⊙ 마이크의 기본구조
- 마이크의 진동판이 소리(음파)의 진동을 감지하여 움직이고, 이 움직임에 의해 전기신호가 발생하는 구조이다. 즉, 소리를 전기신호로 변환시키는 1차 변환기(transducer)이며, 소형 발전기라고 할 수 있다.
- 마이크는 수음하는 음원의 음압과 주파수 대역에 적절하게 반응할 수 있어야 하며, 최대한 왜곡과 손실없이 전기신호로 변환해야 한다.
- 마이크는 진동판(diaphragm), 트랜스포머(transformer), XLR 커넥터로 구성되어 있다.
⇒ 무형의 소리(sound signal)를 자석과 코일을 사용하는 마이크가 저장할 수 있는 유형의 형태인 전기신호(electric signal)로 만들어 준다!
⊙ 마이크의 특성
1. 감도(sensitivity)
- 감도는 일정 기준 음압에 대한 마이크의 출력전압을 말한다.
- 감도가 높다, 감도가 좋다라는 말은 일정한 음압에 대한 마이크의 출력전압이 높다는 뜻이다.
- 일반적으로 마이크로부터 1m 떨어진 지점에서 기준 음압 레벨을 재생하고 이에 따라 출력되는 전압으로 측정된다.
- 1V 미만의 mV로 측정되며, -dbV값으로 표기한다. 따라서 -40dBV 감도를 가진 마이크는 -60dBV 감도를 가진 마이크보다 출력레벨이 높다.
- 마이크의 평균 감도는 일반적으로 콘덴서 마이크 > 다이내믹 마이크 > 리본 순이다.
- 음압과 관련된 Dynamic Range와 비슷한 개념!
2. 지향성(directionality)
- 마이크가 어떤 방향에서 수음 능력이 더 좋은지를 의미한다.
- 지향성 마이크는 음원이 마이크의 정축(on axis)을 벗어나기 시작하면 감도가 떨어지기 시작한다. (= 마이크로 유입되는 음파의 입사 각도에 따라 감도는 변한다.) 같은 음압의 음원에 대해 마이크 정축 감도로부터 -3dB 감쇠되기까지의 각도를 마이크의 픽업 각도(pickup angle, coverage angle)이라고 한다.
- 당연히 무지향성도 있는데 실생활에서 가장 많이 사용하고 있다. 수화기를 생각해보면 된다.
3. 근접효과(proximity effect)
4. 주파수 응답특성(frequency response)
- 마이크가 주파수 대역별로 소리에 얼마나 민감하게 반응하는가를 말한다. (사람으로 따지자면 등청감곡선 같은?)
5. 최대 음압 레벨(MAX SPL)
- 마이크로 수음하는 소리의 음압이 너무 크면 출력 신호에 왜곡이 발생한다. 최대음압 레벨은 마이크가 찌그러짐 없이 받아들일 수 있는 음압의 최대치를 말하며 마이크 출력 신호에 전고조파 왜곡이 발생하는 음압 레벨을 측정한다.
⊙ 마이크의 분류
1. 동작 원리에 따른 분류
① 다이내믹(dynamic) 마이크
- 진동판(diaphtagm) 뒤에 연결된 보이스 코일(voice coil)이 영구 자석(magnetic core)을 감싸고 앞뒤로 움직이며 전기 신호가 발생하는 구조라, 무빙코일(moving coil) 마이크라고도 한다.
- 보컬, 스네어, 관악기, 기타 앰프 등의 수음에 주로 사용한다.
+) 구조가 단순하고, 외부 충격과 온도, 습도 등의 영향을 적게 받는만큼 견고하다. DR이 넓어서 큰 음압의 사운드도 수음 가능하다.
-) 진동판과 코일 전체를 움직여야 하니 무겁겠죠?? 그래서 음파가 짧은 높은 주파수는 에너지가 약하기 때문에 수음이 어렵다.
② 리본(ribbon) 마이크
- 얇은 알루미늄 호일(foil)리본을 진동판으로 사용한 마이크이다.
