이제 제작한 마이크의 실험 결과입니다.

우선, 사용 가능한 마이크들의 전반적인 특성을 이해하기 위해 화이트노이즈를 통한 주파수 특성 분석부터 올립니다.

마이크의 주파수 특성을 분석하려면 모든 가청주파수 대역의 신호를 인가할 필요가 있으며, 이때 사용하는 것이 화이트노이즈이며 쉽게 말해 이것은 모든 주파수 성분이 동일한 크기로 섞여 있으며, 대개는 목적은이 아닌 노이즈로 분류됩니다. 흔히 "샤아~" 또는 "치이~~"하는 소리로 표현하는데, 방송 시간이 끝난 TV나 주파수가 잘못 잡힌 라디오에서 쉽게 드를 수 있는 소리입니다. 주변의 예를 들면, 바닷가나 숲속에서의 자연스러운 소리가 이에 흡사합니다. 산부인과에서 신생아들이 보태거나 울 떄 화이트노이즈를 틀어주면 금새 안정을 찾게 된다는 임상 실험 결과도 나와있긴 합니다. 아마도 엄마 뱃속에서 익숙한 소리라는 예측이 드는데, 사실 화이트노이즈는 물리학적으로는 가장 엔트로피가 높은 안정된 신호(가장 자연스러운 신호)에 가깝다고 볼 수 있습니다.

실험에 사용한 마이크는, 아이폰이 가지고 있는 내장마이크 두개 (통화용과 영상용) 그리고 이제 만든 자작마이크입니다.

작업실 내에 있는 자작스피커를 통해 화이트 노이즈를 10초간 인가하고, 30cm 거리에서 동일하게 집음한 결과입니다.

결과물은 6dB로 동일하게 노멀라이즈 했습니다.

 

= 마이크들의 화이트노이즈 대응 특성 =

아주 정밀한 실험도 아니고 상대적인 특성 차이만을 보기 위한 것이므로, 실험 방법에 대한 신뢰성 태클을 하면 아니아니 아니되오~!;; 

편의상 가청주파수 대역만 분석했으며, 그래프상 크게 두드러진 차이는 없어 보입니다 - 사실은 미세한 배음 특성들이 음색과 음질을 결정하지만,, 전반적으로 그렇다는 뜻입니다 - 크게는 내장마이크가 고역이 강한 특성을 가지고 있고 상대적으로 영상용 마이크는 고역이 다소 작습니다. 자작마이크는 중저역이 조금 강한 편입니다.

앞서도 얘기했지만 아이폰 자체의 내장마이크는 나쁘지 않습니다..^^

다음은, 스피커를 통해 재생한 음악을 녹음한 파형입니다.

= 동일한 음악 녹음시 비교 파형 =

자작마이크의 감도(집음음압)가 약 5dB(약 80% 크기) 높습니다.

이것은 유닛 자체의 감도가 약 -35dB 정도로 높은 편이어서 그런 것인데,

감도(음압)가 높다는 것은 가령 멀리 있거나 미세한 소리도 더 크게 잡아준다는 점에서는 장점이며, 이를테면 강의 녹음이나 도청등에 효과가 있겠구요

반대로 감도가 높을 경우의 문제점은 다음과 같습니다.

어떤 유닛을 선택하든지, 따로 부가 회로를 추가하지 않는 한 유닛 자체의 감도를 변경할 수 있는 방법은 없습니다.

그리고 음원과 가까운 거리에서 녹음할 경우, 지나친 큰 소리의 유입은 '음량초과' 즉 소리가 깨지는 현상이 발생합니다.

그림 중 위의 것이 깨진 파형인데, 허용 음압을 초과한 파형의 아래 위가 잘려서(Clipping) 일자로 보입니다.

= 큰 음량 유입으로 깨진 파형과 녹음 =

= 정상적인 파형과 녹음 =

강의, 실생활 등 불특정한 대상의 녹음이나 무조건 크게 녹음하는것이 좋을 경우엔 이를 감수하고 사용할 수 있습니다.

하지만 음악, 공연 등을 녹음할 경우에는 차라리 소리가 작은게 낫지 깨진 소리는 무조건 실패이기 때문에, 의도적으로 감도를 조정해야 할 필요가 있습니다.

내장마이크는 손을 댈 수가 없기 때문에 감도를 조정할 방법이 없습니다.

그래서 자작마이크의 가치가 빛을 발하는 것이겠지요~

유닛의 감도를 조정하는 방법도 여러가지이지만, 특히 WM-61A에 대해서는 해외사이트에 Linkwitz method 같은 방법도 소개되곤 합니다. 이 방법은 일종의 Source follow 방식이며 common drain으로 불리기도 합니다. 디폴트는 유닛 내부에 있는 출력용 FET의 drain에서 출력을 받고source를 그라운드(ground-접지 = common source) 시키는데 반하여, source 단을 끊고 저항을 연결하여 접지시킨 후 이 출력을 뽑아 쓰는 방식입니다.

회로이론상, 이렇게 하면 대역폭(다이나믹 레인지)은 넓어지고 증폭도는 감소하며, 음원과 출력의 위상은 동일하게 됩니다.

다만 이 방법은 이미 풀업(pull up) 바이어스되어 있는 아이폰의 내부 회로를 건드릴 수 없기 때문에 실제로는 사용하기가 힘듭니다..

참고로 관련 회로들을 올려둡니다..

회로를 아시는 분들이나 공부하고 싶으신 분들은 참고하시고, 나중에 [녹음용 마이크]에서 다시 다루도록 하겠습니다~

= 원래 회로도 =

= 감도를 낮추는 수정된 회로 =

실제 제작 방법을 아래에 사진으로 올립니다.

= 다리(lead)를 1mm 정도 남기고 잘라버리고 =

= 핀셋등으로 마이크 양단에 맞춘 후 납땜 =

= 완성된 모습 =