DPA Mic University - 마이크 스펙 읽는 법

 

 

 

마이크의 스펙을 읽을 때는 있는 그대로 받아들이면 안 된다. 대부분 다른 기준에 의해서 측정되기 때문이다. 이 글을 통해 스펙을 보는 시각을 기르길 바란다. 

 

스펙으로 알 수 없는 것 

마이크의 성능을 기재할 때, 소리에 대한 모든 것을 기재할 수는 없다. 객관적인 정보에 대해서는 명시할 수 있지만, 주관적 사실에 대해서는 명시할 수 없기 때문이다. 주파수응답으로 예를 들면, 마이크가 소리를 받아들였을때 어떻게 반응하는지 사인곡선으로는 표현할 수 있지만, 소리가 얼마나 선명하고 따뜻한지와 같은 느낌은 전달할 수 없다. 

 

데시벨 

마이크의 스펙은 dB scale이 기본이다. dB 스케일은 로그에 대한 것인데, 다시 말하면 인간의 귀가 음압의 변화에 대해 어떻게 반응하는지를 표로 환산해서 보여주는 것이다. 음압의 변화를 dB로 환산해서 표기하는 것이 더 자연스럽고 이해하기 쉽다. 음압의 단위인 파스칼은 숫자가 매우 커서 통용하기 어렵다. dB 스케일은 기준 음압과 특정 음압에 대한 비율이라고 할 수 있다. 기준음압은 대부분 20 micro Pa이다. 0dB는 0.000002Pa(20 micro Pa)이다. 여기서 0dB는 소리가 없는 것이 아니라 인간이 소리를 인지할 수 있는 최저점일 뿐이다. 

 

주파수응답 

주파수응답은 마이크가 음향에너지를 전기신호로 바꾸는 성능을 표로 나타낸 것이다. 주파수응답을 보면 평탄하기도 하고 특정 부분은 부스트(강조)되어 있기도 하다. 여기서 주파수응답은 주파수범위랑은 다른 개념이다. 주파수범위는 측정기준이 명시되어있지 않는 한 마이크가 낼 수 있는 대략적인 범위를 나타낸 것이다. 주파수범위는 대역폭(Bandwidth)으로 표기하기도 한다. 

 

4006 무지향 마이크 : 주파수범위 20Hz ~ 20kHz ±2dB 

 

여러 개의 주파수응답 표 

마이크 제조사들은 마이크가 서로 다른 방향과 음장에서 어떻게 반응하는지를 표현하는 게 중요하다 보니 여러 개의 주파수응답 표를 제공한다. 

 

정면(On-axis)의 주파수응답 

정면에서 마이크가 소리에 어떻게 반응하는지를 보여준다. 음원과 마이크 간의 거리가 다를 수 있는데 지향성 마이크는 근접효과가 있으므로 이를 염두에 두어야 한다. 

 

확산 음장의 주파수응답 

이 표는 울림이 많은 곳에서 마이크가 어떻게 반응하는지를 보여준다. 울림이 많은 곳이란 소리가 특정한 방향 없이 무작위로 퍼져나가면서 같은 음압을 가진 음향환경이라고 할 수있을것이다. 또한 반사음이 벽, 바닥, 천장 등 모든 곳에서 직접 음 이상으로 크다. 여기서 재밌는 것은 무지향 마이크는 전 음역대에서(특히 저음) 상대적으로 평탄하게 소리를 받아들인다. 이를 통해 확산 음장에서 고음이 어떻게 공기 중에 소멸하는지를 볼 수 있을 것이다. 

 

비정면(Off-axis)의 주파수응답 

비정면에 대한 마이크의 반응을 나타낸 표이다. 지향성 마이크는 측면과 후면의 소리를 차단하고자 함이므로 이 표는 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 측, 후면에서는 소리가 제대로 안 들어오기는 하지만 그런데도 소리를 왜곡시킬 여지가 있기 때문에 중요하다. 

 

방사 패턴 

마이크의 각도에 따라 주파수별로 어떻게 반응하는지를 나타낸 표이다. Off-axis(비정면)에서 어떻게 차이가 있는지를 확인할 수 있다. 

