마이크는 오늘날 거의 모든 곳에서 찾아볼 수 있습니다. 그러나 마이크가 존재하지 않았던 시절이 있었고, 이를 발명해야 했던 시대가 있었습니다.

그렇다면 마이크는 누가 발명했을까요? 에밀 베를리너(Emile Berliner)와 토머스 에디슨(Thomas Edison)이 1876년에 처음으로 마이크를 발명했습니다. 데이비드 E. 휴즈(David E. Hughes)는 1878년에 독립적으로 동일한 유형의 카본 마이크를 만들었습니다. 알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell)은 1878년에 베를리너의 마이크 특허를 구매했습니다. 1892년, 미국 대법원은 에디슨이 마이크를 발명했다고 판결을 내렸습니다.

우리가 역사를 알아야 하는 이유는 중요합니다. 마이크에 관심이 있거나 일상 생활에서 마이크를 사용하는 사람이라면, 마이크의 역사와 각 유형의 마이크를 누가 발명했는지 아는 것이 가치 있을 것입니다. 이 기사에서는 그것에 대해 논의해 보겠습니다.

다양한 마이크 유형의 발명 날짜와 발명가를 개략적으로 나타내는 표를 살펴보겠습니다.

“마이크로폰“이라는 용어를 처음으로 만든 사람은 영국의 물리학자이자 전보(Telegraph) 발명으로 잘 알려진 찰스 휘트스톤(Sir Charles Wheatstone)이었습니다.

찰스 휘트스톤은 소리가 매체를 통해 파동으로 전달된다는 것을 이해한 초기 과학자 중 한 명이었습니다. 이러한 이해를 바탕으로, 그는 소리를 증폭시키면서 한 장소에서 다른 장소로 전송할 수 있는 장치를 개발했습니다. 그는 이 장치를 “마이크로폰“이라고 명명했으며, 이 용어는 오늘날까지도 사용되고 있습니다.

1861년, 독일 발명가 요한 필립 라이스(Johann Philipp Reis)는 소리를 전기 신호로 변환하는 장치를 성공적으로 설계하고 제작했습니다. 이 신호는 전도성 철사를 통해 전송되었으며, 다시 소리로 변환되는 유사한 장치를 통해 재생되었습니다.

라이스의 전화기는 오늘날 우리가 정의하는 최초의 마이크로폰으로 간주될 수 있습니다. 이는 기계적 파동 에너지(소리 파동)를 전기 에너지(오디오 신호)로 변환하는 변환기 역할을 했습니다.

라이스 전화기의 “마이크로폰” 부분은 가로로 늘어진 양피지 진동판으로 구성되었고, 이 진동판은 닫힌 나무 상자에 부착되었습니다. 소리가 상자 앞에서 들어올 수 있도록 스피킹 호른(speaking horn)이 설치되었습니다.

진동판 위에는 두 개의 황동 스트립이 있었는데, 하나는 진동판의 중앙에 부착되어 끝에 수은 방울로 만든 접점을 가지고 있었습니다. 다른 스트립은 플래티넘 접점이 부착된 상단에 연결되었습니다. 이러한 접점은 중력에 의해 가볍게 맞닿아 있었습니다.

소리 파동이 진동판을 진동시키면, 두 접점 사이의 저항이 비례적으로 변화하며, 이를 통해 전기 신호가 “스피커“로 전달되었습니다.

비록 이것이 첫 번째 마이크로폰과 전화기로 간주될 수 있지만, 역사적으로는 자주 잊혀지고 있습니다.

그럼에도 불구하고, 알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell)은 이 기술을 바탕으로 리퀴드 트랜스미터(liquid transmitter)를 사용하여 첫 번째 전화기를 발명할 수 있었습니다. 라이스는 자신의 전화기 작동 원리를 설명할 때 부정확하고 잘못된 물리 이론을 제시했기 때문에, 전화기의 특허는 그레이엄 벨이 받았습니다.

