XLR 단자

3. 디자인

XLR 단자는 케이블과 섀시 장착 설계 모두에서 수컷과 암컷 버전으로 제공되며, 총 4가지 스타일이 있다. 이는 다른 많은 커넥터 설계가 스타일 중 하나(일반적으로 섀시 장착 수컷 커넥터)를 생략한다는 점에서 약간 특이하다.^[2]

암컷 XLR 커넥터는 수컷 XLR 커넥터가 삽입될 때 다른 핀이 접촉하기 전에 먼저 1번 핀(접지 핀)을 연결하도록 더 긴 금속 슬리브로 설계되었다. 신호선이 연결되기 전에 접지 연결이 설정되면, 라이브 장비에 XLR 커넥터를 삽입(및 제거)할 때 RCA 커넥터에서 흔히 발생하는 성가신 정전기 팝 소리를 듣지 않고도 가능하다.^[2]

핀 수는 다양하다. 2016년 기준으로 XLR 커넥터는 최대 10개의 핀을 사용할 수 있으며,^[5] 미니 XLR 커넥터는 최대 8개까지 지원한다. 서로 다른 제조업체의 XLR 커넥터는 6핀 모델을 제외하고 상호 연결되며, 6핀 모델은 호환되지 않는 두 가지 설계로 제공된다. 오래된 스위치크래프트(Switchcraft) 6핀 설계는 표준 5핀 설계에 가운데 핀을 추가한 반면, 새로운 뉴트릭(Neutrik) 설계는 다른 패턴이다. 스위치크래프트(Switchcraft) 6핀 암컷은 표준 5핀 수컷 플러그를 수용할 수 있지만, 뉴트릭(Neutrik) 6핀 설계는 그렇지 않다. 뉴트릭(Neutrik)은 두 가지 6핀 설계 모두에서 커넥터를 제공한다.^[2]

짝을 이루는 커넥터 쌍의 해당 구성 요소를 레이블링하는 데 사용되는 용어는 커넥터의 성별에 대한 일반적인 규칙을 따른다. '수컷' 커넥터는 ''가장 작은'' 요소에 핀이 있는 것이고, '암컷'은 해당 리셉터클을 가지고 있다. '플러그' 커넥터는 가장 큰 요소를 기준으로 '소켓' 커넥터에 들어간다. 대부분의 XLR의 경우 플러그는 수컷이고 소켓은 암컷이다. XLR은 적어도 오디오 응용 분야에서 수컷과 암컷, 플러그와 소켓의 네 가지 조합이 모두 동일하게 일반적이라는 점에서 특이하다. 흔한 오해는 '플러그'가 자유 커넥터이고 '소켓'은 패널 장착형이라는 것이지만, XLR은 많은 자유 암컷 소켓과 패널 장착형 수컷 플러그를 사용한다. 오디오 작업에 대한 느슨한 규칙은 신호가 수컷 핀이 있는 장비에 의해 생성되어 암컷 리셉터클이 있는 장비로 전송된다는 것이다.^[2] XLR 커넥터의 가장 넓은 지점의 둘레는 59.7mm이다.

4. 종류 및 응용

XLR 단자는 다양한 종류가 있으며, 각 핀 수에 따라 다른 용도로 사용된다.

• 3핀 (XLR3): 가장 흔하게 사용되는 형태로, 평형 오디오 신호 전송에 주로 사용된다. 마이크 연결에 표준으로 사용되며, PA 시스템의 라인 레벨 신호 연결에도 사용된다. 과거에는 스피커 연결에도 사용되었으나, 현재는 Speakon 커넥터로 대체되었다. DMX512 조명 제어에도 사용되지만, 표준에서는 사용을 금지하고 있다. 3핀 XLR을 사용하면 48볼트 팬텀 전원을 전달하는 오디오 케이블이 실수로 연결될 경우 조명 장비가 손상될 위험이 있기 때문이다.

