12.2 마이크(Mic)의 특성
음향을 수록한다는 것은 소리를 전기적 에너지로 바꾸어 보존하는 의미다. 이러한 과정에서 필요한 것이 음향을 전기적으로 바꾸어주는 장치가 마이크로폰(Microphone)이다. 마이크는 기본적으로 소리에 의한 전기저항 변화, 자기(磁氣)의 변화, 정전용량 변화 등에 의해 전기신호를 얻게 된다.
마이크는 일반적으로 튼튼하게 만들어야하지만 그럴 수 없어 안전하게 유지하기 위하여 각별한 주의가 필요하다. 떨어뜨리거나, 액체에 노출되거나, 조명에 의한 과열손상이 되지 않게 주의하여야 한다.
마이크는 필요에 따라서 전체적인 음향을 모두 잘 받아들여야 하는 경우도 있고, 여러 소리 중 그 일부만을 선별해 받아들여야 할 경우도 있다. 그 범위를 결정하기 위한 여러 경우에 알맞게 만들어진 특징에 따라 마이크를 몇 가지로 나누어 볼 수 있다.
12.2.1 전 방향성 마이크(Omni-directional Microphone)
음향이 들어오는 모든 방향에서 골고루 동일한 레벨로 음향을 받아들일 수 있는 무지향성(無指向性) 마이크를 말한다. 여러 사람의 음성이나 넓은 범위의 소리를 수음(受音)하여야 할 경우 사용된다.
마이크의 결점이라면 원하지 않는 음향까지 잘 받아들인다는 것이다. 그리고 잔향이 많은 장소에서는 특히 좋은 음질을 유지해 사용하기 어렵다.
12.2.2 단일 지향성 마이크(Cardioid Microphone)
한쪽 방향의 음향만을 수음하고 마이크의 반대편의 음향은 차단하도록 만들어진 마이크로 어떤 음을 선별해서 선택할 수 있는 방향성이 매우 강하다. 하트 모양의 방향성(약 160°범위)을 갖고 음을 받아들인다.
12.2.3 초지향성 마이크(Super-cardioid Microphone)
음원(音源)이 한쪽 방향에 멀리 떨어져 있어 접근이 어려울 경우 초지향성 마이크를 사용하게 된다. 여러 음원 중 주변잡음을 제거하고 특별히 일부의 멀리 있는 음원을 수음하고자 할 경우가 있다.
대개 수음 각도는 50°미만이 된다. 이러한 특성 있는 마이크를 만들기 위해 총신처럼 모양이 길게 되어 일명 건 마이크(Gun Mic)라고 한다.
TV방송 드라마와 같이 마이크의 화면등장을 피하기 위하여 어느 정도 떨어져 수음하게 될 때 사람과 카메라의 움직임, 에어컨, 조명의 울림, 멀리에서 나는 작업소리 등을 무시할 정도로 감소시킨다.
이러한 초지향성 마이크를 하이퍼 카디오이드(Hyper-cardioid), 울트라 카디오이드(Ultra-cardioid) 마이크라는 표현도 사용하고 있다.
12.2.4 쌍방향성 마이크(Bidirectional Microphone)
마이크의 양쪽 방향에 민감하고 측면의 소리를 제거하는 마이크로 양방향에 있는 음원을 수음할 경우 사용된다. 마주 앉거나 양쪽에 서서 대화를 나눌 때 중간에 마이크를 두고 사용한다.
12.3 마이크의 종류와 특징
마이크는 만드는 방법과 재질, 구조에 따라서 여러 가지 특징과, 감도와 음질, 전기적 에너지로 바꾸는 방법 등에 각각의 특성을 갖게 된다. TV방송용으로 주로 사용하는 마이크는 다이내믹 마이크(Dynamic Microphone)와 크기가 작은 콘덴서 마이크(Condenser Microphone)가 있다.
12.3.1 다이내믹 마이크(Dynamic Microphone)
다이내믹 마이크(Dynamic Microphone)는 자석(磁石)에 코일(Coil)을 감아 진동판과 결합하여 음향의 강약에 따른 자장(Magnetic Field)의 변화로 전기적 에너지를 얻는다. 마이크 자체에서 전기 에너지를 만들어 내는 기능이 있어 다른 전원이 불필요하다.
