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매거진 음향이론

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by 김현부 Aug 06. 2024

Neumann u87 마이크 스펙읽기

Technical Data 마이크의 기술적 정보

마이크 스펙읽기

Neumann u87 Microphone

Technical Data 마이크의 기술적 정보

1. Acoustical operating principle - Pressure gradient transducer

음향적 작동 원리 - 공기압 변화를 전기신호로 변환

2. Directional pattern - Omnidirectional, cardioid, figure-8

지향성 형식 - 무지향성, 단일지향성, 양지향성

3. Frequency range - 20 Hz...20 kHz

주파수 반응 범위 - 20-20,000Hz

4. Sensitivity at 1 kHz into 1 kohm - 20/28/22 mV/Pa* Rated

민감도 (Omni-directional / cardioid / figure-8 mV/Pa)

설명

1. 마이크를 1,000옴 임피던스를 가진 장치에 연결하고

2. 1,000Hz를 1파스칼의 크기로 재생하게 되면

3. 출력되는 전압은 지향성에 따라 20/28/22 mV가 출력된다.

4. 1파스칼은 94dBSPL이며 소리 발생지점과 마이크사이의 거리는 일반적으로 1m이다.

5. impedance - 200 ohms Rated

마이크의 출력 임피던스 (전류 흐름에 대한 저항) - 200옴

6. load impedance - 1000 ohms

측정시 사용한 장치의 부하 임피던스 (연결 장치의 임피던스) - 1,000옴

7. Equivalent SPL CCIR 486-3 - 26/23/25 dB*

자체노이즈 - 26/23/25 dB (Omni-directional / cardioid / figure-8)

설명

- 특정 조건 SPL 즉 장비 측정 조건에서 아무런 입력이 없을 때 마이크 자체에서 출력되는 소음의 정도

- Equivalent SPL - 마이크 측정 조건에서 측정 소리가 없는 상태의 SPL

- CCIR - International Radio Consultative Committee의 약어, 국제 전파 자문 위원회

- 486-3 - 규격 번호와 버전

8. Equivalent SPL DIN/IEC 651 - 15/12/14 dB-A*

자체노이즈 - 15/12/14 dB-A (Omni-directional / cardioid / figure-8)

설명

DIN - 독일 산업 표준화 기관(Deutsches Institut für Normung e.V.)이 설정한 규격

IEC 651 - 국제 전기 표준 회의(International Electrotechnical Commission, IEC)에서 설정한 규격

dB-A - 사람이 듣는 방식과 흡사하게 소리 크기를 측정하는 방식 a-weight

651 - 규격 번호

9. S/N ratio CCIR 486-3 - 68/71/69 dB*

신호대잡음비 (Signal to Noise Ratio) (Omni-directional / cardioid / figure-8)

설명

1. 마이크 측정시 1kHz의 크기는 1파스칼 즉 94dBSPL이다.

2. 마이크 자체 노이즈는 CCIR 496-3 규격으로 측정했을때 지향성에 따라 26/23/25dB이다.

3. 그러므로 신호대잡음비는 1.에서 2.를 뺀 값인 68/71/69 dB이다.

4. 신호대잡음비는 높으면 높을수록 소리에 마이크 자체 잡음이 적게 섞이니 소리는 더 명료하다는 뜻이다.

10. S/N ratio DIN/IEC 651 - 79/82/80 dB*

신호대잡음비 (Signal to Noise Ratio) (Omni-directional / cardioid / figure-8)

설명

9.의 설명을 참고하면 된다.

11. Maximum SPL for THD 0.5% - 117 dB (cardioid)

THD(Total Harmonic Distortion)가 0.5% 발생하는 지점의 최대 SPL - 117dB(단일지향성)

설명

1. THD는 신호가 장비를 지나갈 때 정수비로 추가적으로 발생하는 소리 전체 비율을 말한다.

2. 원음에 추가적으로 생기는 배음의 총량이니 적으면 적을수록 원래 소리에 가깝다는 뜻이다.

3. 단일지향성 패턴으로 사용할 때 THD 발생을 0.5% 미만으로 하고 싶다면 거리를 조정하여 입력 SPL을 117dB 이하로 하는 것이 좋다는 말이다.

12. Maximum SPL for THD 0.5% with preattenuation - 127 dB

마이크에 있는 패드 기능을 사용할 경우, THD(Total Harmonic Distortion)가 0.5% 발생하는 지점의 최대 SPL - 127dB

설명

1. 11.의 설명 참고하면 된다.