또한, 토머스 에디슨(Thomas Edison)이 라이스 전화기의 작동 방식을 설명한 번역본을 입수했으며, 이것이 그와 에밀 베를리너(Emile Berliner)가 나중에 카본 마이크로폰을 발명하는 데 중요한 영향을 미쳤다는 기록도 있습니다.

비록 라이스 전화기는 대부분 잊혀졌지만, 마이크로폰 기술 발전에 있어서 중대한 기여를 했습니다.

Alexander Graham Bell의 전화기의 일환으로 리퀴드 트랜스미터(워터 마이크로폰)가 탄생했습니다. 이는 A.G. Bell과 엘리샤 그레이(Elisha Gray)의 공동 발명으로 알려져 있습니다. 일부 주장에 따르면, 벨이 실제로는 리퀴드 트랜스미터 아이디어를 엘리샤 그레이로부터 훔쳤다는 의견도 있습니다.

리퀴드 트랜스미터는 물과 약간의 황산을 채운 금속 컵으로 만들어졌습니다. 물의 전기 전도성을 높이기 위해 황산이 첨가되었습니다.

작은 호른 안에는 늘어진 진동판이 있었고, 이 진동판은 바늘에 연결되어 있었습니다. 바늘의 반대쪽 끝은 액체에 잠겨 있었으나 금속 컵에 닿지 않도록 설계되었습니다. 바늘이나 진동판이 물 안에서 위아래로 진동할 때 물의 저항이 변하면서 전기 신호가 발생했습니다.

액체에 담긴 별도의 전선이 전화기의 스피커로 반비례하는 전기 신호를 운반했으며, 이는 옴의 법칙에 의해 설명됩니다. 옴의 법칙은 전선 내 전류가 회로의 저항과 반비례한다는 것을 의미합니다.

토머스 에디슨은 다시 한 번 리퀴드 트랜스미터의 성공을 바탕으로 카본 마이크로폰 개발에 착수했습니다.

리퀴드 트랜스미터는 라이스 전화기보다 음성 명료도가 뛰어났지만, 액체를 사용하는 설계로 인해 상업적으로 실용적이지 않았습니다. 에디슨은 벨의 발명에서 음질을 개선하면서도 대량 생산이 가능한 마이크를 만들겠다는 목표를 세웠습니다.

1876년, 카본 마이크로폰이 발명되었으며, 이는 역사상 최초의 진정한 마이크로폰으로 인정받고 있습니다.

미국에서는 토머스 에디슨(Thomas Edison)과 에밀 베를리너(Emile Berliner)가 함께 이 마이크로폰을 개발했습니다. 재미있게도, 데이비드 에드워드 휴즈(David Edward Hughes)도 영국에서 독립적으로 같은 유형의 마이크로폰을 개발했지만, 미국 팀보다는 늦게 성공했습니다.

많은 사람들은 에밀 베를리너가 마이크로폰의 진정한 발명가라고 주장하며, 다른 이들은 두 사람이 함께 작업했음에도 불구하고 에디슨이 발명했다고 주장합니다.

카본 마이크로폰은 음파를 전기 오디오 신호로 변환하는 가변 저항 장치입니다.

이 마이크는 탄소 입자로 분리된 두 개의 금속판으로 구성되어 있습니다. 한 판은 두껍고 고정되어 있으며, 다른 판은 매우 얇아 다이어프램 역할을 합니다. 다이어프램에서 발생하는 음파에 의해 탄소 입자에 압력이 가해지면서, 두 판 사이의 전기 저항이 변합니다.

이 금속판들 사이에는 일정한 직류 전압이 인가되며, 저항의 변화는 다이어프램의 움직임에 따라 전류의 변조를 유발합니다.

에밀 베를리너는 종종 1876년에 카본 마이크로폰을 발명한 인물로 인정받고 있으며, 일부 사람들은 이것이 에디슨의 발명이라고 주장하기도 합니다.

데이비드 에드워드 휴즈는 미국 팀보다 늦게 자신의 발명품을 시연했지만, 자신의 발명에 대한 특허를 취득하지 않았고, 마이크로폰을 “세계에 대한 선물”로 칭했습니다. 휴즈는 아마도 영국 발명가 찰스 휘트스톤(Sir Charles Wheatstone)을 기리기 위해 “마이크로폰“이라는 용어를 사용했을 것입니다.

