마이크와 마이크 프리앰프 게인 스트럭처

오디오 신호의 품질을 결정하는 중요한 요소 중 하나는 마이크와 마이크 프리앰프 각각의 다이내믹 레인지, 그리고 이 둘의 게인 스트럭처(Gain Structure)입니다. 다이내믹 레인지는 장비가 처리할 수 있는 가장 작은 신호(노이즈 플로어)부터 왜곡 없이 출력할 수 있는 최대 신호(최대 출력 레벨)까지의 범위를 의미합니다. 이 범위가 넓을수록 더 섬세하고 깨끗한 오디오 신호를 얻을 수 있습니다.

예를 들어, Neumann U87 Ai 마이크의 경우 감도와 셀프 노이즈, 그리고 최대 출력 레벨을 기준으로 다이내믹 레인지를 계산할 수 있습니다. 셀프 노이즈 값인 12dBA와 감도 값을 이용해서 계산하면 U87 Ai의 셀프 노이즈는 약 -111dBu, 그리고 MaxSPL 값인 127dBSPL와 감도 값을 이용해서 계산하면, 최대 출력 레벨은 +5dBu로, 다이내믹 레인지는 -111dBu~+5dBu 까지 약 116dB에 달합니다. 이는 마이크가 출력할 수 있는 가장 작은 신호부터 왜곡 없이 낼 수 있는 최대 신호까지의 전기적 신호 범위입니다.

반면, 대표적인 마이크 프리앰프인 Neve 1073의 경우, 노이즈 플로어는 약 -90dBu, 최대 출력 레벨은 +26dBu로, 다이내믹 레인지는 약 116dB입니다. 프리앰프의 Equivalent Input Noise(EIN)는 -125dBu로 매우 낮은 수준이며, 최대 입력 레벨 역시 +26dBu로 넉넉한 헤드룸을 제공합니다.

이 두 장비의 다이내믹 레인지가 겹치도록 게인 스트럭처를 고려해 볼 수 있습니다. U87 Ai의 최대 출력(+5dBu)이 Neve 1073의 최대 출력(+26dBu)에 맞춰지도록, 그리고 U87 Ai의 노이즈 플로어(-111dBu)가 Neve 1073의 노이즈 플로어(-90dBu)에 맞춰지도록 프리앰프에서 약 21dB의 게인을 주면 두 장비의 다이내믹 레인지가 정확히 일치하게 됩니다. 이렇게 하면 마이크가 만들어내는 신호의 모든 디테일이 프리앰프를 통해 손실 없이 전달될 수 있습니다.

다만 이러한 게인 스트럭쳐는 마이크에 입력되는 소스의 실제 소리크기를 고려하지 않고 오로지 기계적인 다이내믹 레인지만 고려한 게인 스트럭쳐 설정임에 주의해야합니다.