- 주로 녹음스튜디오에서 사용한다.
+) 진동판이 가벼우니 높은 주파수의 작은 소리신호에도 빠르게 반응하겠지? 그래서 모든 대역에서 민감하고 빠르게 응답하는 특성을 갖고 있다. 그래서 왜곡이 더 적고 flat하게 반응을 한다.
-) 그만큼 진동판이 약해서 작은 충격에도 리본이 파손될 수 있다. 감도가 낮고, 낮은 출력 레벨로 인해 SNR(signal to noise ratio)이 좋지 않다. 출력 레벨이 낮으니 프리 앰프가 더더욱 중요하다.
③ 콘덴서(condenser) 마이크
- 고정 금속판(back plate)에 진동판이 부착된 다른 금속판을 접근시킨 후 일정한 전압을 가해 진동판이 움직이면 정전 용량이 변하면서 전기 신호가 발생하는 구조이다.
- 팬텀 파워(phantom power)가 전달이 되어야 마이크가 작동한다. 이 팬텀파워는 연결된 믹서나 recorder에서 마이크 케이블을 통해 전달되며, 48v의 직류 전원이다.
- 이렇게 전기가 직접 전달이 되기 때문에 전기신호를 발생시키는 보이스 코일과 영구자석이 없어도 되겠죠?? 그래서 아주 작게 만들 수 있다.
- 사용시 팬텀파워가 off된 상태에서 연결하거나, 분리해야 한다!!!!
- 현악기, 피아노, 드럼의 오버헤드, 섬세한 보컬 등의 수음에 사용된다.
+) 높은 주파수 대역을 좀 더 세밀하게 표현할 수 있고, 감도가 높아 거리가 먼 음원이나 레벨이 작은 소리 수음에 사용 가능하다.
-) 습도에 예민하고(보관이 용이하지 않아), 가격이 엄청 비싸다
2. 지향성에 따른 분류
① 무지향성 (omni-directional) 마이크
- 모든 방향에서 입사되는 소리에 대하여 균일한 감도를 가진다.
② 단일 지향성(uni-directional, cardioid) 마이크
- 진동판의 정면 방향인 0도 방향의 감도가 가장 높고, 후면 방향인 180도 방향의 감도가 가장 낮다.
- 특정 방향의 소리에만 높은 감도를 갖기 때문에 피드백의 발생을 억제할 수 있어 무대음향 환경에서 가장 많이 사용한다.
③ 양 지향성(bi-directional, figure of 8) 마이크
- 일반적인 리본 마이크에서 나타나는 전형적인 8자형 패턴으로 마이크 중심축의 전, 후면 양방향의 감도가 가장 높고 측면 방향(90,270도)의 감도가 가장 낮다.
④ 초단일 지향성(super-directional, hyper-cardioid) 마이크
- 단일 지향성보다 픽업 각도가 더 좁아서 특정 음원 방향으로만 지향성이 매우 강하다.
⊙ 특수 마이크
1. 바운더리 마이크(boundary mic)
- 소형 무지향 마이크 캡슐을 평판위에 설치한 형태의 마이크로, 바닥, 테이블 등에 부착하여 일정 공간의 앰비언스를 수음한다.
- 직접음과 반사음 사이의 위상 간섭을 방지하여 좀 더 평탄한 주파수 응답으로 음원을 수음할 수 있다.
2. PCC(phase coherent cardioid) 마이크
- 주변 소음의 수음은 최소화하고 특정 방향의 소리만을 정확하게 수음하는데 최적화된 단일지향성 마이크이다.
3. 샷건 마이크(shotgun mic)
- 주변 소음이나 픽업 각도를 벗어난 음원에 대한 수음 차단 능력이 뛰어나다. 구멍이 있는 마이크 측면의 튜브 길이가 길수록 좁은
픽업 각도를 갖는다. 주로 동시녹음 시 사용하며, 바람소리 수음 예방을 위해 깃털로 감싸져 있다.
- 대체적으로 높은 주파수 대역 수음은 가능하나, 저음 수음은 약한 편이다.
