마이크와 믹서 레벨 관련 지식
마이크의 기술 지표는 선택 및 사용의 중요한 근거입니다. 그 정확한 의미를 이해해야만 마이크와 음원 간의 거리를 합리적으로 조정하고, 음압과 전압의 변환 관계를 파악하며, 마이크가 위치한 음장의 음압 레벨을 정확하게 믹서 입력단의 레벨로 환산할 수 있습니다. 이를 통해 믹서의 입력 이득을 결정하여 최고의 신호 대 잡음비와 최저 왜곡의 선형 신호를 얻을 수 있습니다.
그렇다면 마이크의 어떤 지표가 믹서 입력과 밀접한 관련이 있으며, 이를 근거로 믹서의 작업 레벨을 어떻게 결정할까요?
1. 몇 가지 중요한 지표의 의미
오디오 응용은 MIDI, 녹음, 믹싱, 음악 제작, recording, audio, VST, mixing, 악기, 기타, 마이크, 헤드폰, 사운드카드 등에 관한 포괄적인 오디오 정보 및 소식을 제공하는 교류 및 학습 플랫폼입니다!
방송용 마이크의 기술 지표는 약 10개가 있으며, 음원과 믹서에 가장 중요한 것은 다음 3가지입니다: 최대 입력 음압 레벨, 감도 및 최대 출력 레벨. 최대 입력 음압 레벨은 마이크가 견딜 수 있는 총 고조파 왜곡(THD)이 0.5%에 도달하는 최대 음압 레벨의 척도이며, 음압과의 관계는 다음과 같이 정의됩니다:
0dB SPL=2×10-5Pa
전문용 마이크의 최대 입력 음압 레벨은 일반적으로 높게 설정됩니다. 음원과의 거리가 적절하다면 가청 왜곡이 발생하지 않습니다. 따라서 여기서는 믹서 작업 레벨에 직접 영향을 미치는 나머지 두 지표에 중점을 두어 논의하겠습니다.
1. 감도(Sensitivity)
감도는 마이크가 단위 음압 자극 하에서 출력 전압과 입력 음압의 비율이며, 단위는 mV/Pa입니다. 회로의 레벨 측정과 일관성을 위해 감도는 데시벨(dB) 값으로도 표시할 수 있습니다. 초기 데시벨은 주로 dBm 및 dBV 단위로 표시되었습니다:
0dBm=1mW/Pa, 즉 600Ω 부하에서 1mW 전력 출력을 제공하는 1Pa 입력 음압을 0dB로 정의;
0dBV=1V/μbar, 1μbar 입력 음압에서 생성된 1V 전압 출력을 0dB로 정의.
현재의 데시벨은 dBμ 단위로 표시됩니다:
0dBμ=0.775V/Pa, 즉 1Pa 입력 음압 하에서 마이크의 0.775V 전압 출력을 0dB로 정의합니다 (이렇게 하면 마이크의 음압-전압 변환 후의 레벨 측정이 회로에서 일반적으로 사용되는 참조 단위인 0dBμ=0.775V로 통일됩니다).
분명히, 감도가 어떻게 표시되든 상관없이 Pa 단위로 통일하여 입력하면 dBμ로 변환할 수 있습니다.
예: NEUMANN U89 마이크의 감도는 8mV/Pa이며,
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
을 통해 약 -40dBμ임을 알 수 있습니다.
또 다른 예: AKG C414 마이크의 감도는 -60dBV이며,
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
먼저 1Pa 음압 하에서 -60dBV의 출력 전압 X를 구합니다:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
X=0.01(V)를 얻습니다, 즉 감도는 10mV/Pa입니다. 다음 식으로
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
약 -37dBμ임을 알 수 있습니다.
