마이크(MIC)의 종류 및 용도

마이크(MIC)의 종류 및 용도

 

 

1. 마이크로폰

1) 동작원리에서 다이나믹형과 콘덴서형

지향 특성에서 무지향성, 단일지향성, 양지향성으로 구분할 수 있고 취급하기 편한 일반용, 연설용, 악기용, 보컬용, 손으로 잡는형, 옷깃에 거는형, 스테레오 녹음용 등이 있다.

크기 및 형태는 넥타이핀 대용으로 사용하는 초소형부터 다양한 형태와 크기가 있으며 가격도 수 만원에서 수 백만원까지 상당히 폭이 넓다.

 

 

2. 마이크의 종류 및 용도

1) 콘덴서형 마이크

· 특징 : 높은 주파수까지 주파수 특성이 평탄하다.

· 용도 : 고음악기 및 녹음용

 

2) 다이나믹 마이크

· 특징 : 가격이 저렴하고 튼튼하다.

· 용도 : 강연용 및 음량악기용

 

3) 무선 마이크

· 특징 : 선이없어 움직임이 많은 용도에 유용하다.

· 용도 : 강의 및 보컬용

 

4) 바운더리 마이크

· 특징 : 보이지 않게 설치 가능

· 용도 : 연극 및 TV세트용

 

 

3. 마이크의 원리

1) 콘덴서형 마이크

정밀도가 좋은 평면을 갖는 고정 전극과 이것에 평행하게 아주 접근해서 놓여진 얇은 도전성의 진동막으로 이루어지는 구조를 가지고 있으며 마이크로서 작동시키기 위해서는 높은 저항을 거쳐 고정 전극과 진동막 사이에 높은 직류 전압을 가한다. 이 전압을 분극 전압(Polarization)이라 한다.

따라서 고정 전극과 진동막 사이에 형성되는 콘덴서는 분극상태에 의해 충전된 상태로 놓여진다.

이 것에 음파가 닿으면 진동막은 음파의 진동파형과 같이 힘을 받아 전후로 진동한다.

진동막이 고정 전극쪽으로 눌려진 형태를 생각하면 고정 전극과 진동막 간에서 형성되는 콘덴서의 공진용량은 진동막이 접근한 거리에 비례하는 양만큼 증가 하게 된다. 한편 이 정전용량에 축적된 전하는 높은 저항 에 의해 유지되기 때문에 일정하다.

반대로 진동막이 음파에 의해 당겨진 경우에는 진동막이 고정 전극에서 떨어진 만큼 정전용량은 줄어든다.

이 때에도 높은 저항에 의해 저지 되고 전하는 일정하므로 콘덴서의 양극의 전위는 증가된다.

이렇게 진동막이 움직인 만큼 정전용량의 변화에 따라서 콘덴서의 양극에서는 전압 변화가 발생한다.

즉 콘덴서의 정전용량과 높은 저항으로 결정되는 시정수보다 아주 높은 주파수의 음파로 진동막이 진동하는 경우에는 콘덴서의 정전용량에 축적된 전하는 변하지 않고 일정하다. 이 때문에 정전용량이 변화하면 이에 비례하여 콘덴서의 양극의 전위가 변화한다. 따라서 콘덴서의 양극에서는 진동막의 정지 위치에서 이동한 거리(변위)에 비례하는 전압이 발생한다.

이 전압을 증폭기로 증폭하여 마이크로서 이용하는 것이 콘덴서형 마이크이다.

 

2) 다이나믹(무빙코일형) 마이크

다이나믹형은 강한 자장속을 진동판과 일체가 된 도체가 이동함으로서 발생한 페러데이(Faraday) 효과에 의해 전압이 얻어지는 것을 마이크의 출력으로 이용한다. 즉 페러데이의 법칙에위해 마이크내부의 코일에 전류를 흘리면 힘이 발생한다.

