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정승환_컬럼:마이크로폰의_역사
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마이크로폰의 역사

원문 : https://mynewmicrophone.com/mic-history-who-invented-each-type-of-microphone-and-when/

마이크는 현재 거의 모든 곳에서 찾을 수 있습니다 (우리는 하루 종일 기기에 마이크를 들고 다닙니다). 그러나 마이크가 존재하지 않았던 시기가 있었고, 마이크를 발명해야 했던 시대가 있었습니다.

마이크를 누가 발명했을까요? 에밀 베를리너 (Emile Berliner)와 토마스 에디슨 (Thomas Edison)은 1876년에 처음으로 마이크를 발명했습니다. 데이빗 E. 휴즈 (David E. Hughes)는 독립적으로 1878년에 동일한 유형의 카본 마이크를 만들었습니다. 알렉산더 그레이엄 벨 (Alexander Graham Bell)은 1878년에 베를리너의 마이크 특허를 구매했습니다. 1892년에는 최고법원이 마이크를 발명한 것은 에디슨이라고 판결했습니다.

우리의 역사를 알아야 하는 것은 중요합니다. 마이크에 관심을 가지고 있거나 일상에서 마이크를 사용하는 사람으로서, 마이크의 역사와 각 유형의 마이크를 누가 발명했는지 알아야 할 가치가 있습니다. 이 기사에서는 그것에 대해 논의하겠습니다.

마이크 유형별 마이크 발명 타임라인

다양한 마이크 유형의 발명 날짜와 발명가를 개략적으로 나타내는 표를 살펴보겠습니다.

Year Microphone Inventor(s)
1861 Reis Telephone Johann Philipp Reis (Germany)
1876 Liquid Transmitter Alexander Graham Bell and Elisha Gray (US)
1876 Carbon Microphone Emile Berliner (US)
1876 Carbon Microphone Thomas Edison (US) awarded patent
1877 Moving-Coil Microphone Ernst Werner von Siemens (Germany)
1878 Carbon Microphone David Edward Hughes (England)
1878 Carbon Microphone M. Makhal’skii (Russia)
1883 Carbon Microphone P. M. Golubitskii (Russia)
1886 Carbon-Button Microphone Thomas Edison (US)
1916 Condenser Microphone
1917 Piezoelectric Microphone Paul Langevin (France)
1920 Electret Microphone Yoguchi (Japan)
1923 Marconi-Sykes (Moving-Coil) Magnetophone Captain H. J. Round (England)
1924 Ribbon Dynamic Microphone Walter H. Schottky and Dr. Erwin Gerlach (Germany)
1925 Piezoelectric Microphone S. N. Rzhevkin and A. I. Lakovlev (Russia)
1931 Electrodynamic Moving-Coil Microphone E. C. Wente and A. L. Thuras (US)
1941 Line “Shotgun” Microphone Harry F. Olson at RCA (US)
1948 Multi-Pattern Microphone Georg Neumann (Germany)
1957 Wireless Microphone Raymond A. Litke (US) awarded patent
1959 Top-Address Unidirectional Microphone Ernie Seeler at Shure (US)
1961 Electret Condenser Microphone James E. West and Gerhard M. Sessler at Bell Labs (US)
1965 Solid-State Condenser Microphone Advancement in technology (No particular inventor)
1983 MEMS Microphone D. Hohm and Gerhard M. Sessler (US)
2003 Digital Microphone Engineers at Georg Neumann GmbH

1827년, "마이크로폰"이라는 용어의 탄생

마이크로폰“이라는 용어를 처음으로 발명한 사람은 영국의 물리학자이자 전보(Telegraph)를 발명한 것으로 가장 잘 알려진 사이러스 찰스 위트스톤 (Sir Charles Wheatstone)이었습니다.

사이러스 찰스 위트스톤은 초기 과학자 중 하나로, 소리매체 내의 파동을 통해 전달된다는 것을 이해한 초기 과학자 중 하나였습니다. 이 지식을 기반으로 그는 소리증폭시키면서 한 장소에서 다른 장소로 전송할 수 있는 장치를 만들었습니다. 그는 이러한 장치들을 “마이크로폰“이라고 명명했으며, 이 용어는 오늘날까지 사용되고 있습니다.

1861년, Reis 전화기의 발명

1861년에 독일 발명가 요한 필립 라이스(Johann Philipp Reis)가 소리를 전기 신호로 변환하는 장치를 성공적으로 디자인하고 만들었습니다. 이 신호는 전도성이 있는 철사를 통해 전송되었으며, 이 신호는 다시 소리로 변환되는 유사한 장치를 통과했습니다.

Reis 전화기는 아마도 오늘날과 같이 정의하는 것처럼 첫 번째 진정한 마이크로폰이 내장되어 있고, 기계적인 파동 에너지(소리 파동)를 전기 에너지(오디오 신호)로 변환하는 변환기로서의 역할을 합니다.

Reis 전화기의 “마이크로폰” 부분은 가로로 늘어난 양피지 진동판으로 이루어져 있었으며, 이것은 닫힌 나무 상자 위에 부착되었습니다. 스피킹 호른(speaking horn)은 소리가 상자 앞에서 들어오도록 허용했습니다.

막 위에는 두 개의 황동 스트립이 있었습니다. 하나의 스트립은 막의 중앙에 붙어 있었고, 그 끝에는 수은 한 방울로 만든 접점이 있었습니다. 다른 스트립은 플래티넘 접점이 있는 상단에 부착되었습니다. 이러한 접점은 중력에 의해 가볍게 함께 유지되었습니다.