2. 최대 출력 레벨(Maximum Output Level)
마이크가 최대 입력 음압 레벨에서의 출력 레벨이 최대 출력 레벨입니다. 최대 입력 음압 레벨이 마이크와 음원 사이의 거리를 제한하는 것처럼, 최대 출력 레벨은 직접 믹서의 입력 작업 레벨을 결정합니다. 주어진 마이크에 대해 감도와 최고 음압 레벨을 알면 최대 출력 레벨을 계산할 수 있습니다.
다시 NEUMANN U89 마이크를 예로 들면: 감도는 8mV/Pa, 최대 입력 음압 레벨은 134dB SPL(10dB 입력 감쇠 단계에서)입니다. 먼저 입력 음압 레벨을 음압으로 변환한 다음 감도를 통해 최대 출력 레벨을 구합니다: 0dB SPL= 2×10-5Pa 이므로, 최대 입력 음압 X는
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
에서 X=100(Pa)를 얻습니다. 감도 8mV/Pa에 따라 100Pa에서 최대 출력은 800mV이며, 출력 레벨로 환산하면:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
약 0dBμ입니다. 이는 U89 마이크의 이론적 최대 출력 레벨입니다. 실제로, 정상 사용 시 일반적으로 10dB 감쇠 단계를 선택하지 않습니다(입력 잡음을 줄이기 위해). 따라서 마이크 배치 거리가 적절하다면 U89 앞의 최대 음압 레벨은 일반적으로 정상 단계의 124dB SPL을 초과하지 않으므로, 최대 출력 레벨은 일반적으로 0dBμ보다 훨씬 낮습니다.
2. 믹서 작업 레벨 결정
기술적으로, 믹서의 작업 레벨은 그 위의 최대 신호 레벨이 제조사가 설정한 최대 헤드룸 상한을 초과하지 않도록 규정됩니다(실제 작업 레벨은 프로그램 요구에 따라 결정되어야 합니다). 여기서 최대 헤드룸이란 총 고조파 왜곡(THD) 지표 하의 최대 레벨과 0dBμ 위의 레벨 범위를 의미합니다, 그림 참조.
따라서, 마이크 측에서 음원의 가능한 최대 음압 레벨과 마이크의 감도를 알면 해당 최대 출력 레벨을 계산할 수 있습니다; 이 레벨과 믹서 헤드룸 상한의 차이가 바로 믹서 입력단, 즉 마이크 프리앰프(마이크 프리)의 입력 이득입니다; 이 이득 하의 신호 레벨이 믹서의 작업 레벨입니다.
녹음 음원이 콜로라투라 소프라노(花腔女高音)이고, U89 마이크와 AMEK RemBandt 믹서를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하겠습니다: 마이크로부터 70cm 거리에서 음원의 최대 음압 레벨이 112dB SPL(피크, A 가중)이고, 마이크가 견딜 수 있는 최대 입력 음압 레벨은 124dB, 감도는 8mV/Pa라고 가정합니다. 식
112dB SPL=20lgX/2×10-5
에서 112dB 음압 레벨은 8Pa 음압에 해당하며, 8Pa×8mV/Pa=64mV의 전압 출력을 가질 수 있습니다. 즉, 출력 레벨은:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
입니다. 이 레벨을 70dB 마이크 프리 이득, 마이크 프리 단계의 헤드룸이 총 고조파 왜곡 0.017%에서 12dBμ인 믹서(이 믹서의 라인 앰프 단계 헤드룸은 28dBμ)에 연결하면 +12dBμ 상한까지 34dB의 여유(+12dB - (-22dB)=34dB)가 남습니다. 이것이 믹서가 가져야 할 입력 이득입니다. 이를 통해 믹서의 작업 레벨이 결정됩니다.
실제 조작에서는, 믹서가 최대 신호 레벨에서 총 고조파 왜곡이 0.017% 미만이 되도록 보장하기 위해 일반적으로 위의 마이크 프리 이득을 몇 dB 더 낮춥니다. 낮추는 정도는 다음 방법으로 결정합니다: 먼저 채널, 모니터링 및 총 출력의 세 부분의 페이더 감쇠기를 모두 0dB 작업 위치에 놓습니다. 그런 다음 입력 및 출력의 VU 미터를 관찰하고, 정상 범위를 가리키는 것을 참조로 하여 낮추는 dB 수를 결정합니다.