원통형의 코일은 그 축이 원형판의 진동판에 수직으로 붙어있기 때문에 음파가 입사하면 그 음압의 변화에 의한 구동력으로 진동판은 그 축의 방향으로 움직인다. 따라서 진동판과 일체가 된 코일은 원통형의 빈 틈새를 그 축에 따라 좌우로 이동한다.

틈새는 자극에 의해 방사형의 자장을 만들고 있기 때문에 코일은 그 자장을 좌우로 가르게 되며 코일 에는 기전력이 발생한다.

이 기전력을 이용하는 것이 무빙코일형(다이나믹)의 마이크이다.

 

3) 리본형 마이크

다이나믹 마이크의 일종으로 2 개의 말굽자석의 극을 모아 2 개의 요크를 상하로 붙인 형태를 가진다. 따라서 2 개의 평행한 요크 사이에는 평등한 자장이 형성된다.

이 평등 자장에 평행하게 리본 형태의 도체(알루미늄 막)를 붙인 형태가 리본 마이크 이다.

음파에의해 이 리본 형태의 진동막이 전후로 움직이면 요크사이에 형성된 평등 자장을 직각으로 가르게 되기 때문에 리본의 양끝에는 Faraday의 전계효과에 의한 기전력이 발생하고 이 기전력을 마이크로 이용한 것이다.

 

4) 무선 마이크

음성을 초단파 또는 극 초단파로 변조하여 발신하고 수신후 음성신호를 검출하는 과정을 거치므로 동작의 안정성과 음질 그 중에서도 장소에 의한 데드 포인트가 있다는 점과 다이나믹 레인지의 문제가 있었으나 선이 없다는 점은 이점이므로 성능의 향상과 함께 최근 많이 이용되고 있다. 무선 마이크에는 그 변조 방식에 따라 수정 제어와 자려식이 있다.

안정성에서는 전자의 방식이 좋으며 음질은 후자의 방식이 좋지만 최근에는 성능의 차이가 없어지고 있다.

 

 

4. 스피커

스피커의 종류를 구분하는 방법은 여러 가지가 있지만 먼저 전기 신호를 소리로 변환하는 방법의 측면에서 보면 일반적인 거의 모든 스피커에 이용되는 무빙코일(moving coil)방식 콘덴서의 정전용량을 이용하는 콘덴서(condenser)방식 물질의 압전효과를 이용한 피에조(piezo)방식 등으로 구분된다.

 

※ 스피커의 조건

구 분	스피커가 갖추어야 할 조건
저 음	진동판이 무겁고 자유롭게 진동할 수 있는 구조
고 음	진동판이 가볍고 딱딱 할것
중 음	저음 및 고음의 두가지 성질을 가질것

1) 무빙코일 방식

기본 원리는 진동판에 소리를 가하면 동일한 진동으로 코일이 움직이고 코일은 자석 변환계에서 자석에 의하여 전기를 발생하게 되는 다이나믹 마이크의 반대원리로 생각하면 이해가 쉽다.

코일의 자석으로 구분된 변환계를 이용하여 코일에 흐르는 전기 신호가 자석과의 반발력에 의하여 코일을 움직이고 코일에 연결된 진동판을 움직여서 소리를 내는 방식이다.

이 방식의 대표적인 스피커는 콘형(cone type)과 돔형(dome type)이 있으며 다시 스피커 전면에 혼(horn)을 부착한 것을 일반적으로 혼형(horn type) 스피커 라고 한다.

 

2) 콘덴서(condenser) 방식

이 방법은 녹음실 이나 방송등에 사용되는 콘덴서 마이크와 비슷한 원리로 절연체의 양쪽에 극히 얇은 금속막을 입히고 양극판에 전압을 가하여 소리를 내는 스피커 이다.

이 방식의 스피커는 고급 감상용 오디오 스피커로 일찍부터 제품화되어 있다.

스피커의 두께가 얇고 (시중의 M 사의 제품의 경우 두께 10cm) 진동판 전체가 동시에 진동하기 때문에 고역부터 저역에 이르기 까지 정확한 밸런스와 극히 우수한 음질을 자랑한다.