소리 파동진동판을 진동시키면 두 개의 접점 사이의 저항이 비례적으로 변경되었습니다. 이것은 “스피커“로 전기 신호를 보냈습니다.

비록 이것이 첫 번째 마이크로폰과 전화기로 간주될 수 있지만, 역사에서는 흔히 잊혀지고 있습니다.

그럼에도 불구하고 알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell)은 액체 변조기(liquid transmitter)를 사용하여 첫 번째 전화기를 발명할 수 있었습니다. Reis가 그의 전화기의 작동 원리에 대해 생산한 부적절하고 잘못된 물리 이론으로 설명하는 바람에 전화기의 특허는 그레이엄 벨이 받았습니다.

또한 토마스 에디슨(Thomas Edison)은 Reis 전화기의 내부 작동 방식을 설명하는 번역된 원고를 획득했다고도 합니다. 이는 그와 에밀 베를리너(Emile Berliner)가 나중에 탄소 마이크로폰의 발명에 미친 매우 영향력이 있는 요소였습니다.

비록 대부분 잊혀져 있지만, Reis 전화기는 마이크로폰 기술의 중대한 발전이었습니다.

1876년, 액체 변조기(워터 마이크로폰)의 발명

알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell)의 전화기의 일부로 액체 변조기(워터 마이크로폰)가 탄생했습니다. 이것은 A. G. 벨과 엘리샤 그레이(Elisha Gray) 사이의 공동 발명으로 알려져 있으나 (일부 주장에 따르면 벨이 실제로는 액체 변조기 아이디어를 그레이로부터 훔쳤다고 주장하기도 합니다).

액체 변조기는 물을 채운 금속 컵과 약간의 황산으로 만들어졌습니다. 물이 전기적으로 전도성이 있게 만들기 위해 황산이 첨가되었습니다.

작은 호른 내에서 늘어진 진동판이 있었고, 이것은 바늘에 부착되었습니다. 바늘의 다른 끝은 액체에 잠겨 있었지만 금속 컵에 닿지 않았습니다. 바늘이나 막이 물 안에서 위아래로 진동함에 따라 물의 저항이 변동했습니다.

물에 담겨 있는 별도의 전선은 그 반비례하는 전기 신호를 전화기의 스피커 부분으로 운반했습니다. 이것은 옴의 법칙에 의해 설명됩니다. 옴의 법칙은 전선 내의 전류회로저항과 반비례한다는 뜻입니다.

다시 한 번, 토마스 에디슨(Thomas Edison)은 액체 변조기의 성공을 토대로 탄소 마이크로폰 개발에 착수했습니다.

액체 변조기의 음성 명료도는 Reis 전화기보다 더 뛰어났지만, 마이크의 액체 부분 때문에 상업적으로 실용성이 없었습니다. 에디슨은 벨의 발명의 음질을 개선하면서 대량 생산 가능한 마이크를 만드는 것을 목표로 했습니다.

1876년, 카본 마이크로폰의 발명

1876년에 카본 마이크로폰이 발명되었습니다. 이것은 역사상 최초의 진정한 마이크로폰이었습니다!

미국에서는 Thomas Edison과 Emile Berliner가 이 마이크로폰을 개발하기 위해 함께 일했습니다. 재미있게도 David Edward Hughes도 영국에서 동일한 유형의 마이크로폰을 독립적으로 개발했지만 미국 팀보다는 늦었습니다.

많은 사람들은 Emile Berliner가 마이크로폰의 진정한 발명가였다고 주장하며, 다른 사람들은 두 사람이 프로젝트에서 함께 일했음에도 불구하고 Edison이 그것을 발명한 것이라고 주장합니다.

카본 마이크로폰음파를 전기 오디오 신호로 바꾸는 가변 저항 장치입니다.

탄소 입자로 구분된 두 개의 금속 판으로 구성되어 있으며 (따라서 이름이 붙었습니다).

한 판은 두껍고 고정되어 있으며, 다른 판은 매우 얇으며 다이어프램 역할을 합니다. 다이어프램에서 발생하는 음압(음파) 변화는 탄소 입자에 압력을 가하게 만듭니다. 이에 따라 판 사이의 전기 저항이 변화하게 됩니다.

판 사이에 일정한 직류 전압이 인가됩니다. 판 사이의 변동 저항다이어프램 움직임과 일치하는 전류 변조를 유발합니다.

다시 말씀드리지만 Emile Berliner는 종종 1876년에 카본 마이크로폰을 발명한 사람으로 인정받고 있으며 (Thomas Edison과 함께), 다른 사람들은 이것이 Edison의 발명이라고 주장하기도 합니다.

David Edward Hughes는 미국 팀보다 더 늦게 자신의 발명물을 성공적으로 시연했지만 자신의 작품에 대한 특허를 취득하지 않았으며 그의 마이크로폰을 “세계에 대한 선물”이라고 불렀습니다. Hughes는 아마도 영국 발명가 Sir Charles Wheatstone에 대한 경의로 자신의 발명에 “마이크로폰“이라는 용어를 가져왔을 것입니다.

1878년에 Alexander Graham Bell은 그의 전화의 기능과 실용성을 향상시키기 위해 Berliner의 카본 마이크로폰 특허를 구매했습니다. 이 특허는 50,000 달러에 판매되었으며, 현재로서는 대략 110만 달러에 해당됩니다.

1920년대에 진공관 기술이 보급되기 전까지 카본 마이크로폰은 고음질 오디오 신호를 생산하는 유일한 실용적인 방법으로 각광받았습니다.

카본 마이크로폰은 1980년대까지 대다수의 전화 시스템에서 사용되었으며, 이후 일렉트릿 마이크로폰이 더 저렴하고 고품질 옵션으로 등장하면서 대체되었습니다.