1878년, 알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell)은 자신의 전화기의 기능을 개선하기 위해 베를리너의 카본 마이크로폰 특허를 50,000달러에 구매했습니다. 현재 가치로는 약 110만 달러에 해당합니다.

1920년대 진공관 기술이 보급되기 전까지 카본 마이크로폰은 고음질 오디오 신호를 생성하는 유일한 실용적 방법으로 여겨졌습니다. 이 마이크로폰은 1980년대까지 대다수의 전화 시스템에서 사용되었으며, 이후 일렉트릿 마이크로폰이 더 저렴하고 고품질의 대안으로 등장하면서 자리를 대체하게 되었습니다.

독일의 전기 엔지니어이자 발명가인 에른스트 베르너 폰 지멘스(Ernst Werner von Siemens)는 1877년에 무빙 코일 다이내믹 마이크로폰의 발명에 대한 독일 특허를 받았습니다. 일부 주장에 따르면, 그는 이미 1874년에 이 마이크로폰을 발명했다고도 합니다.

이 초기 마이크로폰은 다이어프램과 영구 자기장 내에서 움직이는 코일을 사용하여 작동했습니다. 다이어프램과 코일이 움직일 때, 이 움직임으로 인해 작은 전기 전류가 유도되어 생성되었습니다.

비록 이 마이크로폰이 실제로 잘 작동했지만, 당시에는 인기를 얻지 못했습니다. 이후 변압기(1886년)와 강력한 영구 자석(1930년대)의 등장으로 무빙 코일 다이내믹 마이크로폰 기술이 실용화되었습니다.

1923년에는 자석, 트랜스포머, 진공관을 사용한 무빙 코일 마이크로폰인 Magnetophone이 발명되었습니다.

1931년, 미국의 과학자인 에드워드 C. 웬트(Edward C. Wente)와 앨버트 L. 투라스(Albert L. Thuras)가 현대적 무빙 코일 다이내믹 마이크로폰과 유사한 버전을 발명했습니다. 이후 재료와 디자인에서 개선이 이루어졌지만, 기본적인 디자인은 여전히 유지되었습니다.

트랜스포머 발명에 관한 논의에서는 윌리엄 스탠리(William Stanley), 니콜라 테슬라(Nikola Tesla), 조지 웨스팅하우스(George Westinghouse) 등의 이름이 자주 언급됩니다. 그러나 트랜스포머를 최초로 설계하고 개발한 사람들은 오스트로헝가리 제국의 Ganz 공장에서 일했던 오토 블라티(Ottó Bláthy), 믹사 데리(Miksa Déri), 카라이 치페르노브스키(Károly Zipernowsky)였습니다.

트랜스포머 기술이 마이크로폰 설계에 도입되기까지는 1920년대 초까지 시간이 걸렸습니다. 이후 많은 마이크로폰은 스텝 업 및 스텝 다운 트랜스포머 연결 출력을 통해 음질 향상과 더불어 전기적 이득을 얻을 수 있었습니다.

1886년, 토머스 에디슨(Thomas Edison)은 벨 전화 마이크로폰을 개선하기 위해 연구를 진행하면서 중요한 발견을 했습니다. 그는 탄소가 압축되면 더 잘 작동한다는 사실을 알아냈습니다. 이 발견은 몇 가지 구조적 개선과 결합되어 카본 버튼 마이크로폰으로 발전했습니다.

이 개선된 카본 마이크는 성능이 크게 향상되어 결국 1980년대까지 모든 벨 전화 시스템에 사용되며 널리 채택되었습니다.

1904년, 영국의 전기 공학자이자 물리학자인 존 앰브로즈 플레밍 경(Sir John Ambrose Fleming)이 세계 최초의 진공관을 발명했습니다.

1920년대에 진공관은 다양한 기술 분야에서 널리 사용되기 시작했으며, 마이크로폰 분야에서도 실험적으로 도입되었습니다.

