마이크의 종류 (Type of microphone)
마이크는 다양한 종류가 있지만, 기본적으로는 동작 원리에 따라서 다음과 같이 분류됩니다.
1. 다이내믹 마이크: 가장 널리 사용되는 마이크입니다. 소리를 받아들이는 부분이 전자기장에 의해 움직이는 다이나믹 코일을 사용하여 소리를 전기 신호로 변환합니다. 단순하고 내구성이 뛰어나며, 높은 소리에 대한 처리가 가능합니다.
2. 컨덴서 마이크: 민감한 마이크로, 진동판이 전기 신호로 변환되는 컨덴서 캡슐을 사용합니다. 민감하고 자연스럽게 음악적인 성격을 가지며, 높은 주파수 응답이 가능합니다.
3. 리본 마이크: 다이내믹 마이크의 한 종류로, 다이나믹 코일 대신 리본 진동판을 사용하여 소리를 전기 신호로 변환합니다. 민감하고 부드러운 음색을 가지며, 음악 녹음에 많이 사용됩니다.
4. 전기 마이크: 직접적으로 소리를 받아들이는 마이크는 아니지만, 전기 신호를 사용하여 소리를 전송합니다. 예를 들어, 전화나 컴퓨터 마이크 등이 여기에 해당합니다.
이 외에도 다양한 마이크 종류가 있으며, 각각의 특징에 따라서 사용 용도가 달라집니다.
다이내믹 마이크는 기본적으로 전자기장에 의해 움직이는 다이나믹 코일을 사용하여 소리를 전기 신호로 변환하는 마이크입니다. 이때, 마이크에는 진동을 받아들이는 부분인 다이아프램과, 다이아프램과 연결된 코일이 위치하게 되어 있습니다.
마이크가 소리를 받으면, 다이아프램이 진동하면서 코일도 함께 움직이게 됩니다. 이때, 코일은 전자기장을 만들어내며, 이 전자기장은 마이크 내부의 변압기로 전달됩니다. 변압기는 전류를 증폭시켜 출력 신신호로 변환하여 이를 외부로 전송하게 됩니다.
다이내믹 마이크는 내구성이 매우 뛰어나고, 고음에 대한 처리도 가능합니다. 따라서, 라이브 공연, 녹음, 방송 등에서 널리 사용되고 있습니다. 하지만, 민감한 음성에 대한 처리는 다소 어렵기 때문에, 보이스 오버 등의 분야에서는 다른 마이크를 사용하는 것이 좋습니다.
리본 마이크는 다이내믹 마이크의 한 종류로, 다이나믹 코일 대신 리본 진동판을 사용하여 소리를 전기 신호로 변환합니다.
리본 진동판은 매우 얇은 알루미늄 호일로 만들어진 리본이며, 마이크의 전면에 위치합니다. 소리는 리본 진동판에 부딪혀서 진동을 일으키며, 이 진동은 마그넷에 의해 발생하는 전자기장을 변화시킵니다. 이 전자기장은 코일을 통해 전기 신신호로 변환되어 출력되고, 소리를 캡처합니다.
리본 마이크는 매우 민감하고, 부드러운 음색을 가지고 있습니다. 따라서, 음악 녹음에 많이 사용되며, 보이스 오버 등의 분야에서도 인기가 있습니다. 하지만, 다이내믹 마이크나 컨덴서 마이크에 비해서 내구성이나 감도 등에서는 떨어지는 편입니다. 또한, 리본 진동판은 매우 민감하기 때문에, 사용 후에는 신중하게 다루어야 합니다.
컨덴서 마이크는 민감한 마이크로, 진동판이 전기 신기신호 변환되는 컨덴서 캡슐을 사용합니다. 이때, 컨덴서 캡슐은 두 개의 전극 사이에 전기적인 변화를 일으키는 진동판으로 이루어져 있습니다.
마이크가 소리를 받으면, 진동판이 진동하면서, 캡슐 간의 전기 용량이 변화합니다. 이러한 전기 용량의 변화는 전극 사이의 전압 변화로 바뀌게 되고, 이를 전자기장을 통해 출력 신호 로 변환하여 외부로 전송하게 됩니다.
컨덴서 마이크는 높은 주파수 응답이 가능하며, 민감하고 자연스러운 음색을 가지고 있습니다. 또한, 다른 마이크에 비해서 더 넓은 동적 범위를 가지고 있으며, 소리의 변화에 민감하게 반응하기 때문에, 세밀한 음향 처리에 매우 적합합니다.