보편적으로 튼튼하고 주위에서 큰소리가 나도 과부화가 쉽게 일어나지 않고 주파수 감응도 좋아 TV방송 프로그램 제작용 마이크로 많이 활용된다. 때문에 음원이 풍부한 대중음악, 타악기 등 광범위하게 사용할 수 있다. 다만 높은 주파수에서 콘덴서(Condenser) 마이크보다 감도가 떨어진다.
12.3.2 콘덴서(Condenser) 마이크
콘덴서 마이크는 일정한 직류전기(보통 ＋48V)를 공급받아 진동판과 고정판 사이에 전하(電荷)가 발생하고, 음향의 변화에 따라 전하의 변화가 콘덴서의 역할로 작용하는데 전하용량의 변화로 전기적 에너지를 얻는다.
감도가 좋으며, 매우 작게 만들 수 있어 포터블용으로 개인이 착용할 수 있어 많이 사용된다. 때로는 2개의 마이크를 붙여 한쌍으로 사용할 수 있게 만든 것도 있어 생방송 등에서 하나는 예비 마이크로 비상시 대비할 수 있는 역할도 할 수 있다.
단점(短點)이라면 다른 마이크에 비해서 값이 비싸고, 약하며, 전원이 필요하다는 점이다. 목소리에서는 치음(齒音)에 민감하고 바람 소리, 잡음에도 쉽게 동작하여 바람 부는 야외에서 사용하기에 부적합한 면도 있다.
12.3.3 기 타
그 외에 자석의 양쪽에 얇은 리본을 붙여 만든 것으로 부피가 큰 리본 타입의 리본 마이크(Ribbon Microphone)가 있다. 양방향성 마이크로 음질특성이 좋은 반면 값이 비싸고, 매우 약해서 이동용으로 부적합하다. 또한 값이 싸고 캐주얼하게 사용할 수 있는 크리스털 마이크나 카본 마이크도 있으나 약해 잘 고장 나는 단점이 있다.
12.3.4 마이크의 주파수 감응(Frequency Response)
마이크의 활용범위가 매우 넓어 어느 마이크나 모두 수용하기에 여러 가지 제약이 있다. 따라서 적재적소에 마이크를 선택하여 사용하게 된다. 우리의 목소리(Voice)를 주로 잡아내는 마이크, 여러 악기소리를 잡아내기 위한 주파수 감응특성을 고려하고 있다.
우리가 많이 사용하는 핸드 마이크(Hand Mic)를 보면 음원인 입에 매우 가까이 근접하여 사용할 것을 전제로 설계되고 있다.
1. 슈어(SHURE) SM-58: 대중음악 프로그램의 보컬 등에서 많이 사용된다. 핸드 마이크는 입에서 나오는 소리의 명료도(明瞭度)를 높게 하고 손에서 나는 소리, 팝 노이즈(Pop Noise) 제거 등에 강해야 한다. 따라서 주파수 응답특성은 평탄하지 않고 낮은 주파수 쪽을 차단시켜 마이크의 저역특성이 배제되고 있다.2. PZM(Pressure Zone Mic): 벽면이나 마루 면에 부착하여 직접 원음과 반사음을 최대한 살려 출력이 두 배 증가하는 특성이 있는 마이크로 TV드라마 촬영 중 넓은 거실을 만나 마이크 처리가 매우 어려울 경우, 넓은 주파수 대역에서 직접 원음과 반사음의 위상차를 무시하고 명료하게 소리를 받을 수 있다. 그리고 탁구대 등에 부착하여 효과적인 수음 등 다양하게 이용할 수 있다.
3. 고선명(高鮮明)마이크: TV방송 영상인 HDTV에서 음향의 질도 높아지고 있다. 현재 MPEG-2 형식에서 오디오의 사용 가능한 음성조합은 5.1채널까지 채택할 수 있다. 우리 음향을 들을 때 전 방향에 Left, Center, Right 3개를 배치하고, 또한 풍부한 저음의 Sub-woofer를 앞쪽에 배치한다. 그리고 후 방향에 Rear Left, Tear Right 2개의 스피커를 배치한다.