리 드포레스트(Lee De Forest)는 1905년에 첫 번째 삼극 진공관을 발명했으며, 이 특허는 1906년에 수여되었습니다. 삼극 진공관은 마이크로폰에서 사용되는 기본적인 진공관으로, 발명가들은 이를 통해 마이크로폰 캡슐에서 생성되는 상대적으로 약한 오디오 신호의 품질을 크게 향상시킬 수 있었습니다.

삼극 진공관은 임피던스 변환기의 핵심 부품으로 사용되어 마이크로폰 캡슐에서 생성된 약한 오디오 신호를 증폭하는 데 중요한 기여를 했습니다.

1916년, 미국의 물리학자인 에드워드 크리스토퍼 웬트(Edward Christopher Wente)는 웨스턴 일렉트릭(현 AT&T)에서 근무하던 중 최초의 컨덴서 마이크로폰을 발명했습니다.

탄소 마이크로폰과 유사하게, 컨덴서 마이크로폰 역시 두 개의 판을 사용했지만, 탄소 알갱이를 사용하지 않고 두 판 사이에 빈 공간이 있었습니다.

컨덴서 마이크로폰의 두 판은 함께 캐패시터(당시에는 “컨덴서”로 불렸음)를 형성했으며, 판 사이에는 고정 전압이 가해져 일정한 전하가 유지되었습니다.

컨덴서 마이크로폰의 구조에서, 탄소 마이크로폰과 마찬가지로 하나의 판은 매우 얇아 진동체로서 소리 파동에 따라 움직였고, 다른 판(백플레이트)은 두껍고 고정된 상태였습니다.

진동체가 움직일 때마다 두 판 사이의 거리가 변화하며, 이는 평행판 캐패시터의 캐패시턴스를 변화시켰습니다. 판 사이의 전하가 일정하게 유지됨에 따라, 캐패시턴스의 변화는 전압의 반비례적인 변화를 일으켰고, 그 결과로 움직이는 진동체는 마이크로폰에서 일치하는 교류 전압(마이크 신호)을 출력하게 되었습니다.

압전 소자 마이크로폰은 독특한 방식으로 개발되었습니다.

1917년, 프랑스 물리학자 폴 랑주방(Paul Langevin)은 압전 결정을 사용해 소리를 탐지한 최초의 인물로 알려져 있습니다. 그러나 이 소리 캡처 장치는 초음파 잠수함 탐지 목적으로 개발되었습니다. 이 장치는 초음파 주파수 발생기와 함께 사용되었으며, 적의 잠수함까지의 거리를 계산하는 데 활용되었습니다. 초음파 신호가 발생기에서 잠수함까지 이동한 시간과, 반사되어 돌아오는 시간을 측정하는 방식으로 거리를 파악할 수 있었습니다.

폴 랑주방은 이 탐지 장치 외에도 정전식(컨덴서) 마이크로폰을 초음파 탐지에 사용했습니다.

1919년에는 알렉산더 니콜슨(Alexander Nicolson)이 최초의 압전 소자 마이크로폰을 개발한 것으로 알려져 있습니다. 그는 압전 소자 마이크로폰뿐만 아니라 압전 소자 스피커와 압전 소자 픽업도 함께 개발하며, 이 기술을 소리 캡처에 성공적으로 적용했습니다.

일렉트릿 마이크로폰은 1960년대에 발명되었다고 알려져 있으며, 1962년에 Gerhard Sessler가 특허를 받았습니다. 그러나 가장 초기의 일렉트릿 마이크로폰은 1920년 일본의 과학자 Yoguchi에 의해 발명된 것으로 보입니다.

이 초기의 일렉트릿 마이크로폰은 앞서 언급한 컨덴서 마이크로폰과 비슷한 방식으로 작동했습니다. 마이크의 후판은 일렉트릿 재료로 만들어졌으며, 이 재료는 플레이트 사이에서 필요한 고정 전하를 유지하도록 설계되었습니다.