하지만, 컨덴서 마이크는 내구성이 다른 마이크에 비해서 다소 떨어지는 단점이 있으며, 높은 가격 때문에 일반적으로는 전문적인 사용자나, 녹음 스튜디오 등에서 사용됩니다.
팬텀 파워(Phantom Power)
팬텀 파워(Phantom Power)는 전기적인 에너지를 이용하여 마이크로폰을 작동시키는 방식 중 하나입니다. 이 방식은 마이크로폰에 전원 공급을 하기 위해 사용되며, 일반적으로 48V DC 전원이 사용됩니다. 이 방식은 XLR 케이블을 통해 마이크로폰과 믹서 사이에서 전원과 신호 을 전송하는 방식으로 동작합니다.
팬텀 파워(Phantom Power)는 마이크로폰을 작동시키기 위해 필요한 전원을 공급하는 방식 중 하나입니다. 따라서 마이크로폰에 전원이 없는 경우, 팬텀 파워 기능을 지원하는 믹서 등에서 전원을 공급해주어야 마이크로폰이 작동됩니다.
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다이내믹 마이크 (Dynamic microphone) : 다이내믹 마익러포운
음향에서 가장 많이 사용되는 마이크는 이 다이내믹 마이크입니다. 이는 저렴한 가격과 넓은 다이내믹 레인지의 장점을 가지고 있습니다. 다이내믹 마이크는 무빙코일 마이크와 리본 마이크의 두 종류로 나뉘는데, 대부분의 다이내믹 마이크는 무빙 코일로 구성되어 있습니다.
위 그림이 보여주는 것과 같이 단순한기본 구조를 갖습니다.
압력에 의해 진동판(다이어프레임Diaphragm)이 진동하면, 그 진동이 자석의 표면을 감싼 음성 코일을 왕복 운동하게 해서 자석의 자기장 가운데의 코일이 전류를 만들게 합니다. 그리하여 전류의 변화가 소리 신호입니다. 이것은 페러데이 전자기 유도 법칙(Faraday’s law of electromagnetic induction)에 따라서 전류의 변화가 생기는 것입니다. 정해진 자기장의 변화가 전류의 변화를 만들어낸다는 법칙입니다.
소형 헤드폰이나 라디오에 사용되는 소형 스피커와 같은 구조를 가지고 있지만, 실제로는 인터폰 무전기와 같이 마이크와 스피커의 두 가지 기능을 수행하는 경우도 있습니다.
넓은 다이내믹 레인지를 갖고 있기 때문에, 보컬, 브라스, 타악기 등 거의 모든 곳에서 잘 어울린다는 장점이 있습니다. 대표적이면서 대중적인 마이크 중 하나인 위 그림의 SM58 (shure)이 가장 유명합니다.
공연에서 사용할 마이크를 선택할 때는, 다이내믹 마이크를 선호하는 경우가 많습니다. 이는 무대 위의 상황에서 설치할 위치에서 목표하는 음원 이외의 다른 음원의 흡수를 컨덴서 마이크보다 덜하게 할 수 있어서, 더욱 읍압이 커지고 있는 무대에서 더욱 잘 어울리기 때문입니다. 또한, 같은 게인값을 기준으로 출력이 작기 때문에, 활용할 수 있는 특성이 된다는 장점이 있습니다.
리본 마이크 (Ribbon microphone) : 리본 마익러포운
이 리본(Ribbon)마이크는 다이내믹 마이크와같은 개념으로 제작된 것입니다.
위 그림에서 볼 수 있듯이 자석의 두 자극 사이에 놓인 알루미늄 포일 같은 리본이 음압에 의해 진동하면 자기장과의 상호작용으로 리본에 전기가 발생합니다. 이때 전압과 리본의 임피던스가 매우 낮기 때문에 임피던스 매칭 트랜스를 거쳐 일정한 레벨의 소리 신호로 출력됩니다. 즉, 리본 마이크는 임피던스 매칭 트랜스를 내장하고 있다는 것입니다.