1877년, 무빙 코일 마이크로폰의 발명

독일의 전기 엔지니어이자 발명가인 Ernst Werner von Siemens는 1877년에 무빙 코일 다이내믹 마이크로폰의 발명에 대한 독일 특허를 받았습니다. 어떤 사람들은 그가 초기에 1874년에 마이크로폰을 발명했다고 주장하기도 합니다.

이 원시적인 마이크로폰다이어프램과 영구 자기장 내의 움직이는 코일을 사용하여 작동했습니다. 다이어프램과 코일이 움직일 때 작은 전기 전류가 유도되어 생성되었습니다.

마이크로폰은 실제로 잘 작동했지만 그 당시에는 인기를 얻지는 못했습니다.

변압기(1886년)와 강력한 영구 자석(1930년대)의 등장으로 무빙 코일 다이내믹 마이크로폰 기술은 결국 실용화 되었습니다.

1923년에는 자석과 트랜스포머진공관을 사용한 무빙 코일 마이크로폰인 “Magnetophone”이 발명되었습니다.

1931년에는 미국 과학자인 Edward C. Wente와 Albert L. Thuras가 현대적인 무빙 코일 다이내믹 마이크로폰과 유사한 버전을 발명했습니다. 그 이후 재료와 디자인에 대한 개선이 있었지만 기본적인 디자인은 그대로 유지되었습니다.

1885년, 트랜스포머의 발명

트랜스포머의 발명자에 대한 논의에서는 William Stanley, Nikola Tesla, George Westinghouse 등 여러 이름이 언급됩니다.

그러나 원래 트랜스포머를 설계하고 개발한 사람들은 오스트로헝가리 제국의 Ganz 공장에서 일한 Ottó Bláthy, Miksa Déri 및 Károly Zipernowsky였습니다.

트랜스포머 기술마이크로폰 설계로 도입되기까지는 1920년대 초까지 시간이 걸렸습니다. 그 이후로 많은 마이크로폰이 스텝 업 및 스텝 다운 트랜스포머 연결 출력을 통해 혜택을 받았습니다.

1886년, 카본 버튼 마이크로폰의 발명

1886년, 이제 벨 전화 마이크로폰을 개선하기 위해 일하는 Thomas Edison은 개선 방법을 찾았습니다.

그는 탄소가 굽히면 더 잘 작동한다는 것을 발견했습니다. 이것은 몇 가지 구조적 개선과 결합되어 카본 버튼 마이크로폰으로 알려져 있습니다.

이 개선된 유형의 카본 마이크는 결국 1980년대까지 모든 벨 전화에 사용되었습니다.

1904년, 진공관(Vacuum Tube)의 발명

1904년, 영국의 전기 공학자이자 물리학자인 존 앰브로스 플레밍(Sir John Ambrose Fleming)이 첫 번째 진공관을 발명했습니다.

1920년대에 진공관기술 분야에서 널리 사용되기 시작하며, 마이크로폰 분야에서 실험되기 시작했습니다.

리 디 포레스트(Lee De Forest)는 1905년에 첫 번째 삼극 진공관(마이크로폰에서 사용되는 기본적인 진공관)을 발명했습니다. 이 특허는 1906년에 수여되었습니다.

진공관을 사용하면 발명가들은 마이크로폰 캡슐에서 생성된 상대적으로 약한 오디오 신호의 품질을 향상시킬 수 있었습니다. 삼극 진공관임피던스 변환기 역할을 하며 마이크로폰 캡슐에서 생성된 상대적으로 약한 오디오 신호를 “증폭“할 수 있습니다.

1916년, 컨덴서 마이크로폰의 발명

1916년, 미국 물리학자인 에드워드 크리스토퍼 웬트(Edward Christopher Wente)는 웨스턴 일렉트릭(지금의 AT&T)에서 일할 때 역사상 처음으로 컨덴서 마이크로폰을 발명했습니다.

그 전신인 탄소 마이크로폰과 마찬가지로 컨덴서 마이크로폰은 두 개의 판을 사용했습니다. 그러나 컨덴서 마이크로폰은 탄소 알갱이를 사용하지 않고 판 사이에 빈 공간을 가지고 있었습니다.

컨덴서 마이크로폰의 두 개의 판은 캐패시터(당시에는 “컨덴서”로 불렸으므로 이 이름이 붙었습니다)를 형성했습니다. 판 사이에 고정 전압이 가해져 일정한 전하를 유지했습니다.

탄소 마이크로폰처럼 컨덴서 마이크로폰 중 하나의 판은 매우 얇아서 진동체 역할을 하며 소리 파동에 따라 움직였습니다. 다른 판(백플레이트)은 더 두껍고 고정되어 있었습니다.

진동체가 움직이면 판 사이의 거리가 변하게 되며, 이는 평행판 캐패시터의 캐패시턴스를 변경시켰습니다.

판 사이의 전하를 일정하게 유지함으로써 캐패시턴스의 변경이 전압의 반비례적인 변경을 일으켰습니다. 따라서 움직이는 진동체는 마이크로폰에서 일치하는 교류 전압(마이크 신호)을 출력하도록 했습니다.

1917년, 압전 소자 마이크로폰의 발명

압전 소자 마이크로폰은 실제로 이상한 방식으로 개발되었습니다.

1917년, 프랑스 물리학자인 폴 랑주방(Paul Langevin)은 압전 결정을 소리 탐지에 사용한 최초의 사람이었습니다.

