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마이크로폰
마이크로폰(Microphone)은 주로 소리, 음성 또는 음악 등의 오디오 신호를 감지하고 이를 전기 신호로 변환하는 입출력 장치입니다. 출력되는 전기 신호는 일반적으로 “마이크 레벨(Mic Level)“이라고 불리며, 이는 마이크로폰이 수집한 음향 신호의 강도를 나타냅니다. 마이크 레벨은 소리의 크기나 음성의 높낮이와 관련이 있으며, 이러한 전기 신호를 이후 오디오 장비나 시스템으로 전송하여 저장, 처리 또는 즉시 재생할 수 있게 합니다.
마이크로폰은 주변 소리나 음성을 캡처하고 이를 음향 신호로 변환한 후, 이를 “마이크 레벨“로 변환하여 음향 데이터를 저장, 전송 또는 처리할 수 있게 합니다. 마이크로폰은 음성 통화, 음악 녹음, 음성 인식 및 오디오 녹음 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
마이크로폰은 다양한 유형이 있으며, 주요 유형으로는 다이나믹 마이크, 전기석 마이크, 리본 마이크, 컨덴서 마이크 등이 있습니다. 각 유형은 다른 원리와 용도로 설계되어 다양한 상황에 적합합니다.
이러한 다양한 유형의 마이크로폰은 음향 데이터의 수집 및 전송에 필수적이며, 음향 기록, 라이브 공연, 음성 인식 시스템, 음성 통화 및 음성 녹음과 같은 많은 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.
Microphone
A “microphone” is primarily an input/output device that detects audio signals such as sound, voice, or music and converts them into electrical signals. The resulting electrical signal is commonly referred to as “mic level,” indicating the intensity of the audio signal captured by the microphone. Mic level is associated with the volume and pitch of sounds and is used to transmit, store, process, or play back audio signals through audio equipment or systems.
Microphones are used to capture ambient sounds, voices, or music, converting them into audio signals. These audio signals are then transformed into “mic level,” allowing for the storage, transmission, or processing of acoustic data. Microphones play a crucial role in various applications, including voice calls, music recording, voice recognition, and audio recording.
Microphones come in various types, with common categories such as dynamic microphones, condenser microphones, ribbon microphones, and electret microphones. Each type is designed based on different principles and purposes, making them suitable for various situations.
These diverse types of microphones are essential for collecting and transmitting audio data and are integral to applications such as sound recording, live performances, voice recognition systems, voice calls, and audio recording in numerous fields.
3:1 거리 법칙
다수의 마이크를 사용하여 다수의 연주자의 음원 소스를 마이킹할 때, 위상 문제1)를 최소화 하기 위하여 마이크 간의 거리에 대한 규칙이다.2)
두개의 마이크 소리의 위상 간섭에 의한 콤 필터 효과를 최소화 하기 위해서 엔지니어들이 발견한 가장 적절한 해결책은 원래 마이크로 들어온 원음 소리와 근처의 다른 마이크로 새어들어가 블리딩된 소리가 최소한 10dB 이상의 레벨 차이를 가지는 것이다.
따라서, 소스의 소리가 다른 마이크로 잘 안 들어가도록 거리 차이를 3배 이상으로 두어야 원래 소스를 받는 마이크에 들어온 소스의 소리가 다른 마이크로 블리딩되어서 들어온 소리와 섞여도 위상 간섭에 의한 문제를 겪지 않게 된다.3)
따라서 라이브 현장 등에서 각각의 연주자들의 악기를 마이킹 할 때 연주자들의 거리가 가깝다면, 마이크와 악기 간의 거리를 더 좁혀서 3:1 법칙을 최소한 지키도록 셋팅을 하면 된다. 4)
3:1 법칙은 종종 스테레오 마이킹 시에 적용해야 하는 법칙으로 잘못 알려져 있다.
앰비소닉 마이크
앰비소닉 A-format 으로 소리를 받을 수 있는 마이크.