그렇다면 마이크의 어떤 지표가 믹서 입력과 밀접한 관련이 있으며, 이를 근거로 믹서의 작업 레벨을 어떻게 결정할까요?
1. 몇 가지 중요한 지표의 의미
오디오 응용은 MIDI, 녹음, 믹싱, 음악 제작, recording, audio, VST, mixing, 악기, 기타, 마이크, 헤드폰, 사운드카드 등에 관한 포괄적인 오디오 정보 및 소식을 제공하는 교류 및 학습 플랫폼입니다!
방송용 마이크의 기술 지표는 약 10개가 있으며, 음원과 믹서에 가장 중요한 것은 다음 3가지입니다: 최대 입력 음압 레벨, 감도 및 최대 출력 레벨. 최대 입력 음압 레벨은 마이크가 견딜 수 있는 총 고조파 왜곡(THD)이 0.5%에 도달하는 최대 음압 레벨의 척도이며, 음압과의 관계는 다음과 같이 정의됩니다:
0dB SPL=2×10-5Pa
전문용 마이크의 최대 입력 음압 레벨은 일반적으로 높게 설정됩니다. 음원과의 거리가 적절하다면 가청 왜곡이 발생하지 않습니다. 따라서 여기서는 믹서 작업 레벨에 직접 영향을 미치는 나머지 두 지표에 중점을 두어 논의하겠습니다.
1. 감도(Sensitivity)
감도는 마이크가 단위 음압 자극 하에서 출력 전압과 입력 음압의 비율이며, 단위는 mV/Pa입니다. 회로의 레벨 측정과 일관성을 위해 감도는 데시벨(dB) 값으로도 표시할 수 있습니다. 초기 데시벨은 주로 dBm 및 dBV 단위로 표시되었습니다:
0dBm=1mW/Pa, 즉 600Ω 부하에서 1mW 전력 출력을 제공하는 1Pa 입력 음압을 0dB로 정의;
0dBV=1V/μbar, 1μbar 입력 음압에서 생성된 1V 전압 출력을 0dB로 정의.
현재의 데시벨은 dBμ 단위로 표시됩니다:
0dBμ=0.775V/Pa, 즉 1Pa 입력 음압 하에서 마이크의 0.775V 전압 출력을 0dB로 정의합니다 (이렇게 하면 마이크의 음압-전압 변환 후의 레벨 측정이 회로에서 일반적으로 사용되는 참조 단위인 0dBμ=0.775V로 통일됩니다).
분명히, 감도가 어떻게 표시되든 상관없이 Pa 단위로 통일하여 입력하면 dBμ로 변환할 수 있습니다.
예: NEUMANN U89 마이크의 감도는 8mV/Pa이며,
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
을 통해 약 -40dBμ임을 알 수 있습니다.
또 다른 예: AKG C414 마이크의 감도는 -60dBV이며,
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
먼저 1Pa 음압 하에서 -60dBV의 출력 전압 X를 구합니다:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
X=0.01(V)를 얻습니다, 즉 감도는 10mV/Pa입니다. 다음 식으로
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
약 -37dBμ임을 알 수 있습니다.
2. 최대 출력 레벨(Maximum Output Level)
마이크가 최대 입력 음압 레벨에서의 출력 레벨이 최대 출력 레벨입니다. 최대 입력 음압 레벨이 마이크와 음원 사이의 거리를 제한하는 것처럼, 최대 출력 레벨은 직접 믹서의 입력 작업 레벨을 결정합니다. 주어진 마이크에 대해 감도와 최고 음압 레벨을 알면 최대 출력 레벨을 계산할 수 있습니다.