그러나 이 소리 캡처 장치는 초음파 잠수함 탐지에 사용되었습니다. 이 장치는 초음파 주파수 발생기와 함께 사용되었으며, 함께 사용되는 장치를 통해 적의 잠수함까지의 거리를 계산하기 위해 사용되었으며, 발생기에서 신호가 잠수함까지 이동한 시간, 반사되어 돌아오는 시간을 알고 있으면 가능했습니다.

폴 랑주방은 또한 이 목적을 위해 정전식(컨덴서) 마이크로폰도 사용했습니다.

1919년에는 알렉산더 니콜슨(Alexander Nicolson, 스코틀랜드의 변호사가 아님)이 소리 파동을 캡처하기 위한 최초의 압전 소자 마이크로폰을 개발한 것으로 알려져 있습니다. 그는 압전 소자 스피커와 압전 소자 픽업도 개발하면서 이를 수행했습니다.

1920년, 초기 일렉트릿 마이크로폰의 발명

일렉트릿 마이크로폰은 1960년대에 발명되었다고 알려져 있습니다(1962년에 Gerhard Sessler에게 특허가 부여되었습니다). 그러나 가장 초기의 일렉트릿 마이크로폰은 아마도 1920년에 일본의 과학자 Yoguchi에 의해 발명되었습니다.

이 원시적인 일렉트릿 마이크로폰은 앞서 언급한 컨덴서 마이크로폰과 유사하게 작동했습니다. 마이크로폰의 후판은 일렉트릿 재료로 만들어져 필요한 고정 전하를 플레이트 사이에 유지하도록 설계되었습니다.

그 당시 일렉트릿 재료는 충전된 전하를 오랜 시간 유지할 수 없었기 때문에, 이 마이크로폰 디자인은 시장에 나오지 않았으며 빠르게 잊혔습니다.

1923년, 무빙-코일 마그네토폰의 발명

독일의 전기 엔지니어 및 발명가인 Ernst Werner von Siemens은 1877년에 아마도 최초의 무빙-코일 다이나믹 마이크로폰을 발명했으며 독일 특허를 획득했습니다.

마그네토폰(Magnetophone)은 최초의 무빙-코일 유형 마이크로폰으로, 영국의 엔지니어인 Captain Henry Joseph Round가 1923년에 Marconi에서 주임 엔지니어로 일할 때 발명되었습니다. 이 마이크로폰은 빠르게 BBC 스튜디오의 표준으로 채택되었으며 1928년까지 그 역할을 유지했습니다.

마그네토폰은 원통형 철제 냄비에 중앙에 신중하게 배치된 원통형 폴 피스를 가지고 만들어졌습니다. 이 이상한 모양의 자석은 얇은 원통형 캐비티를 가지고 있었으며 내부에 하나의 자기 극 (폴 피스)과 외부에 다른 자기 극 (철 냄비)을 가지고 있었습니다.

이 자기 조각의 상단에는 종이 다이어프램이 있었습니다. 다이어프램은 외부 둘레에 철 냄비에 부착되어 있었으며 중앙에 폴 피스에 연결되어 환형 모양을 이루고 있었습니다.

알루미늄 도선의 가벼운 코일은 면향적인 고무용액으로 고정된 면 베개를 통해 종이 다이어프램에 부착되었습니다. 이 가벼운 코일은 자석 냄비와 폴 피스의 자기장 내에서 움직이면서 전자기 유도를 통해 코일 사이에 전압이 생성되었습니다.

이 교류 전압마이크 신호가 되었습니다.

마이크 신호는 그런 다음 두 개의 증폭기 단계(각각 입력 트랜스포머, 다수의 진공관, 커패시터, 저항출력 트랜스포머로 구성)를 통과했습니다. 그런 다음 신호는 최종 출력 트랜스포머를 통해 출력되어 상대적으로 강력한 오디오 신호가 되었습니다.

1924년, 리본 다이나믹 마이크의 발명

1924년에는 전기자기학 원리를 기반으로 동작하는 또 다른 다이나믹 마이크 유형, 즉 리본 마이크가 탄생했습니다. 독일의 과학자인 Walter Hans Schottky와 Dr. Erwin Gerlach이 최초의 리본 마이크를 공동으로 발명했습니다.

리본 마이크의 아이디어는 매우 얇은 전도성 리본을 자석 필드 내에서 매달아 이 리본이 이 필드 내에서 움직일 때 전기 신호를 생성할 수 있다는 것이었습니다.

그래서 그들은 정확히 그렇게 했습니다. 매우 얇은 알루미늄 리본을 자석 구조물 내에서 매달았습니다. 이 경우 리본은 다이어프램처럼 작용하여 그 위에 닿는 소리 파동과 함께 움직였습니다.

전도성 리본이 움직일 때, 이것은 교류 전압(오디오 신호)을 생성했습니다.

그러나 이 리본 마이크 발명이 오디오 제작에 실용적으로 사용되기 위해서는 1930년대까지 충분히 강력한 자석이 사용 가능해져야 했습니다. 초기 몇 년 동안 RCA의 Harry F. Olson이 리본 마이크 기술을 실질적으로 발전시키는 데 큰 역할을 했습니다.

1931년, 무빙 코일 다이나믹 마이크의 발명

1931년, 우리가 오늘날 알고 있는 무빙 코일 다이나믹 마이크가 발명되었습니다. 그러나 이것은 1877년에 Ernst Werner von Siemens가 발명한 것과 1923년에 Captain Henry Joseph Round가 발명한 것과 견줄 만한 것으로 여겨질 수 있습니다.

그럼에도 불구하고, 1931년에는 미국의 과학자인 Edward C. Wente와 Albert L. Thuras가 현대적인 무빙 코일 다이나믹 마이크를 발명했습니다.