그러나 풍부한 저음을 내기 위해서는 면적이 넓어야 하는 단점과 가격이 극히 고가인 점이 보급에 걸림돌이다. 일부 특수한 제품들로는 콘덴서 방식의 헤드폰도 있다.

 

3) 피에조(piezo) 방식

이 방식은 수정(crystal) 이나 물질의 압전효과를 이용하는 방식의 스피커로 가장 대표적인 것이 손목시계의 알람이나 전자드럼의 센서에 사용되는 것이다.

고출력이나 고음질의 스피커는 만들 수 없지만 구동에 필요한 회로를 극히 단순하게 구성할 수 있고 부피와 크기를 소형으로 만들 수 있기 때문에 많은 용도에 널리 사용된다.

 

※ 대형 스피커의 배치방법 및 특징

배치방법	적용조건	지향성	장 점	단 점
집중배치	실내형태 및 음향특성이 좋은 경우	넓은 편이 좋음	명료도 및 방향감이 좋으며 자연스러운 음상 정위가 얻어지며 공사비가 저렴하고 설치가 용이하다.	데드 포인트가 생기고 하울링 마진이 낮음
분산배치	실내형태 및 음향특성이 나쁜 경우	좁은 편이 좋음	실내 전체에 걸쳐 일정한 음압분포를 얻을 수 있고 하울링 마진이 높음	음상정위가 나쁘고 에코가 발생할 우려가 있고 공사비가 비쌈
혼합배치	실내음향 특성은 좋지만 실내형태가 나쁜 경우	메인 스피커는 넓고 보조스피커는 좁은 편이 좋음	음상정위가 좋고 대부분의 객석에서 명료도가 높고 음압레벨도 균등	메인 스피커와 보조 스피커간의 전반시간의 차이로 에코가 발생할 우려가 있다.

 

 

6. 믹싱콘솔

소리의 입구를 마이크라고 하고 출구를 스피커라고 하면 그 사이의 교량역활을 하는 것이 믹싱콘솔 이다. 마이크의 출력 레벨은

특수한 마이크를 제외 하고는 아주낮기 때문에 스피커를 직접 구동하거나 녹음기에 녹음할 수가 없다. 헤드 앰프가 내장되어

있으면 직접 입력해 녹음이 가능하지만 일반적이 마이크를 사용하면 믹싱콘솔이 필요하다. 믹싱콘솔의 기본적인 역할은 여러개의 마이크 출력을 믹싱하고 적정한 레벨까지 증폭하여 출력하는 것이다. 이제는 단순한 믹싱에서 한걸음 나아가 음색 창작과 특수

음향효과도 믹싱콘솔의 중요한 기능이 되고 있다.

 

1) In-line 형 콘솔

트랙수가 충분하면 사운드 엔지니어는 하나의 마이크를 하나의 트랙에 손쉽게 접속하여 녹음할 수 있고 믹스 다운시에 이퀄라이징이나 바란스, 스테레오 정위, 잔향등의 음처리에 최대한의 자유도를 가지게 되고 동시에 모니터만 이퀄라이징 하거나 잔향을 부과 할 수도 있다.

종래의 콘솔에 이러한 기능을 갖게하기위해서는 가격뿐 아니라 콘솔의 크기도 엄청나게 커지게 된다. 따라서 1 마이크 / 1 트랙 방식으로 멀티트랙에 대응된 새로운 단순한 구조를 갖는 것을 In-line 형 콘솔이라고 한다. 오늘날에는 대부분이 이것이다.

입력, 출력, 모니터계의 모든 기능을 전부 1 개의 모듈속에 수납함으로서 적당한 크기의 다기능을 구비하게 된 것이다.

그러나 그 기능을 습득하는데는 몇가지 점에 주의 해야 한다.