흔히 사용하는 측정기준은 1kHz 사인파를 마이크의 정면에 놓고 측정한다. 특별한 표시가 없다면 한 칸에 5dB 단위로 음역대별 수음패턴을 나타낸다. 주파수별로 지향성의 어떤 차이가 있는지를 확인할 수 있다. 평탄하고 완만한 응답을 가진 것이 좋다. 이 표를 보면 무지향마이크도 고음으로 갈수록 약간의 지향성을 갖고 있음을 알 수 있다. 

 

등가 소음 레벨 

셀프노이즈로 불리기도 하는 등가 소음 레벨은 마이크에서 자체적으로 나는 소음 레벨을 전압과 SPL로 표기한 것이다. 음원의 음압이 작다면 셀프노이즈도 작아야 한다. 그래야 음원을 노이즈레벨에 ‘낭비’하지 않고 담아낼 수 있기 때문이다. 셀프노이즈의 최저점은 마이크의 다이내믹 레인지의 최저점이기도 하다. 

 

2가지 대표적인 사례를 보자. 

 

1. dB(A) 스케일은 인간의 귀가 SPL에 어떻게 반응하는지를 나타내주는 표이다. 저음에 대해서는 고려되지 않는다 (필터링 된다.) 15dB(A) 이하면 양호하다. 

2. CCIR 468-1 스케일은 측정하는 방법이 다소 다르다(Weighting). 여기선 25~30dB 이하면 양호하다. 

 

DPA 4041S 무지향 마이크 등가 소음 레벨 

A-weighted : 최고 7dB(A) (측정기준 : 20 micro Pa) 

등가 소음 레벨 CCIR 468-1 : 최고 19dB

 

감도 

마이크가 음향에너지를 전기신호로 바꾸는 성능에 대한 표시이다. 특정 SPL에서 몇 볼트로 받아들이는지를 알 수 있는데, 고감도 마이크는 세게 받아들이므로 상대적으로 프리앰프 게인을 적게 올릴 수 있다. 음원의 소리가 작으면 감도가 높은 마이크 좋은 이유는 프리앰프 게인을 조금만 올려도 되고 이에 따라 노이즈도 작게 유지할 수 있기 때문이다. IEC 268-4 표준에 의하면, 감도는 1kHz에서 1파스칼당 mV로 측정된다. 미국에서는 mV 대신에 음수(-)로 표현될 dB로 표기하기도 한다. 또한, 제조사에 따라 생산 오차를 표기하는 경우도 있다. 오차는 보통 2dB 정도이다. 

 

4006 무지향 마이크 감도 : ±2 dB:?10 mV/Pa; -40dB re. 1 V/Pa unloaded (at 250Hz) Max difference 1dB 

 

최대 음압레벨 

녹음할 때는 마이크의 최대 음압레벨을 아는 것이 중요하다. 음악녹음 시 RMS 대신 20dB도 더 높은 최대피크레벨(max peak SPL)을 사용하곤 한다. RMS는 평균 레벨을 나타내고 peak는 최대레벨을 나타내나 peak는 허수인 경우가 많다. 

 

최대 음압레벨에서 가장 중요한 2가지 

 

1. THD(Total Harmonic Distortion)를 일으키는 음압 

2. 파형을 사각파로 만드는 디스토션이 일어나는 음압이 최대 음압레벨(Max SPL)이다. 

 

디스토션이 발생하기 시작하는 지점인 THD 0.5%까지 일반적으로 많이 사용한다(1%까지도 괜찮다). 인지하기 힘들다. 마이크는 캡슐을 장착한 채로 THD를 측정해야 하는데 실제로는 많은 제조사에서 그렇게 하지 않는다. 캡슐에서부터 디스토션이 발생하는 경우가 더 많은데도 말이다. 디스토션은 입력 신호가 6dB 증가할 때 2배가 되므로 주의하여 사용하기 바란다. 

 

 

결론 

마이크 스펙은 성능에 대한 모든 내용이 기재되어있지 않을뿐더러 소리에 대한 주관적 표현은 기재가 불가능하다. 게다가 제조사 간 정확한 기준에 근거하여 기재되지도 않는다. 정확하고 같은 기준에 의하여 측정된 값을 제공해야 사용자별로 최적의 마이크를 선택하는데 실질적인 도움이 될 것이다.