• 4핀 (XLR4): 인터콤 헤드셋, 전문 카메라의 DC 전원, LED 마이크, 스크롤러, AMX 아날로그 조명 제어, 불꽃 장비 등에 사용된다. 밸런스드 앰프에서 밸런스드 헤드폰 연결에도 사용되며, 연결 다이어그램은 다음과 같다. 1. 왼쪽 채널 (+) 위상, 2. 왼쪽 채널 (−) 위상, 3. 오른쪽 채널 (+) 위상, 4. 오른쪽 채널 (−) 위상.

• 5핀 (XLR5): DMX512 디지털 조명 제어, 스테레오 마이크, 스테레오 인터콤 헤드셋, 오디오 장비 DC 전원 공급 등에 사용된다. 항공 헤드셋에 사용되며, 능동형 소음 제거에 전원을 공급할 수 있다.

• 6핀 (XLR6): 듀얼 채널 인터콤 시스템, 무대 조명 제어, 밸런스드 마이크가 있는 전문 스테레오 헤드셋 등에 사용된다.

• 7핀 (XLR7): 일부 진공관 콘덴서 마이크, 안개 발생기 원격 제어, 아날로그 조명 제어 신호, 방송 스튜디오 유선 인터콤 등에 사용된다.

• 기타:
• PDN 커넥터: 파란색 또는 흰색 절연체를 가지며, 오디오 파워 앰프와 스피커 연결에 사용된다.
• XLR-LNE 커넥터: 덮인 핀과 빨간색 절연체를 가지며, 주 전원 플러그로 설계되었으나 현재는 구식이다.

• XLR2: 야마하의 1970년대 CP 시리즈 '일렉트릭 그랜드' 피아노의 DC 전원 입력 소켓으로 사용되었다.

4. 1. 3핀 (XLR3)

과거에는 Trace Elliot와 같은 베이스 인클로저에서 스피커 연결에 사용되었다.^[6] 그러나 전문 스피커의 경우 Speakon 커넥터로 대체되었다.^[7] PA 시스템 애플리케이션에 사용되는 라인 레벨 신호로 전원이 공급되는 스피커를 상호 연결하는 데 사용된다.

3핀 XLR 커넥터를 사용하는 충전식 장치도 있다. 전동 이동 휠체어 및 스쿠터에서 찾을 수 있으며, 커넥터는 24 볼트에서 2~10 암페어를 전달한다.

Voyetra-8을 포함한 일부 Octave-Plateau 신디사이저의 MIDI 데이터에도 사용되었다.

3핀 XLR 커넥터는 조명 및 관련 제어 장비의 DMX512에 일반적으로 사용되지만,^[8] DMX512 표준에서는 3핀 XLR 커넥터 사용을 명시적으로 금지하고 있다.^[9] 3핀 XLR을 사용하면 48볼트 팬텀 전원을 전달하는 오디오 케이블이 실수로 연결될 경우 조명 장비가 손상될 위험이 있기 때문이다.

4. 2. 4핀 (XLR4)

4. 3. 5핀 (XLR5)

4. 4. 6핀 (XLR6)

4. 5. 7핀 (XLR7)

4. 6. 기타

5. 기술 정보

XLR 단자는 EIA 표준 RS-297-A에 따라 밸런스드 오디오 신호 레벨의 응용을 위해 사용된다. 그중 3핀 XLR 단자는 밸런스드 오디오 신호의 표준으로, 대부분의 마이크에 사용된다.^[40]

음향 외 분야에서는 전동 휠체어와 스쿠터의 충전 단자로 사용되며, 24V 전압으로 2~10 암페어의 전류를 보낸다.

5. 1. 오디오 사용 시 3핀

이 표준 도입 이전에는 2번과 3번 핀 배선이 다양했다. 유럽 및 일본 장비 제조사들은 주로 2번 핀을 "핫", 3번 핀을 "콜드"로 사용했지만, 미국 회사들은 3번 핀을 "핫", 2번 핀을 "콜드"로 사용했다. 현재는 3번 핀을 "핫"으로 사용하는 방식은 사용되지 않지만, 오래된 장비에서 찾아볼 수 있다.^[21] 1번 핀은 항상 접지 또는 실드였으며, 케이블이 실드 처리된 경우 많은 커넥터가 이를 커넥터 쉘이나 케이스에 내부적으로 연결한다.