예를들어 통상 조작모드에서는 입력신호의 레벨에 관한 단순한 레벨을 설정하는 것으로 끝난다. 즉 1 트랙의 모니터에서는 제 1 채널을 통해 이루어지기 때문에 멀티트랙에 대한 모니터 믹싱은 필요한 잔향처리나 다른음 처리가 된 상태이고 페이더를 통해 처리할 수 있다. 이렇게 하면 사운드 엔지니어와 연주자는 레코딩시에 나중의 믹싱 작업에서 만들어질 최종 믹싱에 가까운 바란스를 모니터 할 수 있다.

또 동시에 2 채널 레 코드에 직접 녹음도 가능하기 때문에 작업 효율이 좋고 멀티트랙 의 장점을 이 용할 수 있다. 또 기타 조작모드 에서는 음 처리나 이퀄라이저, 기타 입력계의 기능을 마이크/스튜디오에의 입력계에 들어오도록 절환되므로 in-line 형 콘솔에서도 종래의 콘솔과 다름없이 믹싱할 수 있다.

 

2) 멀티 트랙 레코딩용 콘솔

녹음기의 채널 수가 증가 함에 따라 여기에 대응되는 콘솔이 필요하게 되었으며 멀티트랙에 대응되는 믹싱콘솔의 개발이 급속히 진행되었다. 처음에는 콘솔의 마이크용 헤드 앰프의 출력을 각각 단독으로 뽑아서 녹음기의 트랙에 직접 접속하는 방식을 사용하였다.

그러나 트랙의 믹스 다운과 부분녹음 등 복잡한 레코딩 작업이 증가하여 콘솔 측의 채널 믹스다운 등이 일상화 되어 왔다. 또한 멀티레코더의 출력을 모니터하기 위해 별도의 믹싱콘솔이 필요해 졌으며 이것들의 기능을 일체화한 고성능 콘솔이 출현했다.

즉 콘솔의 각 채널 출력이 멀티레코드의 임의의 트랙에 원터치로 접속이 되는 매트릭스 기능이 콘솔에 도입되어 멀티트랙 레토더에서의 리턴출력 (입력의 소리를 그대로 보낼 때와 재생출력을 리턴할 때도 있음) 을 믹싱모니터 하기위해서 모니터용 페이더군을 추가하여 2 조의 페이더군을 붙인 멀티레코딩용 믹싱콘솔이 되었다.

현재는 한 개의 모듈에 멀티 전송용의 페이더와 모니터용의 페이더의 2 조의 페이더를 장비한 콘솔이 일반적이다.

 

3) 디지털 콘솔

디지털 기술이 오디오 분야에 도입된 역사는 짧지만 급속히 응용분야가 넓어지고 있다. CD, DAT, MD 등의 미디어의 전기 특성은 프로와 아마추어의 경계가 없어지고 스튜디오 모니터 그대로의 소리가 재현가능하게 되었다. 그리고 잇달아 출현하는 고음질의 미디어에 의해 소프트 제작 시스템의 근본적인 개선이 필요하다.

디지털신호가 해도 A/D, D/A 변환을 반복하면 신호의 열화가 생기므로 변환은 가능한 한 피해야 한다. 이러한 목적 때문에 디지털 영역에 있어서 오디오 신호를 처리하는 장치가 디지털 콘솔이며 컴퓨터와의 인테페이스에 유리하다. 따라서 음성신호 처리 계통과 인간계통 사이의 컴퓨터를 개제시켜 모든 것을 디지털처리 하는 것이 디지털 콘솔이다.

편집작업은 오디오 신호가 PCM 화 되어 컴퓨터의 데이터와 다름없는 신호가 되면 오디오 편집작업이 데이터 파일의 편집작업과 다름없이 할 수 있다.

디지털 콘솔은 음질의 열화가 없어서 종래에 없는 고품질의 작품을 만들 수 있으며 페이더는 이퀄라이저, AUX, LIM/COMP, EXP/GATE 등을 모두 다이나믹하게 자동화된다. 콘설의 reset 과 setup 이 순시에 되므로 작업속도가 빠르다.