앰비소닉 마이크는 주변 음향 정보를 360도로 캡처하는 특수한 종류의 마이크입니다. 이러한 마이크는 주로 가상 현실(VR), 확장현실(AR), 입체음향 녹음 및 재생, 오디오 포스트 프로덕션 등의 분야에서 사용됩니다.
앰비소닉 마이크는 일반 마이크와 달리 주변 환경에서 발생하는 소리를 다방향으로 녹음합니다. 이를 통해 듣는 이들은 주변 소리의 위치와 방향을 정확하게 파악할 수 있으며, 이를 통해 더 현실적이고 공간적인 음향 경험을 만들어냅니다.
앰비소닉 마이크는 가상 현실 게임, 영화, 음악 녹음, 공간음향 연구, 음향 효과 및 음성 인식 분야에서 활용되며, 현실감 있는 오디오 경험을 위한 중요한 기술적 도구 중 하나입니다.
블리딩
붐 마이킹
바운더리 마이크
바운더리 마이크(Boundary Microphone)는 평면 표면과의 근접을 통해 오디오를 캡처하는 마이크 유형입니다. 이 마이크는 평면 표면에 놓이거나 부착되며, 주로 테이블, 강단, 바닥 또는 벽과 같은 수평 표면에 배치됩니다. 바운더리 마이크는 주변 소리를 잘 캡처하며, 특히 회의나 강의, 무대 공연, 레코딩 스튜디오 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
이 마이크는 평면과 가깝게 위치하기 때문에 주변 소리와의 잡음을 최소화하고 음성 또는 오디오 신호를 선명하게 기록합니다. 바운더리 마이크의 주요 특징 중 하나는 360도 주변 수신 패턴5)을 가지고 있어 주변에서 오는 소리를 모두 포착할 수 있다는 것입니다. 이로 인해 회의나 그룹 토론에서 탁월한 성능을 발휘하며, 다수의 참가자의 음성을 녹음하거나 회의실에서 사용하기에 적합합니다.
바운더리 마이크는 보통 미팅 룸, 회의실, 강당, 교실, 무대 및 Podcast 용으로 사용되며, 고정 설치형과 이동식 모델이 모두 있습니다. 이러한 마이크는 공간 내에서 깔끔하게 장착되어 시각적으로 감춰질 수 있어 스타일리시한 설치와 함께 높은 음질을 제공합니다.
컨덴서 마이크
캡슐 자체에 전하를 충전한다.6) 소리의 변화가 충전된 다이어프램을 진동 시켜 내부의 부피를 변화 시키는 것이 내부의 전하 충전량을 변화시키는 원리를 이용한다.
다이어프램 자체를 매우 가볍게 만드는 것이 가능하므로 고음역에 대해서 좋은 특성과 매우 좋은 트랜지언트 반응을 얻어낼 수 있다.
다이어프램에서 생성된 전기 신호는 매우 미약하기 때문에 내부의 증폭 회로를 넣어서 마이크 레벨까지 의 크기로 증폭하는 회로를 내장하는 경우가 있다.
다이어프램의 사이즈가 크면 클수록 내부 체적이 크기 때문에 생성되는 신호의 출력이 커진다. 반대로 다이어프램의 사이즈가 작아지면 작아질 수록 내부 체적이 작기 때문에 생성되는 신호의 출력이 작아진다.
다이어프램
거리 계수
거리 계수(DSF)는 방향성 마이크로폰과 무지향성 마이크로폰을 비교하여, 직접음과 잔향의 비율을 유지할 수 있는 최대 거리를 대략적으로 설명합니다. 이는 반향이 많은 환경에서 마이크로폰의 “도달 거리”로 생각할 수 있습니다.
예를 들어, 방 안의 음원과 마이크로폰이 있다고 가정해봅시다. 만약 무지향성 마이크로폰이 음원으로부터 1의 거리에 위치해 있다면, 같은 민감도를 가진 카디오이드 마이크로폰은 동일한 직접음과 잔향의 균형을 이루기 위해 음원으로부터 1.73배 떨어진 거리에 위치할 수 있습니다. 따라서 카디오이드 마이크의 거리 계수(DSF)는 1.73입니다. 거리 계수는 신호의 진폭과 관련이 있습니다.