마이크는 원형 폴리스티렌 진동판으로 구성되었으며, 진동판의 뒷면 중앙 지점에서 작은 반지름에 전도성 코일이 부착되었습니다.

이 고전도성 철사의 코일은 진동판과 함께 움직였으며, 이것은 마그네트의 고리 모양 간극 내에 매달려 있었습니다.

이때까지 더 강력한 자석이 마이크를 실용적으로 만들 수 있게 되었습니다.

더 큰 자석 조각은 주 자석이었으며, 코일의 외부에 자석을 포함하고 있었습니다. 자석의 내부에는 폴 피스가 있었으며, 이 이상한 모양은 위에서 언급한 고리 모양 간극을 제공했습니다.

코일 내부의 폴 피스는 주 자석의 외부에 있는 자석과 반대되는 자극을 제공했습니다.

진동판과 코일이 움직일 때, 전자기 유도를 통해 코일 사이에 오디오 신호가 생성되었습니다. 이것은 고전 마이크신호에 비해 높은 전압은 아니었지만, 이전 마이크에 비해 강력한 신호였습니다.

1941년, 샷건 마이크의 발명

1941년에 RCA의 Harry F. Olson이 “전기음향 장치 (라인 마이크 '샷건 마이크')“에 대한 미국 특허를 발명하고 받았습니다.

이 전기 음향 장치에는 진동판 앞쪽에서 뻗어나온 튜브가 있는 마이크가 포함되어 있었습니다.

이 튜브(현대적으로는 “간섭 튜브”로 알려져 있음)는 소리가 통과할 수 있는 정밀한 슬롯을 가지고 있었으며, 먼쪽 끝에서 열려 있었습니다.

이 슬롯은 비축 방향에서 들어오는 소리 파동이 다양한 소리 주파수에서 시간 차이를 경험하도록 만들었습니다. 결과적으로 이로 인해 튜브 내부와 마이크 진동판에서 비축 소리주파수가 취소되었습니다.

이 취소로 마이크지향성이 튜브가 가리키는 방향으로 집중되었습니다.

그 이후로 샷건 마이크 디자인에 큰 개선이 이루어졌습니다. 탑 어드레스 펜슬 마이크의 출현과 수퍼 카디오이드 및 하이퍼 카디오이드 지향성 패턴을 생성할 수 있는 능력이 샷건 지향성 패턴의 “집중”을 크게 향상시켰습니다.

1947년, 트랜지스터의 발명

1947년에 벨 연구소(John Bardeen, Walter Brattain 및 William Shockley)의 미국 물리학자들이 최초의 포인트 컨택트 트랜지스터를 발명했습니다.

이후에는 다양한 종류의 트랜지스터가 개발되었습니다. 마이크 기술에서 언급할 가치가 있는 주요한 트랜지스터 유형은 Junction-gate Field-Effect Transistor (JFET)입니다.

JFET는 독일의 이론 물리학자이자 응용 물리학자인 Heinrich Welker에 의해 1945년에 특허를 받았습니다.

FET마이크 기술에서는 1960년대 중반까지 실질적으로 나타나지 않았습니다. 그러나 이 발명은 마이크폰의 세계(및 일반적으로 세계)를 변화시켰습니다.

FET의 최초 특허는 1925년에 오스트로헝가리 출신의 물리학자인 Julius Edgar Lilienfeld에게 수여되었습니다. FET는 결국 삼극 진공관에 대한 솔리드 스테이트 대안으로 설계되었으나, 당시 사용 가능한 재료와 기술로는 작동 모델을 만들 수 없었습니다.

1948년, 멀티 패턴 마이크의 발명

멀티 패턴 마이크의 발명은 M7, 세계 최초의 듀얼 다이어프램 콘덴서 캡슐에서 나왔습니다. 이러한 발명은 Georg Neumann과 Georg Neumann GmbH의 엔지니어들에게로 기여되었습니다.

M7 캡슐과 멀티 지향성 패턴을 갖춘 첫 번째 마이크는 Neumann U47 진공관 콘덴서 마이크였습니다.

마이크는 무지향 지향성 패턴과 전지향 지향성 패턴을 특징으로 했습니다.

1957년, 무선 마이크의 발명

무선 마이크에 대한 회로도는 1940년대 중반부터 돌아다녔으며, 작동하는 무선 마이크의 역사는 1947년까지 거슬러 올라갑니다(첫 번째로 알려진 것은 Reg Moores의 무선 “피겨 스케이터” 마이크였습니다).

그러나 무선 마이크에 대한 첫 기록된 특허는 1957년에만 이루어졌습니다. 이 특허는 미국의 전기 공학자인 Raymond A. Litke가 제출했습니다. Litke는 역사적으로 무선 마이크를 발명한 사람으로 알려져 있습니다.

Litke가 무선 마이크를 발명한 동기는 텔레비전, 라디오 및 교실 교육의 필요를 충족시키기 위한 것이었습니다. 그의 모델에는 휴대용 마이크와 소형 라발리에 마이크가 포함되었습니다.

그럼에도 불구하고 Shure는 1953년에 무선 Vagabond 88 마이크를 시장에 소개했습니다. Sennheiser도 1957년 Litke보다 앞서 무선 마이크 시스템을 개발했으며, 이 시스템은 1958년에 Telefunken에 의해 “Mikroport”라는 이름으로 출시되었습니다.

1959년, 탑 어드레스 카디오이드 마이크의 발명

1959년, Shure 엔지니어 Ernie Seeler는 Unidyne III 캡슐을 개발하였으며, Shure는 Model 545를 시장에 소개하였습니다. 이것은 최초의 탑 어드레스 카디오이드 마이크의 발명이었습니다.