다시 NEUMANN U89 마이크를 예로 들면: 감도는 8mV/Pa, 최대 입력 음압 레벨은 134dB SPL(10dB 입력 감쇠 단계에서)입니다. 먼저 입력 음압 레벨을 음압으로 변환한 다음 감도를 통해 최대 출력 레벨을 구합니다: 0dB SPL= 2×10-5Pa 이므로, 최대 입력 음압 X는
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
에서 X=100(Pa)를 얻습니다. 감도 8mV/Pa에 따라 100Pa에서 최대 출력은 800mV이며, 출력 레벨로 환산하면:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
약 0dBμ입니다. 이는 U89 마이크의 이론적 최대 출력 레벨입니다. 실제로, 정상 사용 시 일반적으로 10dB 감쇠 단계를 선택하지 않습니다(입력 잡음을 줄이기 위해). 따라서 마이크 배치 거리가 적절하다면 U89 앞의 최대 음압 레벨은 일반적으로 정상 단계의 124dB SPL을 초과하지 않으므로, 최대 출력 레벨은 일반적으로 0dBμ보다 훨씬 낮습니다.
2. 믹서 작업 레벨 결정
기술적으로, 믹서의 작업 레벨은 그 위의 최대 신호 레벨이 제조사가 설정한 최대 헤드룸 상한을 초과하지 않도록 규정됩니다(실제 작업 레벨은 프로그램 요구에 따라 결정되어야 합니다). 여기서 최대 헤드룸이란 총 고조파 왜곡(THD) 지표 하의 최대 레벨과 0dBμ 위의 레벨 범위를 의미합니다, 그림 참조.
따라서, 마이크 측에서 음원의 가능한 최대 음압 레벨과 마이크의 감도를 알면 해당 최대 출력 레벨을 계산할 수 있습니다; 이 레벨과 믹서 헤드룸 상한의 차이가 바로 믹서 입력단, 즉 마이크 프리앰프(마이크 프리)의 입력 이득입니다; 이 이득 하의 신호 레벨이 믹서의 작업 레벨입니다.
녹음 음원이 콜로라투라 소프라노(花腔女高音)이고, U89 마이크와 AMEK RemBandt 믹서를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하겠습니다: 마이크로부터 70cm 거리에서 음원의 최대 음압 레벨이 112dB SPL(피크, A 가중)이고, 마이크가 견딜 수 있는 최대 입력 음압 레벨은 124dB, 감도는 8mV/Pa라고 가정합니다. 식
112dB SPL=20lgX/2×10-5
에서 112dB 음압 레벨은 8Pa 음압에 해당하며, 8Pa×8mV/Pa=64mV의 전압 출력을 가질 수 있습니다. 즉, 출력 레벨은:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
입니다. 이 레벨을 70dB 마이크 프리 이득, 마이크 프리 단계의 헤드룸이 총 고조파 왜곡 0.017%에서 12dBμ인 믹서(이 믹서의 라인 앰프 단계 헤드룸은 28dBμ)에 연결하면 +12dBμ 상한까지 34dB의 여유(+12dB - (-22dB)=34dB)가 남습니다. 이것이 믹서가 가져야 할 입력 이득입니다. 이를 통해 믹서의 작업 레벨이 결정됩니다.
실제 조작에서는, 믹서가 최대 신호 레벨에서 총 고조파 왜곡이 0.017% 미만이 되도록 보장하기 위해 일반적으로 위의 마이크 프리 이득을 몇 dB 더 낮춥니다. 낮추는 정도는 다음 방법으로 결정합니다: 먼저 채널, 모니터링 및 총 출력의 세 부분의 페이더 감쇠기를 모두 0dB 작업 위치에 놓습니다. 그런 다음 입력 및 출력의 VU 미터를 관찰하고, 정상 범위를 가리키는 것을 참조로 하여 낮추는 dB 수를 결정합니다.