다이내믹 마이크
일렉트릿 마이크
컨덴서 마이크의 경우 진동판을 전하로 충전하기 위해 팬텀파워를 사용하지만, 일렉트릿은 일렉트릿이라는 영구히 충전된 재료를 사용하여 이 재료에 소리의 압력이 전해지면 생성되는 전기 신호를 이용한 마이크이다.
일렉트릿 진동판에 의해서 출력되는 신호는 신호 성분인 전압에 비해 전류량이 매우 미미한 하이 임피던스 신호이다. 따라서 아주 소형화된 버퍼(전류량 증폭)를 내장하여 출력 신호를 로우 임피던스 신호9)인 마이크 레벨로 변환하여 출력한다. 이에 따라 팬텀파워가 필요한 제품들이 있고, 작은 핀 마이크(라발리어 마이크)의 경우에는 3V~5V의 플러그인 파워가 필요한 제품들도 있다.
주로 전화기나 보청기 등에 사용된다. 컨덴서 방식에 비해서 신호 대 잡음비나 대역폭 등 모든 면에서 떨어지지만, 소형화가 매우 쉬워서 소형 마이크가 필요한 곳에 많이 사용된다.10)
잘 만든 일렉트릿 방식은 매우 좋은 품질을 보여주기도 한다. DPA 마이크들이 여기에 해당한다.
피드백
라발리에 마이크
로우컷
MaxSPL(마이크)
PAD
팬텀파워
마이크의 지향성
팝 필터
음원을 마이크에 근접하여 사용할 때 공기를 내뿜는 효과가 수반되는 음원에는 연주에 따른 공기의 충격이 마이크 캡슐에 전해져서 소리의 진동 이외의 다른 충격파가 마이크로 전달 될 수 있다. 이러한 충격파를 팝핑(Popping) 이라고 한다. 마이크는 소리를 받아들이는 장치 이지만, 소리가 충격파가 마이크 캡슐에 영향을 미치는 것은 소리의 녹음의 방해 요소 이다.
따라서 이러한 충격파가 마이크 캡슐로 전달되지 않도록 마이크의 전면 부에 필터를 배치 하여 사용하는 것을 팝 필터(Pop filter)라고 한다.
팝 필터는 여러가지 재질로 만들어져 있으며 재질에 따라 고음을 반사 하는 경우도 있고 고음을 흡수 하는 경우도 있기 때문에, 다양한 팝 필터에 따라 아주 미세하게 다른 소리의 결과물을 얻을 수 있다.
근접효과
리본 마이크
감도(마이크)
쇽 마운트
샷건 마이크
샷건 마이크(Shotgun Microphone)는 원하는 오디오 소스를 정확하게 포착하기 위해 설계된 마이크로폰입니다. 이 마이크는 긴, 튜브 형태 또는 실린더 모양의 디자인을 가지고 있으며 전방으로 좁은 수직 빔을 형성합니다. 이 빔은 주로 마이크로폰의 향하는 방향에서 소리를 수집하고, 주변 소음을 최소화합니다.
샷건 마이크는 영화 촬영, 텔레비전 프로덕션, 뉴스 리포팅, 필드 녹음, 드라마 촬영 등과 같이 원하는 소리를 정확하게 녹음해야 하는 다양한 상황에서 사용됩니다. 그들의 긴 빔 패턴은 특정 오디오 소스에 집중하여 뒷 배경 소음을 최소화하며, 원하는 음원을 정확하게 캡처하는 데 도움을 줍니다.
샷건 마이크는 주로 카메라 또는 녹음 장비에 부착되어 사용되며, 주로 보행용 또는 부착형으로 사용됩니다. 이러한 마이크는 다양한 길이와 크기로 제공되며, 필요한 응용 분야에 따라 선택할 수 있습니다.