2. 마이크의 패드는 -10dB 감소시키는 것이니 127dB은 단일지향성의 경우로 추청된다.

13. Maximum output voltage - 390 mV

최대 출력 전압 - 390mV

설명 (계산 방법)

1. 단일지향성의 sensitivity는 28mV/Pa이다. (1,000Hz를 94dB 크기로 발생하고 마이크를 1m 지점에 두면 출력되는 전압)

2. 필요한 음압(Pa) = 최대 출력 전압 ÷ 감도

3. 390 ÷ 28 = 13.93 파스칼

4. 파스칼을 SPL로 변환 : 20⋅log10(13.93) = 22.88 dBSPL

5. 측정에 사용한 1파스칼은 94dB이니 94dB + 22.88dB = 116.88 dBSPL이다.

6. 최대출력전압 390mV를 만드는 소리의 크기는 116.88dBSPL이다.

7. 이는 11. 단일지향성 THD 0.5%미만으로 입력할 수 있는 최대 SPL인 117dBSPL의 근사치이다.

14. Dynamic range of the microphone amplifier DIN/IEC 651 - 105 dB

마이크 내부 앰프가 왜곡없이 처리할 수 있는 신호크기의 범위(다이나믹레인지) : DIN/IEC 기준 105dB

설명

다이나믹레이지를 나타내는 기준을 DIN/IEC로 설정한 것은 마이크의 다이나믹레인지를 크게 보이기 위함이다. CCIR 486-3 규격을 사용하면, 단일지향성 최대 입력값 - 자체노이즈 즉 117dB - 23dB = 94dB이 된다. 'Dynamic range of the microphone amplifier CCIR 486-3 - 94 dB'

15. Supply voltage - 48 V ± 4 V

콘덴서 마이크를 안정적으로 작동하기 위해 필요한 전압은 48 V ± 4 V 즉 44V에서 52V까지이다.

16. Current consumption - 0.8 mA

전력소비 - 0.8mA

설명

마이크 프리앰프에서 마이크로 공급해야 하는 전력을 나타낸다.

17. Matching connector - XLR3F

연결 컨넥터 - XLR 암놈

18. Weight - 500 g

무게 - 500그램

19. Diameter - 56 mm

직경 - 5.6cm

20. Length - 200 mm

길이 - 20cm

Polar Pattern & Frequency Respose

지향성과 주파수 반응

단일지향성 주파수 반응

- 단일지향성 표시

- 주파수 반응으로 Low Cut을 선택하지 않았을때 마이크는 대부분의 주파수에 평탄한게 (flat하게) 반응하나, 저음에서는 60Hz 부근에서 부터 저음을 잘라내어 20Hz에서는 -8dB까지 잘라내어 근접효과를 제어하였고 고음에서는 5kHz부터 15kHz까지 최대 2dB정도 키워 고역대를 약간 선명하게 하고 15kHz부터 고음을 잘라내어 20kHz에서는 -10dB까지 잘라내어 고역대 주파수의 방향성을 제어하였다.

- 마이크 Low Cut 스위치를 사용하게 되면 1kHz를 시작으로 저역대를 현저하게 깍아내어 200Hz는 -8dB정도, 100Hz는 -12dB정도, 그리고 50Hz 미만의 주파수는 아예 차단하게 된다. 저역대가 필요없는 경우에 사용하는 효과적인 기능이지만, 과도하게 저역대를 잘라낼 수도 있으니 저역대가 확실히 필요없는 경우에만 사용하는 것이 좋다.

- 마이크의 지향성이 단일지향성이라 하더라도 소리 자체의 방향성이 존재하기 때문에 소리에 반응하는 각도가 모든 주파수에 일정하게 적용되는 것은 아니다. 예를 들어 일반적으로 사용하는 단일지향성 표시와 흡사하게 반응하는 주파수는 1kHz이고 1kHz보다 낮은 주파수는 살짝 무지향성 성질을 가지고 1kHz보다 높은 주파수들은 지향각이 좁아지는 초단일지향성 그리고 더 높아지면 극초단일지향성의 성질을 가진다. 특히 16kHz 이상의 주파수의 반응각은 60도 미만으로 줄어든다. 이 특성의 의미는 마이크가 바라보는 방향에 따라 고역대 음색이 달라 질 수도 있다는 것으로 예를 들어 보컬 녹음시 노래하는 사람이 고개를 돌리게 되면 녹음되는 음색이 달라질 수도 있으니 유의해야 한다는 뜻이다.