Unidyne III 캡슐은 단일 다이어프램과 그 뒤에 공기 볼륨 공간을 갖추고 있었습니다. 이로써 캡슐마이크의 끝부분에 위치하여 마이크의 상단(상단 방향)을 향하게 되었으며, 이전까지의 마이크처럼 마이크의 측면을 향하게 되는 것이 아니었습니다.

1961년, 일렉트릿 전기 전도체 마이크의 발명

1961년, 벨 연구소의 엔지니어인 게르하르트 젤러와 제임스 E. 웨스트 박사는 일렉트릿 전기음향 변환기 일렉트릿 마이크로폰(Electroacoustic Transducer Electret Microphone)을 개발했습니다. 이들은 1962년에 이 발명에 대한 특허를 획득했습니다.

이 일렉트릿 기술을 사용하면 콘덴서 마이크 캡슐을 준영구적으로 충전할 수 있었습니다. 외부 전원이 필요하지 않아 외부 전원 공급 캡슐에 비해 더 낮은 비용으로 이러한 캡슐(및 그 마이크)을 생산할 수 있었습니다. 현재 일렉트릿 마이크로폰은 지구상에서 가장 흔한 마이크 유형입니다(하지만 MEMS 마이크로폰이 그들을 앞서갈 수도 있습니다).

1965년, Solid-State 컨덴서 마이크의 발명

트랜지스터의 등장과 함께 진공관은 단계적으로 사라지고 더 저렴하고 오래 지속되는 FET로 대체되기 시작했습니다. 진공관마이크 디자인에서 대체하는 고체 상태 트랜지스터가 등장한 것은 시간 문제였습니다.

Schoeps사에서 개발한 첫 번째 Solid-State 마이크는 CMT 20입니다.

1983년, MEMS 마이크로폰의 발명

실리콘 미세 가공(MEMS 마이크로폰)을 기반으로 한 첫 번째 마이크로폰은 D. Hohm과 Gerhard M. Sessler에 의해 1983년에 소개되었습니다.

이 듀오는 본질적으로 Sessler가 1962년에 발명한 일렉트릿 마이크로폰의 작동 원리를 가져와 Micro-Electro-Mechanical Systems(MEMS) 기술로 첫 번째 작동하는 실리콘 컨덴서 마이크를 제작했습니다.

2003년, 디지털 마이크로폰의 발명

아날로그 신호디지털로 표현하는 흔한 방법인 펄스 코드 변조(Pulse-code modulation, PCM)는 1937년에 영국 과학자 알렉 리브스(Alec Reeves)에 의해 발명되었습니다.

이후 디지털 오디오는 발전해 왔으며, 특히 1960년대에 개발이 크게 늘었습니다. 첫 번째 상업용 디지털 녹음은 1971년에 출시되었습니다.

프로 음향 산업에서 디지털 오디오가 점차 보급되기 시작한 것은 1970년대 후반으로, 1982년에는 컴팩트 디스크가 소비자들에게 널리 보급되며 디지털 오디오가 인기를 얻게 되었습니다.

1990년대에는 디지털 녹음이 실제로 인기를 얻기 시작했습니다. 오늘날 대부분의 오디오디지털녹음됩니다.

마이크로폰은 본질적으로 아날로그 장치이므로 디지털 처리를 위해 그들의 신호디지털 오디오로 변환해야 합니다. 이는 일반적으로 외부 아날로그-디지털 신호 변환기를 사용하여 수행됩니다.

2003년에 Georg Neumann의 엔지니어들이 첫 번째 디지털 마이크로폰을 발명하고 Solution-D D-01이라는 이름으로 시장에 출시했습니다.

마이크로폰의 디자인은 이론적으로 간단합니다. D-01은 본체 내부에 아날로그-디지털 변환기를 내장하고 있습니다. 따라서 마이크로폰 자체가 디지털 오디오출력합니다.

컴퓨터와 오디오 녹음 소프트웨어의 등장으로 시장은 USB 마이크로폰(내장 아날로그 변환기)이 인기를 얻을 것으로 판단했습니다. USB 마이크로폰(다양한 품질로)은 약 2005년경부터 등장하기 시작했습니다.

시장에 처음으로 나온 마이크 유형의 타임라인

마이크 유형을 발명하는 것은 큰 업적입니다. 새로운 마이크 기술의 또 다른 주요 발전 단계는 상용 마이크 모델의 소개입니다.

Year Microphone Type Product Name
1928 Condenser Microphone Neumann CMV3 “The Bottle”
1931 Ribbon Microphone RCA PB-31
1931 Moving-Coil Dynamic Microphone Western Electric 618A
1938 Early Electret Condenser Microphone Bogen Company No-Voltage Velotron
1948 Multi-Pattern Microphone Neumann U 47
1953 Wireless Microphone Shure Vagabond 88
1956 Shotgun Microphone Lab W (Sennheiser) MD 82
1959 Top-Address Unidirectional Microphone Shure 545
1964 Solid-State Condenser Microphone Schoeps CMT 20
1966 Phantom Powered Microphone Neumann KM 84
1968 Electret Condenser Microphone Sony ECM-22P
2002 MEMS Microphone Knowles SiSonic
2003 Digital Microphone Neumann Solution-D D-01

1928년, 상용으로 출시된 최초의 콘덴서 마이크

Georg Neumann의 CMV3 “The Bottle” 마이크는 최초로 상용으로 출시된 콘덴서 마이크였습니다. CMV3 “Condensator Mikrofon Verstärkerwas 3”이라고도 불리는 이 마이크는 1928년에 출시되었습니다.

