따라서 11.79dB 증가에 따른 매칭은 표준운영레벨이 다른 장비를 연결할때 생기는 문제이지 밸런스와 언밸런스의 차이로 생기는 문제는 아닙니다.

어떤경우를 설명하는것은 100%만족 시키는 정답만을 얘기하는건 아닙니다 90%이상이 밸런스입출력단은
+4dBu 언밸런스 입출력단은 -10dBv입니다 소수의 경우를 예를 들면서 아니라고 하시면 그렇네요. 저도 그정도는 알고 있습니다 일반하이파이 소비자용-10dBv장비에도 밸런스 입출력이 있는거 알고 있고 업무용 장비에도 그런 매칭있는거 알고 있습니다 제가 말하고자하는것은 실질적으로 +4dBu밸런스 시그널을 -10dBv언밸런스입력에 전송했을때의 얘기입니다.
이것도 아닌가요?  단순히 레벨미터만그렇다는 의미는 무엇인지? -20dBfs sine wave시그널을 전송해보십시오 입력에서 -20dBfs 로 녹음되는지? 전압은 변하지않지만 입출력 레벨은 달라지지않나요?
참고로 제가 얘기한90%는 설명을 위한수치입니다 정확한 통계를 얘기하는건 아닙니다

아 이경우의 설명도 밸런스 언밸런스 전송 방식과 표준운영레벨이 동일한 개념이다라고 한 설명은 아닙니다
분리해서 설명하고자 한 의도는 알겠습니다
인서트단은 센드 리시브 두신호이므로 특수한 컨넥트 사용하지않는한 밸런스 송수신할수없는경우입니다

밸런스 입력단의 감쇄회로에 대해 더 자세한 설명주실분 고맙겠습니다

윗글에 말했던것처럼 전압은 일정하지만 미터의 scale이 달라지는것뿐이죠.^^ 입출력레벨자체가 달라진게 아니라 단위가 변해 수치가 변하게된거죠. 특수한 경우를 설명하고자 한 것이 아니라 밸런스와 언밸러스라고만 언급하게되면 실제 라이브에서는 Balanced to Unbalanced 같은 라인도 종종 사용하게 되는데 이러한 경우에도 적용이 되기때문에 지적학한것뿐입니다. 혹시나 해서 말씀드리는거지만 인서트단도 특수한 커넥터 사용하지 않고 send와 return을 분리해 밸런스드로 구성되있는 콘솔들도 많이 있습니다.

입력단 감쇠회로는 콘솔메뉴얼의 다이어그램이나 회로도를 보시면 sum한후 감쇠하는것을 확인하실수 있습니다.
방금전 사용하고 있는 LS9 콘솔을 분해해 확인도 해보았구요.

지적을 위한 지적을 한다는 느낌을 받게되네요;;
우리가 보통 얘기하는 레벨은 여러종류의 단위가 있고 표기가 여러가지입니다
dBu,dBv,dBm,dBSPL....  이런 단위앞에 오는 수치를 (  ) 레벨이라 하고 그 수치가 변하면 레벨이 변했다고 표현하지
않나요.
stackoverflo 님의 입출력 레벨은 실질적인 전압 신호를 말씀하시는 것같습니다
맞습니다 어떤 전제 조건을 만족시키는 업무용 장비에서 전압이 1.228v일때 +4dBu 이고
그 전압이 -10dBv 언밸런스 입력단에 전송될때는 +1.79dBv값으로 표기됩니다  dB단위에 의한 값은 변했지만 원 전압신호의 값은 +1.228V 그대로 입니다.
그런데 실질 전압은 변화가 없지만 기준치 단위 변화에 따른 레벨변화가 있다고 말씀드리고싶네요
통상 입출력레벨이 디지털레코더에 표기되는 레벨을 많이 얘기 하므로 예를 들어 프로툴의 레벨 미터에 -20dBfs로 출력(+4dBu 밸런스출력)된 신호를 -10dBv 언밸런스 입력에 전송하고 그걸 녹음하게 되면 -8.0dBfs 정도로 녹음 된다는것이고 이경우 레벨이 변했다고 표현하지 전압 변화가 없으므로 레벨 변화는 없고 레벨 미터상 표기만 달라진거라 얘기하는 것은 초급자에게는 어렵고 헷갈리는 설명일거 같네요
제가 전압이 변한다고 한것도 아니고, 우리가 레벨이라고 하는 것은 레벨 미터에 표기되는 레벨과 상대 환산 수치인
dB을 서로 커뮤니케이션하지 전압신호 자체를 " 1.228v 출력하고 있는데 몇 v로 받아야돼?" 하진않는거 같네요

그리고 인서트도 제가 Stackoverflo 님의 언급에 대한 설명이었는데, 분리되서 밸런스 송수신 얘기하시네요.
네 저는 혹시나 알고 있었습니다.
 일반적인 중저가 콘솔의 단일 컨넥터에서 샌드 리시브 두신호를 주고 받아야 할 경우를 말씀드린 것입니다.
어떠한 논리에 있어 전제 조건이 한줄의 논리를 설명하기 위해 수십줄을 설명해야 될지도 모릅니다.
그 모든 전제 조건을 다 설명하지 않고 설명한 글에 자꾸 다른 촛점으로 비켜가시는 것 같아 아쉽네요.
Stackoverflo 님의 밸런스 회로에 대한 자료는 초급 엔지니어나 그외 음향에 관심 있는 분을 위한것이 아니었나요?
 중요한 수치적 오류가 있어 글을 올렸고 자잘한 설명을 하게 되었는데... 말꼬리를 물고 계속 지적을 하시니 여기가 완벽한 논조로 얘기해야 하는 기술포럼도 아니고 자유게시판입니다.
상대방이 무슨 얘기를 하고자 하는지 아실정도의 분이라 생각되는데 자꾸 ~~라고 알고 계시군요  ~~~라고 생각하는 것 같은데 와 같은 상대방의 생각을 다른 방향으로 제시 하시는 것 같습니다.
제가 너무 민감한지 모르겠네요..........

그리고 밸런스 입력 단의 감쇠 회로는 합해서 감쇠 되기도 하고 두 신호에 각각 감쇠하는 회로도 본거 같아서 좀더 자세하게 알고 싶었습니다. 해당 답변은 감사드립니다.

왜 감쇄를 할까를 생각해보시는게 더 효과적이지 않을까 싶습니다.
어쩌면 일년이든 이년이든 답을 얻거나 정리되실때까지요.

제조원가보다는 소리결과물에 공을 많이 들이던 그 시절의 제품 회로도들을 두루 보시는 수밖에 없지 않을까 싶기도 합니다.

그리고 주관적일 수 있는 이유에 대해서도 생각을 해보시는게 좋지 않을까요... 시간은 걸리겠지만...