저음역의 특성이 좋고 마이크 자체의 잡음이 다른 마이크보다 적어 보컬이나 다른 어쿠스틱 악기에 많이 사용됩니다. 최근들어 자연스러운 음색의 재생이라는 장점 때문에 전문 녹음실에서 많이 사용되고 있습니다. 하지만 리본이 손상되기 쉬워서 사용에 특별한 주의가 필요한 단점을 가지고 있습니다.
그다지 많지 않은 회사에서 리본 마이크를 만들고 있다고 합니다. 이 중 대표적인 브랜드로는 BeyerDynamic, Royer, Nady 등이 있으며, 이들 회사는 리본 마이크의 전통을 이어가고 있습니다. 위 제품은 Royer사의 R-101입니다.
컨덴서 마이크 (condenser microphone) : 컨덴서 마익러포운
다이내믹 마이크 다음으로 가장 많이 사용되는 마이크는 컨덴서 마이크입니다. 컨덴서(Condenser)란 전기를 저장할 수 있는 일종의 용기를 말합니다.
위 그림에서 설명한 것처럼, 다이어프레임과 백 플레이트(뒷판) 사이에 전류가 저장됩니다. 그리고 입력되는 소리 에너지가 다이어프레임을 움직이게 하여 뒤에 설치된 백 플레이트 사이의 거리가 변동하게 됩니다. 이렇게 되면 그 사이에 충전되어 있는 전류의 양에 변화가 생기게 되고, 이 변화가 곧 소리 신호가 됩니다.
컨덴서 양극의 높은 임피던스를 낮추고 신호를 마이크 레벨로 키우기 위해 프리앰프를 내장합니다. 또한, 9V에서 48V까지의 외부 전원이 충전을 위해 필요합니다. 이 전원은 *팬텀 파워(Phantom Power) 또는 심플렉스 파워링(Simplex Powering)"이라고도 불리며, 대부분의 믹서에서 마이크 라인을 통해 공급됩니다.
*팬덤파워
1919년 전화선로에서 처음 사용되기 시작했고, 48V의 전압은 1966년노이먼에서 납품하려던 노르웨이 방송국에 이미 비상조명용으로 공급되던 4BV전압을그대로 사용하고자 정해졌습니다. 나중에 DIN 48V전압들을 그대로 사용하고자 정해졌다. 나중에 DIN 45596 규격으로 정해졌습니다.
팬텀 파워는 XLR(캐논, Cannon) 케이블 세 개의 선 중에서 신호를 전달할 두 개의 선(2번과 3번)에 똑같은 전압으로 공급하여 전원이 필요한 마이크만 그 전압을 사용하고 필요하지 않는 마이크에는 *소멸하게 되어 아무 영향을 끼치지 않게 설계되었습니다. 그러나 전압이 사용되므로 팬텀 파워를 공급하기 전에는 반드시 연결 확인과 믹서의 페이더를 줄이고 사용해야 합니다. 왜냐하면 이 전압이 마이크와 믹서의 프리 앰프 부분을 상하게 할 수도 있기 때문입니다. 그리고 반드시 평행 연결(Balanced)만 사용해야 합니다.
컨덴서 마이크는 좋은 주파수 응답과 다이내믹 레인지를 가지고 있어, 전문 녹음 등에 많이 사용됩니다. 감도가 가장 좋지만, 고감도를 위해 두 전극 사이의 간격이 좁아 충격, 진동, 습기 등의 외부 환경에 민감하며, 외부 전원이 반드시 필요합니다. 공연에서는 피드백 등 발생 가능성을 주의 깊게 고려하여 설치하면 마이크의 장점을 적극적으로 활용할 수 있습니다.
내부에 +1.5V의 건전지를 사용하는 일렉트렛 컨덴서(Electret Condenser)라는 컨덴서 마이크도 있습니다. 이 마이크는 진동판을 다른 프라스틱 화합물로 만들고 강한 전자파로 쏴어서 대전화(Electret)를 시켰기 때문에 충전을 위한 전원이 필요하지 않습니다. 단지 +1.5V에서 +9V 사이의 전원이 프리 앰프를 위해 필요합니다. 이 마이크는 소형화가 가능하고 특성도 좋아서 폭 넓게 사용됩니다.
* 부분 부가 설명
XLR의 2번과3번의 신호선 가운데 3번은 입력되는 장비측에서 반대극성으로 바뀌어 2번과 더해집니다. 따라서 가해진 전압과 추가되는 잡음이 소멸합니다.
내용참고 : 장호준 음향시스템핸드북
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