CMV3에는 Neumann M1 옴니 방향성 마이크가 탑재되어 있었으며, 큰 금 도금 콜로이드 다이어프램과 RE084 삼극관 전자 기기를 사용했습니다.

Neumann 은 Telefunken과 전 세계적인 유통 계약을 체결했으며, 따라서 미래의 Neumann 마이크와 마찬가지로 독일 이외의 국가로 수출되는 CMV3 모델에는 Telefunken 로고가 있었습니다.

1931년, 상업용으로 처음 출시된 리본 마이크

RCA PB-31은 RCA의 Harry F. Olson과 그의 팀이 디자인한 첫 상업용 리본 마이크로, 이 photophone 형 마이크는 1931년에 약 50개 정도 생산되어 출시되었습니다.

리본 마이크의 실용적인 개발은 마이크로폰 기술에서의 주요한 전환점이었습니다. 그 당시 리본 마이크주파수 응답, 명료도 및 현실감 측면에서 컨덴서 마이크를 능가했습니다.

PB-31은 1932년 초에 개선된 RCA 44-A(유명한 44-BX의 전신)로 대체되었습니다.

1931년, 상업적으로 처음 출시된 무빙 코일 다이내믹 마이크

첫 번째 무빙 코일 다이내믹 마이크의 도입은 리본 마이크와 동일한 연도, 1931년이었습니다.

웨스턴 일렉트릭(Western Electric)의 에드워드 C. 웬트와 알버트 L. 투라스가 1931년에 웨스턴 일렉트릭 618A Electrodynamic Transmitter를 시장에 처음으로 상업적으로 출시했습니다. 이것은 세계에서 처음으로 상업적으로 이용 가능한 무빙 코일 다이내믹 마이크였습니다.

이 무지향성 마이크에는 코발트-강철 합금 자석의 외곽 주변에 두랄루민 다이어프램이 클램프로 고정되어 있었습니다.

다이어프램의 뒷면에 알루미늄 리본 코일이 부착되어 있었습니다. 다이어프램과 코일이 정지된 영구 자석에 비해 상대적으로 움직일 때 오디오 신호가 유도되었습니다.

이 영구 코발트-강철 합금 자석으로 인해 마이크가 패시브 작동(전원 없이 작동)을 할 수 있었습니다.

1938년, 상업용으로 처음 출시된 일렉트릿 컨덴서 마이크

최초의 상업용 일렉트릿 컨덴서 마이크는 1938년에 보겐(Bogen)사에서 생산되었습니다. 이것은 No-Voltage Velotron이라는 이름으로 알려져 있으며 1938년부터 1940년까지 짧게 생산되었습니다.

이러한 왁스 일렉트릿은 작동은 하지만 매우 불안정하며 그 “영구” 충전은 꽤 빨리 사라졌습니다. 그래서 이 초기 일렉트릿 마이크는 일렉트릿 소재가 크게 개선되고 일렉트릿 캡슐 임피던스를 변환할 트랜지스터가 이용 가능해진 1960년대까지는 인기를 얻지 못했습니다.

1948년, 상업용 멀티 패턴 마이크로 처음 나온 Neumann U47

1948년, Georg Neumann은 마이크 시장에 또 다른 첫 번째를 선사했습니다. 전설적인 Neumann U47 (선택 가능한 전방향 및 카디오이드 폴라 패턴이 있는)은 시장에 출시된 첫 번째 멀티 패턴 마이크입니다.

U47은 원래 Neumann M7 캡슐, 즉 이중 PVC 진동판 콘덴서 캡슐을 사용하여 디자인되었습니다. 그러나 1960년에 개선된 Neumann K49 캡슐로 교체되었으며 이 캡슐진동판 재료로 양방향 PET 필름을 사용했습니다.

U47 캡슐의 양쪽 진동판을 극성화하여 무지향성 폴라 패턴을 얻을 수 있었습니다. 캡슐의 전면 진동판만 극성화하면 카디오이드 폴라 패턴이 생성되었습니다. 마이크는 실제로 카디오이드 모드에서 5dB 더 민감했으며, 이는 후면 진동판을 가동하는 것으로 인한 커패시턴스 손실이 제거되었기 때문입니다.

U47의 회로는 군용으로 사용되던 Telefunken VF14M RF 오극관 진공관을 기반으로 하였습니다.

1953년, 최초 상용 무선 마이크 등장

앞서 무선 마이크는 1957년에 “발명”되었다고 언급했지만, 그것은 단지 Raymond A. Litke에게 최초 특허가 부여된 날짜일 뿐입니다.

그러나 1953년에 Shure 형제(Sidney N. 및 Samuel J. Shure)가 세계 최초의 전문 무선 마이크 시스템을 소개했습니다. 이 시스템은 Vagabond 88 이라고 불리며 1953년부터 1960년까지 판매되었습니다.1)

Vagabond 88 시스템에는 다음이 포함되었습니다.

  1. Model 88T 휴대용 송신기 (2 MHz)
  2. Model 88R FM 수신기 (2 MHz)
  3. 88T용 마이크 스탠드 어댑터
  4. 88T를 보관하는 라벨리어 코드 및 클립
  5. 구리 안테나 와이어의 코일
  6. 30 볼트 “B” 배터리와 1.3 볼트 수은 전지로 구성된 배터리 세트

이 시스템은 3개의 CK526AX 펜토드 진공관 및 2개의 CK512AX 펜토드 진공관을 사용했습니다.