1번 핀의 접지(어스) 방법에 대해서는 여전히 이견이 존재한다.^[22][23]

XLR 커넥터에서 오디오의 표준 신호 흐름은 출력이 수 커넥터, 입력이 암 커넥터이다. 뉴트릭(Neutrik)과 앰페놀(Amphenol)은 XLR과 6.5mm TS 또는 TRS 전화 플러그를 모두 수용하는 여러 모델의 콤비네이션 커넥터를 제공한다.

5. 2. 4핀 - DC 전원

5. 3. 4핀 - 인터콤 헤드셋

5. 4. 5핀 – DMX512 및 오디오 시스템용 DC 전원

XLR 커넥터가 DC 전원에 사용되는 경우, 성별은 라인 레벨 및 마이크 레벨 오디오에 대한 표준 사용과 반대로 된다. 일반적으로 XLR 커넥터의 오디오 신호는 "핀을 따른다"고 하여 수 커넥터는 출력이고 암 커넥터는 입력이다. 대부분의 전원 응용 프로그램(XLR 커넥터뿐만 아니라)에서 암 커넥터는 출력이고 수 커넥터는 입력이다. 이렇게 하면 활성 부분과의 우발적인 접촉 가능성이 줄어든다. 오디오 장치에서는 신호 입력에 DC 전원이 실수로 인가되는 것을 방지한다.

6. 팬텀 파워

콘덴서 마이크와 같은 마이크는 전원이 필요하다. 배터리 전원의 대안은 팬텀 파워이며, 이는 일반적으로 3핀 XLR 커넥터인 밸런스 오디오 커넥터의 두 신호 라인을 통해 동일하게 적용되는 직류 전류로 구성된다. 공급 전압은 커넥터의 접지 핀(XLR의 1번 핀)을 기준으로 하며, 이는 일반적으로 케이블 실드 또는 케이블의 접지선, 또는 둘 다에 연결된다. 팬텀 파워는 일반적으로 공칭 48볼트 DC로 공급되지만, 더 낮은 전압도 허용되며 최신 마이크는 종종 광범위한 범위에서 작동한다.

최신 믹서는 일반적으로 모든 마이크 입력에 팬텀 파워를 공급하는 스위치 작동 48볼트 전원 공급 장치를 내장하여 개별 마이크에 부피가 큰 외부 전원 공급 장치가 필요하지 않다.

7. XLD 키 변형 (XLD)

'''XLD 커넥터'''는 XLR 커넥터의 키가 있는 변형이다. 키는 XLR 커넥터와 XLD 커넥터가 실수로 섞이는 것을 방지한다. XLD 플러그와 소켓은 주로 전문 오디오 및 비디오 전자 케이블 응용 분야에 사용된다.

XLD 커넥터는 오디오 공학회(Audio Engineering Society, AES)의 AES42 디지털 마이크 인터페이스 표준에 의해 제안되었다.

XLD 커넥터는 XLR 커넥터와 유사하지만, 추가 코딩 키와 홈이 있어 XLD 플러그와 XLR 소켓의 결합을 제어할 수 있다. 코딩 키가 설치된 커넥터는 일치하는 홈이 없는 커넥터와 결합하지 않는다.^[30] 적절하게 커넥터를 키잉(keying)함으로써 아날로그 마이크는 디지털 마이크에 제공되는 고전류 디지털 팬텀 전원 공급 장치로 인한 손상으로부터 보호할 수 있다.

8. 미니 XLR 커넥터

9. 기타 정보

XLR 단자는 구조적으로 1번 핀이 다른 핀보다 먼저 연결되어 신호선 연결 전에 케이스 간의 전위차를 해소한다.^[5] 플러그 쪽이 암놈, 잭(리셉터클) 쪽이 수놈 전극이다. 잠금 기구에 의해 잘 빠지지 않는다는 장점이 있다. 무대나 스튜디오의 조명이 반사되지 않도록 '''무광''' 은색이나 검은색으로 처리된다. 업무용/방송용 기기 또는 하이엔드급 AV 기기에 많이 사용된다.