그러나 당시의 일렉트릿 재료는 충전된 전하를 오랜 기간 동안 유지할 수 없었기 때문에, 이 마이크로폰 디자인은 상업화되지 못했고 곧 잊혀졌습니다.

독일의 전기 엔지니어이자 발명가인 Ernst Werner von Siemens는 1877년에 아마도 최초의 무빙-코일 다이내믹 마이크로폰을 발명했으며, 이 발명으로 독일 특허를 획득했습니다.

또한, 마그네토폰(Magnetophone)은 최초의 무빙-코일 마이크로폰 중 하나로, 영국의 엔지니어 Captain Henry Joseph Round가 1923년에 Marconi에서 주임 엔지니어로 일할 때 발명했습니다. 이 마이크로폰은 빠르게 BBC 스튜디오의 표준으로 채택되었으며, 1928년까지 널리 사용되었습니다.

마그네토폰은 원통형 철제 냄비 안에 원통형 폴 피스가 신중하게 배치된 구조로 되어 있었습니다. 이 독특한 자석 구조는 얇은 원통형 캐비티를 형성했으며, 내부에는 하나의 자기 극(폴 피스), 외부에는 다른 자기 극(철 냄비)이 있었습니다.

자석 조각의 상단에는 종이 다이어프램이 부착되어 있었으며, 외부 둘레는 철 냄비에, 중앙은 폴 피스에 연결되어 환형 모양을 이루고 있었습니다. 알루미늄 도선으로 이루어진 가벼운 코일은 다이어프램에 부착되어 있었고, 이 코일이 자기장 내에서 움직이며 전자기 유도에 의해 전압을 생성했습니다.

이 생성된 교류 전압이 마이크 신호가 되었고, 이후 두 단계의 증폭기(입력 트랜스포머, 진공관, 커패시터, 저항, 출력 트랜스포머로 구성)를 거치며 신호가 증폭되었습니다. 마지막으로 출력 트랜스포머를 통해 강력한 오디오 신호로 변환되었습니다.

1924년에는 전기자기학 원리를 기반으로 동작하는 또 다른 다이내믹 마이크 유형인 리본 마이크가 탄생했습니다. 독일의 과학자 Walter Hans Schottky와 Dr. Erwin Gerlach이 최초의 리본 마이크를 공동으로 발명했습니다.

리본 마이크의 기본 아이디어는 매우 얇은 전도성 리본을 자석 필드 내에 매달아, 이 리본이 필드 내에서 움직일 때 전기 신호를 생성하는 것이었습니다. 그래서 그들은 정확히 그렇게 구현했습니다. 매우 얇은 알루미늄 리본을 자석 구조물 내에서 매달았으며, 이 리본은 다이어프램처럼 작용하여 소리 파동에 따라 움직였습니다.

전도성 리본이 움직일 때, 이는 교류 전압(오디오 신호)을 생성했습니다. 하지만 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, 오늘날 우리가 알고 있는 무빙 코일 다이내믹 마이크가 발명되었습니다. 이는 1877년에 Ernst Werner von Siemens가 발명한 것과 1923년에 Captain Henry Joseph Round가 발명한 것과 견줄 만한 것으로 여겨집니다.

이 시기에 Edward C. Wente와 Albert L. Thuras라는 미국의 과학자가 현대적인 무빙 코일 다이내믹 마이크를 발명했습니다. 이 마이크는 원형 폴리스티렌 진동판으로 구성되었으며, 진동판의 뒷면 중앙 지점에서 작은 반지름에 전도성 코일이 부착되었습니다.

이 고전도성 철사의 코일은 진동판과 함께 움직였으며, 마그네트의 고리 모양 간극 내에 매달려 있었습니다. 이 시점에서 더 강력한 자석이 마이크를 실용적으로 만들 수 있게 되었습니다. 더 큰 자석 조각은 주 자석이었으며, 코일의 외부에 자석을 포함하고 있었습니다. 자석의 내부에는 폴 피스가 있었고, 이 구조는 위에서 언급한 고리 모양 간극을 제공했습니다.