USB 마이크
간단한 USB 오디오 인터페이스와 간단한 마이크를 하나로 합친 장비
USB 마이크(USB Microphone)는 컴퓨터나 기타 USB 호스트 장치에 직접 연결하여 오디오 신호를 입력하고 출력하는 마이크입니다. 이러한 마이크는 일반적으로 컴퓨터나 노트북과 같은 디지털 장치와 호환되며, USB 포트를 통해 간편하게 연결할 수 있습니다.
USB 마이크는 아날로그 오디오 신호를 디지털로 변환하여 컴퓨터에서 처리할 수 있도록 해줍니다. 이러한 디지털 오디오 처리를 통해 뛰어난 음질과 녹음 정확도를 제공합니다. 또한 USB 마이크는 일반적으로 내장된 사운드카드나 오디오 인터페이스가 필요하지 않으므로 녹음 및 음성 통화를 위한 간단한 솔루션으로 매우 편리하게 사용할 수 있습니다.
USB 마이크는 다양한 용도로 사용되며, 홈 레코딩, 음성 녹음, 스트리밍, 비디오 채팅, 게임 녹화 및 음성 인식 소프트웨어와의 호환성을 통해 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 그리고 USB 마이크는 다양한 크기와 디자인으로 제공되므로 사용자의 요구에 맞게 선택할 수 있습니다.
NT-USB Mini
마이크 자체에 헤드폰 아웃이 있으며, 이 헤드폰 아웃을 통해 다이렉트 모니터링을 위한 노브 또는 버튼이 있는 경우가 많다.
하지만 USB 케이블을 통해 오고갈 수 있는 전력량이 한계가 있으므로, USB 마이크들의 성능은 어느 정도 제한될 수 밖에 없다. 지금 이 글을 쓰는 시점에서는 없지만 USB-C 타입17)의 USB 마이크가 나온다면 성능이 많이 좋아질 것으로 생각된다.
윈드 스크린
무선 마이크
무선 마이크(Wireless Microphone)는 마이크와 수신기 간에 전선 연결 없이 무선 통신을 통해 오디오 신호를 전송하는 마이크 시스템입니다. 이러한 시스템은 휴대성과 편리성을 제공하며, 사용자가 자유롭게 움직이면서 음성 또는 오디오를 녹음하거나 전송할 수 있습니다. 무선 마이크는 무대 공연, 프레젠테이션, 녹음 작업, 텔레비전 방송 및 다양한 이벤트에서 자주 사용됩니다. 무선 마이크 시스템은 일반적으로 마이크 송신기와 수신기로 구성되며, 송신기에서 캡처한 오디오는 무선으로 수신기로 전송되어 처리되고 출력됩니다. 이러한 시스템은 케이블을 사용하지 않으므로 더 큰 자유도와 편의성을 제공하며, 이동성이 필요한 상황에서 특히 유용합니다.
스테레오 마이킹
고감도 마이크가 항상 저감도 마이크 보다 좋은 것은 아닙니다 . 감도는 마이크의 특성 에 대한 정보지만 반드시 마이크의 품질 에 관한 것은 아닙니다 . 마이크의 소음 수준, 클리핑 포인트, 왜곡 및 감도 간의 균형은 마이크가 특정 응용 프로그램에 적합한지 여부를 결정합니다. 감도가 높은 마이크는 아날로그에서 디지털로 변환하기 전에 더 적은 프리앰프 게인이 필요할 수 있지만 감도가 낮은 마이크보다 클리핑 전에 헤드룸이 적을 수 있습니다. 마이크가 음원에 가까운 휴대폰과 같은 근거리 응용 프로그램에서 더 높은 감도를 가진 마이크는 최대 음향 입력에 도달하여 잘리고 왜곡을 일으킬 가능성이 더 큽니다. 반면에 회의 전화 및 보안 카메라와 같이 소스에서 마이크까지의 거리가 멀어질수록 사운드가 감쇠되는 원거리 애플리케이션에서는 더 높은 감도가 바람직할 수 있습니다. 그림 3은 음원에서 마이크까지의 거리가 SPL에 미치는 영향을 보여줍니다. 음향 신호의 레벨은 소스로부터의 거리가 2배가 될 때마다 6dB(1/2)씩 감소합니다.
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