핀당 전류 용량이 비교적 크기 때문에 전원 커넥터나 스피커 연결과 같은 전력 용도로도 이용된다. 전자 기기의 경우, 일반적으로 외부로 전압을 공급하는 출력 측에 암 커넥터를 사용하여 예기치 않은 쇼트 사고를 방지한다.

3극 커넥터에 의한 음성의 평형 연결에서 신호선의 정상(HOT)을 2번 핀으로 할지 3번 핀으로 할지에 대해서는 오랫동안 혼란이 있었다.

10. 불평형 회로에 연결

XLR 단자를 폰 커넥터 등 불평형 회로에 연결하는 경우^[36], 역상 측(COLD, XLR의 3번 핀)을 미접속 상태로 하거나 불평형 측의 GND에 연결한다.

역상 측을 미접속하고 정상과 GND만 연결하면 원래 신호의 Hot 측 절반만 사용하는 것과 같아 노이즈 캔슬링이 이루어지지 않는다. 역상 측을 불평형 측 GND에 연결하는 것은 평형에서 불평형으로 전환하는 것을 의미한다.

임피던스 문제를 피하려면 매칭 트랜스를 사용하여 연결하는 것이 바람직하다(→임피던스 정합).

10. 1. 폰 커넥터에의 연결

10. 2. 모노럴 단자에의 입력

10. 3. 스테레오 단자에의 입력

10. 4. 가정용 오디오 기기의 라인 입출력

11. 전원 커넥터

일본 국내에서는 방송 기기의 전원 연결용으로 기기의 케이스와 AC 케이블의 접속 부분에 많이 사용되었다. 이 경우에는 2극 커넥터를 사용하고 접지극은 설치하지 않았다. 현재는 이것을 대신하여 IEC 타입의 3극 커넥터가 표준적으로 사용되게 되었다.

ITT 캐논은 자사의 XLR 시리즈 커넥터에 대해, 1차 전원용으로서의 사용을 인정하지 않고 있다^[37].

12. 주요 제조사

• ITT 인터커넥트 솔루션 - XLR 타입 커넥터를 개발한 캐논사가 현재 미국 ITT사의 산하로 들어가 사명을 ITT 인터커넥트 솔루션으로 하고 있다. 일본 법인은 "주식회사 아이티티 캐논"이다.^[38]
• 스위치크래프트(Switchcraft)
• 뉴트릭(Neutrik)
• 일본항공전자공업 (2007년판 카탈로그에는 없음)
• 히로세 전기
• 앰페놀(Amphenol)

13. 알려진 문제점

이 커넥터는 밸런스 전송용으로 탑재되어 있어도, 내부적으로는 언밸런스 연결이 되어 있는 앰프가 존재한다.

또한, 4핀 이상의 다극 커넥터에서 핀의 물리적인 배열이 일부 제조사에서 다른 경우가 있으므로 주의해야 한다. 6극 커넥터에는 5극이 들어갈 수 있기 때문에 6A 커넥터가 존재한다. 6과 6A는 호환성이 없다.

일부 제품의 콤보 잭 단자에서는 XLR 3극 커넥터와의 조합으로 팬텀 전원이 공급되지 않는 불량이 보고되고 있다.^[5]

14. 주요 관련 규격

• AES14-1992 - XLR 단자의 극성, 연결 방향성에 관해 정의되어 있다.
• AES3-2003 (AES3-1992) - 디지털 오디오 신호의 밸런스 전송 연결에 관해 정의되어 있다.