진동판과 코일이 움직일 때, 전자기 유도를 통해 코일 사이에 오디오 신호가 생성되었습니다. 비록 이것이 고전 마이크의 신호에 비해 높은 전압은 아니었지만, 이전 마이크에 비해 강력한 신호를 만들어냈습니다.

1941년에 RCA의 Harry F. Olson은 “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 튜브는 현대적으로 “간섭 튜브”로 알려져 있으며, 소리가 통과할 수 있는 정밀한 슬롯을 가지고 있었고, 먼쪽 끝에서 열려 있었습니다.

이 슬롯은 비축 방향에서 들어오는 소리 파동이 다양한 소리 주파수에서 시간 차이를 경험하도록 만들었습니다. 그 결과 튜브 내부와 마이크 진동판에서 비축 소리의 주파수가 취소되었습니다.

이 취소로 인해 마이크의 지향성이 튜브가 가리키는 방향으로 집중되었습니다. 이후로 샷건 마이크 디자인에는 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.

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

이후 다양한 종류의 트랜지스터가 개발되었으며, 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.

FET는 마이크 기술에서는 1960년대 중반까지 실질적으로 나타나지 않았습니다. 그러나 이 발명은 마이크로폰의 세계를 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.

멀티 패턴 마이크의 발명은 M7, 세계 최초의 듀얼 다이어프램 콘덴서 캡슐에서 시작되었습니다. 이러한 혁신은 Georg Neumann과 Georg Neumann GmbH의 엔지니어들이 이룩한 성과로 평가받고 있습니다.

M7 캡슐과 멀티 지향성 패턴을 갖춘 첫 번째 마이크는 Neumann U47 진공관 콘덴서 마이크였습니다. 이 마이크는 무지향성(omnidirectional)과 전지향성(cardioid) 패턴을 특징으로 했으며, 다양한 녹음 환경에서 유연한 성능을 제공했습니다.

무선 마이크에 대한 회로는 1940년대 중반부터 등장했으며, 실제로 작동하는 무선 마이크는 1947년까지 거슬러 올라갑니다. 최초로 알려진 무선 마이크는 Reg Moores가 개발한 “피겨 스케이터” 마이크였습니다.

하지만 무선 마이크에 대한 첫 공식 특허는 1957년에 Raymond A. Litke, 미국의 전기 공학자에 의해 제출되었습니다. Litke는 일반적으로 무선 마이크의 발명자로 알려져 있으며, 그의 발명 동기는 텔레비전, 라디오 방송, 그리고 교실 교육의 필요를 충족시키기 위함이었습니다. Litke의 무선 마이크 모델에는 휴대용 마이크와 라발리에 마이크가 포함되었습니다.

그럼에도 불구하고 Shure는 이미 1953년에 무선 Vagabond 88 마이크를 시장에 출시했으며, Sennheiser는 1957년 Litke보다 앞서 무선 마이크 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 1958년에 Telefunken에 의해 “Mikroport”라는 이름으로 상업적으로 출시되었습니다.

1959년에 Shure의 엔지니어 Ernie Seeler는 Unidyne III 캡슐을 개발했고, Shure는 이를 기반으로 Model 545를 시장에 선보였습니다. 이 발명은 최초의 탑 어드레스 카디오이드 마이크의 탄생을 의미했습니다.

Unidyne III 캡슐은 단일 다이어프램을 사용했으며, 다이어프램 뒤쪽에는 공기 볼륨 공간이 설계되었습니다. 이러한 구조 덕분에 마이크 캡슐이 마이크의 끝부분에 배치되었고, 마이크의 상단이 소리의 주요 수음 방향이 되었습니다. 이전의 마이크들은 주로 측면을 향하도록 설계되었던 것과 달리, 이 새로운 설계는 더 나은 지향성을 제공하며, 마이크 사용 환경의 유연성을 크게 개선시켰습니다.

1961년, 벨 연구소의 엔지니어 게르하르트 젤러와 제임스 E. 웨스트 박사는 일렉트릿 전기음향 변환기인 일렉트릿 마이크로폰(Electroacoustic Transducer Electret Microphone)을 개발했습니다. 이 발명에 대한 특허는 1962년에 획득되었습니다.