좀 더 자세히 알아보면 앞면에 저역효과(LFE: Low Frequency Enhancement Channel)음을 낸다고 일명 서브우퍼(Sub-woofer)라고 하는데 Sub-woofer 전면에 배열하여준다. 그래서 5개의 스피커와 같이 사용하면서 5.1채널이라는 별칭이 생겼다.
12.3.5 마이크의 임피던스(Impedance)
임피던스(Impedance)는 비디오뿐만 아니라 오디오에서도 자주 등장하는 용어로 우리는 TV방송에서 전기를 사용하는 모든 기기는 전기저항을 생각할 수 있는데 일반적으로 저항은 직류에 대한 저항을 말하지만 교류에 대한 저항을 말할 때 임피던스(Impedance)라는 용어를 사용한다.
마이크도 이러한 임피던스의 매칭이 되지 않으면 반사가 발생하고 특성이 변화되어 나쁜 영향을 준다. 따라서 마이크의 출력 임피던스를 측정하여 600Ω, 250Ω, 150Ω, 60Ω 등의 낮은 임피던스 마이크를 전문용으로 많이 사용하고, 10kΩ, 20kΩ 등의 높은 임피던스 마이크는 일반 업무용 또는 가정용으로 많이 사용된다.
낮은 Impedance의 마이크는 마이크 케이블이 길어도 감쇠가 적어 길게 사용해도 무방하나, 높은 Impedance 마이크는 케이블이 짧아야 고주파 저하가 적게 발생한다. 오디오의 기기는 대부분 별도의 설명이 없다면 1,000Hz를 기준으로 임피던스의 높낮이를 정해 사용한다.
앞서 언급했지만 마이크와 녹화기, 믹서 등을 바로 직접 연결해 사용할 때 임피던스의 매칭이 잘 안 되면 오디오의 반사와 왜곡이 발생하여 좋지 못한 결과가 초래된다. 통상 600Ω 이하의 임피던스를 Low Impedance 또는 Low Z라 하고, 600Ω 이상의 임피던스 값을 가진 경우 High Impedance 또는 High Z라 말한다.
임피던스 매칭(Impedance Matching)이란 의미는 저항에 의해 음향이 소멸되지 않는 상태를 말한다. 임피던스 매칭이 잘되기 위해 Low Impedance에서 High Impedance로 연결되어야 하고, 그 반대로 연결되면 Impedance의 Mismatching이 일어나 좋지 않게 된다.
12.3.6 마이크의 불평형과 평형
마이크의 출력에는 2단자를 통하여 2선이 필요하고 다른 전파의 방해를 방지하기 위하여 실드(Shield)가 필요하다. 그러면 3개의 선로가 구성될 수 있다. 보통 2선을 사용하는 RCA Connector로 사용하는 것은 불평형 마이크 이고, XLR Connector를 사용하는 것은 3선으로 된 평형 마이크라고 구분해도 좋다.
1. 불평형(Un-balanced Type) 마이크
마이크의 연결선을 보면 내부의 1선과 실드(Shield)를 겸한 또 다른 선로로 겸해서 사용할 수 있다면 경제적이다. 이러한 방식을 채택하여 사용하는 일반적인 마이크를 불평형(Un-balanced Type) 마이크라고 한다.
2. 평형(Balanced Type) 마이크
평형 마이크는 출력을 2선으로 하고 다른 실드용 선을 따로 사용해서 접지(接地)시키는 방식을 평형(Balanced Type)이라고 한다. 이 평형방식은 외부에서 들어오는 잡음에 강하고, 마이크 특성이나 S/N비도 양호하여 되도록 전문용으로 방송용 등에서 택해 사용한다.
12.3.7 마이크와 원음 간의 거리에 따른 마이크 선택
마이크의 성능에 따라서 달라질 수 있지만 현재의 마이크 기능과 성능을 가지고 음원에서 어떤 위치에 놓여 있는가에 따라 마이크의 선별이 필요하다.
(1) 원음에서 1 Meter 이내에 있을 경우 무지향성,
(2) 원음에서 1.7Meter 이내의 거리에서는 단일 지향성,
(3) 원음에서 1.9∼2.0Meter 정도에서는 슈퍼 또는 하이퍼 마이크
(4) 원음에서 1.9∼2.0Meter 이상일 경우 초지향성 마이크
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