1956년, 상업용으로 처음 출시된 샷건 마이크

1956년, Labor W (현재 Sennheiser Electronics GmbH)는 모델 MD 82를 출시했습니다. 이것은 세계에서 처음으로 상업용으로 출시된 샷건 마이크였습니다.

MD 82는 1미터 길이의 간섭관을 특징으로 했습니다. 소리는 관의 한쪽 끝부터 다른 쪽까지 이어지는 슬롯을 통해 들어갈 수 있었습니다.

이 관은 다이어프램에 도달하기 전에 대부분의 방향에서 오는 소리를 차단함으로써 마이크의 방향성을 높였습니다.

이 슬롯에는 고주파 손실을 줄이기 위해 약 3mm 간격으로 공명체가 설되어 있었습니다.

1959년, 최초의 상업용 탑-어드레스 카디오이드 마이크

1959년, Shure 회사의 Ernie Seeler가 최초의 단방향 탑-어드레스 마이크 디자인을 완성하고 회사에서 Model 545 마이크를 출시했습니다.

마이크의 측면이 아니라 상단에서 소리를 수집하는 것은 작은 디테일처럼 보일 수 있습니다. 그러나 Seeler의 발명품인 Unidyne III 캡슐마이크 기술과 디자인에 새로운 수준을 정립했습니다.

Unidyne III 캡슐은 카디오이드 싱글 다이어프램 캡슐입니다. 다이어프램의 후면은 소리가 들어갈 수 있도록 공기 볼륨에 노출되지만 소리가 줄어들도록 조절됩니다. 이로 인해 카디오이드 지향성 패턴이 형성됩니다.

Model 545의 Unidyne III 캡슐은 기계식 충격 흡수 시스템도 가지고 있습니다.

물론 지금은 이 기술이 간단해 보일 수 있지만, 이 기술마이크 기술에서 큰 발전을 나타냈습니다.

1964년, 최초의 상업용 solid-state 컨덴서 마이크가 출시

1964년에 출시된 최초의 트랜지스터 마이크는 Schoeps CMT 20이었습니다.

CMT 20은 변압기를 사용했지만 현재 일반적으로 사용되는 저잡음 FET(FETs)과는 다르게 트랜지스터를 사용하여 임피던스를 변환했습니다. 그러나 잡음을 최소화하는 유일한 방법은 캡슐RF (라디오 주파수) 캐리어를 변조하는 RF 회로를 사용하는 것이었습니다.

여기서 주목할 점은 CMT 20이 대중 시장에서 판매되는 최초의 액티브 트랜스포머리스 마이크 중 하나로, 밸런스 출력 회로 대신 출력 트랜스포머를 사용했다는 것입니다.

Schoeps는 CMT 20을 최초의 팬텀파워 마이크로 주장하며, 균형 재생 오디오 케이블을 통해 공급되는 9-12 볼트 직류 전원을 사용했습니다. 그러나 대부분은 최초의 팬텀파워 마이크(현재 표준화된 +48 볼트 직류)는 Neumann KM-84였다고 주장할 것입니다.

1966년, 최초의 상업용 팬텀파워 (+48V) 마이크 출시

1966년에 Neumann GmbH와 노르웨이 방송국(NRK)이 합작하여 48V DC 팬텀파워 표준을 설정하였습니다. 이 표준은 나중에 DIN 45596로 표준화되었습니다.

이 새로운 전원 공급 방법이 막 도입된 가운데, Neumann은 대담하게 세계에 처음으로 팬텀파워 마이크인 Neumann KM 84를 선보였습니다.

KM 84는 작은 다이어프램을 가진 Externally Polarized 콘덴서 마이크로폰이었습니다. 이 마이크는 탑 어드레스 방식으로, 카디오이드 마이크로폰이었습니다.

48V 팬텀파워는 KM 84의 캡슐효과적으로 Polarize 하고, 활성 FET 회로를 구동했습니다. 이 마이크로폰출력 트랜스포머를 사용했습니다.

1968년, 최초의 상업용 일렉트릿 컨덴서 마이크 출시

1968년, Sony는 ECM(Electret Condenser Microphone)라인마이크를 출시했으며, 그중에서도 ECM-22P가 가장 메인이었습니다.

ECM-22P는 작은 다이어프램 일렉트릿 컨덴서 펜슬형 마이크입니다. 이 마이크는 실용적인 “준영구” 일렉트릿 캡슐을 처음으로 갖춘 것 중 하나였습니다. 이 당시에는 일렉트릿 소재가 그 전기를 오랫동안 유지할 수 있었지만, 전하는 천천히 사라집니다.

ECM-22P는 액티브 트랜지스터 회로를 구동하기 위해 팬텀파워나 배터리를 사용할 수 있었습니다.

2002년, 최초의 상업용 MEMS 마이크 출시

2002년, 최초의 상업용 Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) 마이크가 시장에 소개되었습니다. Knowles에서 생산된 SiSonic이라는 제품이었습니다.

CMOS/MEMS 기술을 기반으로 한 SiSonic은 마이크로폰 기술에 큰 돌파구였습니다.

2003년, 최초의 상업용 디지털 마이크 출시

Neumann Solution-D D-01은 상업 시장에 처음으로 소개된 디지털 마이크였습니다. 이 마이크는 2003년에 출시되었으며, 지금까지도 Neumann Solution-D 시리즈의 플래그쉽 마이크로 유지되고 있습니다.

Neumann Solution-D D-01 마이크아날로그-디지털 변환기는 디지털 오디오디지털 마이크에 대한 AES42 표준을 준수합니다.

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무선 가능한 거리는 5m 정도에 불과함
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정승환_컬럼/마이크로폰의_역사.txt · 마지막으로 수정됨: 2024/03/13 저자 127.0.0.1