일렉트릿 기술은 콘덴서 마이크 캡슐을 준영구적으로 충전할 수 있게 했으며, 이를 통해 외부 전원 없이도 사용할 수 있었습니다. 이는 외부 전원이 필요한 기존 콘덴서 마이크에 비해 생산 비용을 크게 낮추는 효과를 가져왔습니다. 이로 인해 일렉트릿 마이크로폰은 저렴한 가격과 실용성 덕분에 빠르게 보급되었으며, 현재 전 세계에서 가장 흔히 사용되는 마이크 유형이 되었습니다. 그러나 최근 MEMS 마이크로폰의 급속한 발전으로 인해 일렉트릿 마이크로폰의 지위가 도전받고 있습니다.

트랜지스터의 등장으로 진공관은 점차적으로 사라지기 시작했고, 더 저렴하고 내구성이 뛰어난 FET로 대체되었습니다. 이로 인해 진공관을 사용하던 마이크 디자인도 Solid-State 트랜지스터로 전환되기 시작했습니다.

Schoeps에서 개발한 첫 번째 Solid-State 마이크는 CMT 20이었습니다. 이 마이크는 트랜지스터 기반으로 설계되었으며, 진공관을 대체한 초기의 Solid-State 마이크로서 큰 의미를 가집니다.

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

이 두 사람은 본질적으로 Sessler가 1962년에 발명한 일렉트릿 마이크로폰의 작동 원리를 활용하여, Micro-Electro-Mechanical Systems(MEMS) 기술을 적용한 첫 번째 실리콘 컨덴서 마이크를 제작했습니다. MEMS 마이크로폰은 마이크 기술에 혁신을 가져왔으며, 이후 점점 더 널리 사용되고 있습니다.

펄스 코드 변조(Pulse-code modulation, PCM)는 1937년에 영국 과학자 Alec Reeves에 의해 발명되었습니다. 이후 디지털 오디오 기술은 1960년대에 급격히 발전하기 시작했으며, 1971년에 첫 번째 상업용 디지털 녹음이 출시되었습니다.

프로 음향 산업에서는 1970년대 후반부터 디지털 오디오가 점차 보급되었으며, 1982년 컴팩트 디스크(CD)가 소비자들에게 널리 보급되면서 디지털 오디오의 인기가 급증했습니다. 1990년대에 들어서면서 디지털 녹음이 대중화되었고, 오늘날 대부분의 오디오는 디지털로 녹음되고 있습니다.

마이크로폰은 본질적으로 아날로그 장치이기 때문에 디지털 처리에 사용하기 위해 아날로그 신호를 디지털 오디오로 변환해야 합니다. 이 변환 과정은 일반적으로 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 통해 수행됩니다.

2003년, Georg Neumann의 엔지니어들이 첫 번째 디지털 마이크로폰을 개발했으며, 이 마이크는 Solution-D D-01이라는 이름으로 시장에 출시되었습니다. D-01은 마이크 내부에 아날로그-디지털 변환기를 내장하고 있어, 마이크 자체가 디지털 오디오를 출력하는 구조를 가지고 있습니다.

2005년경부터는 컴퓨터와 오디오 소프트웨어의 발전에 따라 USB 마이크로폰이 등장하기 시작했고, 다양한 품질의 USB 마이크가 시장에서 인기를 끌게 되었습니다.

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

Georg Neumann의 CMV3 “The Bottle” 마이크는 최초로 상용으로 출시된 콘덴서 마이크로, 1928년에 출시되었습니다. CMV3는 “Condensator Mikrofon Verstärkerwas 3”라고도 불리며, 이 모델에는 Neumann M1 옴니 지향성 마이크가 탑재되어 있었습니다. 이 마이크는 큰 금 도금 콜로이드 다이어프램과 RE084 삼극관을 사용한 회로를 특징으로 했습니다.

Neumann은 Telefunken과 전 세계적인 유통 계약을 체결했으며, 그로 인해 독일 외의 국가로 수출되는 CMV3 모델에는 Telefunken 로고가 포함되었습니다. 이는 이후 출시된 많은 Neumann 마이크들도 동일하게 적용된 특징입니다.