참조

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_[2] 웹사이트 A brief history of the XLR connector http://www.soundfirs[...] 2008-12-16
_[3] 서적 Audio Sampling: A Practical Guide Taylor & Francis
_[4] AES AES Professional Audio Reference description http://www.aes.org/p[...]
_[5] 웹사이트 Neutrik Debuts 10-Pin XLR Connector - ProSoundWeb http://www.prosoundw[...] 2015-10-20
_[6] 서적 The Bass Handbook https://books.google[...] Hal Leonard Corporation
_[7] 서적 The Live Sound Manual https://books.google[...] Hal Leonard Corporation
_[8] 웹사이트 DMX512 Standard Pinouts http://www.dmx512.co[...] 2012-03-12
_[9] 웹사이트 American National Standard E1.11 – 2008 http://tsp.plasa.org[...] Professional Lighting and Sound Association 2014-10-26
_[10] 웹사이트 Professional audio / entertainment devices 4 pin XLR connector pinout diagram @ pinoutguide.com http://pinouts.ru/Ho[...]
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_[12] 웹사이트 DIY Headphone Cable Adapter Questions: XLR, 4 Pin Female Mini to 4 Pin Female https://www.head-fi.[...]
_[13] 웹사이트 DMX (DMX512) pinout http://pinouts.ru/Ho[...] 2012-03-08
_[14] 웹사이트 Clear-Com RS-602 beltpack http://www.clearcom.[...] 2012-03-16
_[15] 웹사이트 ETCLink Documentation http://www.etcconnec[...]
_[16] 웹사이트 ETC RFU Documentation http://www.etcconnec[...]
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_[20] 웹사이트 AES Standard » AES14-1992 (s2014): AES standard for professional audio equipment - Application of connectors, part 1, XLR-type polarity and gender http://www.aes.org/p[...]
_[21] 웹사이트 3-Pin XLR Audio Pinout http://www.clarkwire[...] Clark wire and cable 2012-03-12
_[22] 웹사이트 AES Standard » AES48-2005 (s2015): AES standard on interconnections - Grounding and EMC practices - Shields of connectors in audio equipment containing active circuitry http://www.aes.org/p[...]
_[23] AES AES54-3-xxxx http://www.aes.org/p[...]
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_[25] 웹사이트 API 500VPR: 10 slot Rack with Power Supply http://apiaudio.com/[...]
_[26] 웹사이트 500 Series Racks http://www.baeaudio.[...]
_[27] 웹사이트 JLM Audio Shop http://www.jlmaudio.[...]
_[28] 웹사이트 Archived copy http://download.slat[...] 2016-05-27
_[29] 웹사이트 Definitive Guide to Ebike Connectors https://www.electric[...] 2015-04-17
_[30] 서적 Sound system engineering Third edition Focal Press
_[31] 웹사이트 Switchcraft : Mini XLR http://www.switchcra[...]
_[32] 웹사이트 Shure catalog page (archived) http://www.shure.com[...] 2016-02-06
_[33] 웹사이트 Switchcraft : Specification http://www.switchcra[...]
_[34] 웹사이트 Neutrik https://www.rean-con[...]
_[35] 웹사이트 IEC 61076-2-103 ed1.0. Connectors for electronic equipment - Part 2-103: Circular connectors - Detail specification for a range of multipole connectors (type 'XLR') http://webstore.iec.[...] International Electrotechnical Commission 2004-08-03
_[36] 문서 XLRメス-RCA端子メスの変換コネクタも存在し、変わった利用例としては電源を要しないマイクロフォンを不平衡回路に接続する際、ケーブルを一般的に太くて硬いマイクケーブルの代わりに相対的に細く柔らかいRCA端子の音声ケーブルで代用する、といった用途がある。この場合、入力端子がRCA端子であれば機器側はそのまま、フォーンジャックであればフォーンプラグへの変換コネクタが必要。無論インピーダンスの整合においては難があることは言うまでもないが、この方法を用いる場合はそれを気にするような用途ではないことがほとんどである。
_[37] 웹사이트 製品情報 Audio Connector http://www.ittcannon[...] ITT Cannon
_[38] 웹사이트 株式会社アイティティキャノンの情報 https://www.houjin-b[...]
_[39] 웹인용 "IEC 61076-2-103 ed1.0. Connectors for electronic equipment - Part 2-103: Circular connectors - Detail specification for a range of multipole connectors (type 'XLR')" http://webstore.iec.[...] International Electrotechnical Commission 2004-08-03
_[40] 웹사이트 Audio Engineering Society. AES14-1992 AES Standard for professional audio equipment—Application of connectors, part 1, XLR-type polarity and gender. http://www.aes.org/p[...]