RCA PB-31은 RCA의 Harry F. Olson과 그의 팀이 설계한 첫 상업용 리본 마이크로, 1931년에 약 50개가 생산되었습니다. 이 마이크는 Photophone 방식으로 제작되었습니다.

리본 마이크의 실용적인 개발은 마이크 기술에서 매우 중요한 전환점이었으며, 당시 주파수 응답, 명료도, 현실감 측면에서 컨덴서 마이크를 능가했습니다.

PB-31은 1932년 초에 개선된 RCA 44-A로 대체되었으며, 이는 나중에 유명한 44-BX의 전신이었습니다.

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

Western Electric의 에드워드 C. 웬트와 알버트 L. 투라스는 1931년에 웨스턴 일렉트릭 618A Electrodynamic Transmitter를 시장에 처음으로 상업적으로 출시했습니다. 이는 세계에서 처음으로 상업적으로 이용 가능한 무빙 코일 다이내믹 마이크였습니다.

이 무지향성 마이크는 Alnico 자석의 외곽 주변에 두랄루민 다이어프램이 클램프로 고정되어 있었습니다.

다이어프램의 뒷면에는 알루미늄 리본 코일이 부착되어 있었으며, 다이어프램과 코일이 정지된 영구 자석에 비해 상대적으로 움직일 때 오디오 신호가 유도되었습니다.

이 영구 Alnico 자석 덕분에 마이크는 패시브 작동(전원 없이 작동)할 수 있었습니다.

최초의 상업용 일렉트릿 컨덴서 마이크는 1938년에 Bogen사에서 생산되었습니다. 이는 No-Voltage Velotron이라는 이름으로 알려져 있으며, 1938년부터 1940년까지 짧게 생산되었습니다.

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

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 캡슐은 진동판 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.

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)는 세계 최초의 전문 무선 마이크 시스템을 소개했습니다. 이 시스템은 Vagabond 88이라고 불리며 1953년부터 1960년까지 판매되었습니다 (무선 가능한 거리는 약 5m에 불과했습니다).

Vagabond 88 시스템에는 다음이 포함되었습니다:

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

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

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 설계되어 있었습니다.

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 캡슐은 마이크 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 기술은 마이크 기술에서 큰 발전을 나타냈습니다.

1964년에 출시된 최초의 트랜지스터 마이크는 Schoeps CMT20이었습니다.

CMT20은 변압기를 사용했지만, 현재 일반적으로 사용되는 저잡음 FET(FETs)과는 다르게 트랜지스터를 사용하여 임피던스를 변환했습니다. 그러나 잡음을 최소화하는 유일한 방법은 캡슐이 RF(라디오 주파수) 캐리어를 변조하는 RF 회로를 사용하는 것이었습니다.

여기서 주목할 점은 CMT20이 대중 시장에서 판매되는 최초의 액티브 트랜스포머리스 마이크 중 하나로, 밸런스 출력 회로 대신 출력 트랜스포머를 사용했다는 것입니다.

Schoeps는 CMT20을 최초의 팬텀파워 마이크로 주장하며, 균형 재생 오디오 케이블을 통해 공급되는 9-12V 직류 전원을 사용했습니다. 그러나 대부분은 최초의 팬텀파워 마이크(현재 표준화된 +48V 직류)는 Neumann KM-84였다고 주장할 것입니다.

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 캡슐을 효과적으로 Polarize하고, 활성 FET 회로를 구동했습니다. 이 마이크로폰은 출력 트랜스포머를 사용했습니다.

1968년, Sony는 ECM(Electret Condenser Microphone) 라인의 마이크를 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 Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) 마이크가 시장에 소개되었습니다. Knowles에서 생산된 SiSonic이라는 제품이었습니다.

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

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

Neumann Solution-D D-01 마이크의 아날로그-디지털 변환기는 디지털 오디오 및 디지털 마이크에 대한 AES42 표준을 준수합니다.

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