마이크의 지향적 특성 (지향성)

사람에게는 다양한 종류의 소리가 섞여 있는 상황에서도 본인이 원하는 소리만 듣고자 할 경우 들을 수 있는 집중력에 의한 심리적 기능이 있는데 이러한 것을 ‘칵테일파티’ 효과라고도 합니다.

하지만 마이크는 사람과 같은 집중력도 없고 판단할 수 없는 능력이 없기 때문에 마이크 자체가 보유하고 있는 고유 기능에 따라 현장의 상황 그대로 만을 수음하고 구현하게 됩니다.

따라서 마이크를 사용하여 결과물을 만들 때 사람이 느끼는 것과 유사한 효과를 적용하기 위해서는 마이크가 갖고 있는 고유의 음향적, 전기적, 물리적 능력(특성)들을 파악하여 효율적으로 마이크를 선택하여 사용해야 합니다.

이러한 여러 가지 마이크의 특성들 중에 지향성에 관한 이야기를 나누고자 합니다.

지향적 특성의 종류

마이크는 물리적인 상황에 따라 수음을 하게 되는데, 그중에 수음되는 방향에 관한 특성인 ‘지향성’이 있습니다. 마이크의 지향성은 마이크의 헤드 기준 전면, 정축을 기준으로 다양한 방향(입사각)에서 발생(출력)되는 소리 레벨에 관한 민감도를 말합니다.

마이크를 헤드를 전면과 커넥터 부분을 후면으로 나뉘어서 각도로 표현하자면 전체 360도로 표현되는데 이를 바탕으로 마이크의 방향과 주파수, 레벨에 관한 민감도를 보여주는 그래프로 표시될 수 있습니다.이러한 지향적 정도의 표시를 극성 패턴이라고 표현하며 이에 관한 다양한 분류는 다음과 같습니다.

무지향성(전방향 극성) – 옴니
양지향성 – 바이디렉셔널 방식
단일지향성 – 카디오이드, 슈퍼카디오이드, 하이퍼 카디오이드 방식

무지향성(전방향 극성) – 옴니 방식

무지향성이 적용된 마이크는 모든 방향으로부터 발생하는 소리에 반응하는 압력방식 장치입니다. 다르게 표현하면 진동판이 음원의 위치와 상관없이 진동판 표면에 도달한 모든 음압 변화에 고르게 반응한다는 것입니다.

이와 다르게 방향성을 보이는 지향성 마이크들은 압력 변화에 따른 장치이고 이것은 마이크 진동판의 앞뒤 그리고 측면에서 상대적인 압력 차이에 대해 반응하는 것을 의미합니다.

무지향성이 적용된 마이크의 기본 구조는 진동판의 후면이 음향적으로 밀폐되어 있기 때문에 소리는 진동판의 한 면으로만 전달되는 기본 구조로 되어 있습니다.

또한 마이크 캡슐에 미세한 타공을 하여 작은 기공을 만드는데 이는 마이크 내부와 외부 압력을 균일하게 만들어 출력 전압을 높이는 작용을 합니다.

무지향 방식으로 인해 소리의 전달 방향에 관계없이 진동판에 작용하는 압력은 동일하여 전방향에서의 수음은 가능하지만 전 주파수 대역이 고르게 수음되지는 못합니다.

이유는 진동판보다 큰 파장을 갖고 있는 저(Low) 주파수들은 회절 현상으로 진동판의 진동이 중단되지 않는 반면 진동판보다 작은 파장의 고(High) 주파수들은 회절 현상이 생기지 않아 진동판의 진동이 감소되기 때문입니다.

이를 보완하기 위해서는 작은 파장의 고주파에 기준하여 진동판의 크기를 줄이는 등의 방법을 활용하기도 합니다. 이러한 특성으로 인해 무지향성 마이크는 펍노이즈와 진동음에 강하고, 손잡음이 적으며 근접효과가 생기지 않고 저음역이 넓은 음향 특성이 있습니다.

또한 사용처는 넓은 홀이나 현장의 앰비언스 수음용, 스피치용, 연극이나 뮤지컬 등의 배우용 등으로 사용되고 있습니다.

양지향성 – 바이디렉셔널 방식

양지향성 방식이 적용된 마이크의 대표적인 리본 마이크입니다. 리본마이크는 수음 면이 리본의 전면과 후면, 양면 형태로 되어 있어 각 면으로 도달한 소리로 인해서는 원활히 진동하지만 수음면이 아닌 측면으로 도달한 소리는 진동하지 못합니다. 이처럼 진동판의 양면 압력으로만 지향점을 갖는 방식이 양지향성 방식입니다.

단일지향성 – 카디오이드, 슈퍼 카디오이드, 하이퍼 카디오이드

단일지향성 방식은 보통 일반적으로 사용되는 대다수의 마이크에 가장 많이 적용되어 있습니다. (전면 기준) 특정 방향의 소리에 높은 수음 감도를 갖고 있고 방향적 감도의 정도에 따라 카디오이드, 슈퍼 카디오이드, 하이퍼 카디오이드로 분류합니다.

각 분류의 설계 방식은, 초기에는 카디오이드를 양지향성과 무지향성 캡슐을 물리적으로 조합하여 구성되어 있는데 이 방법은 마이크 케이스 크기의 비대, 고른 주파수 대역 수음에 대한 제약 등의 단점이 있기 때문에 현재에는 분극 전압의 위상과 크기를 조정하는 방법과 진동판 후면에 물리적인 여러 가지 장치(음향 미로)를 설치하여 구현하는 방법을 적용해오고 있습니다.

단일지향성의 특성에 따른 장단점은 원하는 소리만 픽업하고자 할 경우, 환경적 음향조건을 극복하기 용이하고 잡음과 간섭을 줄일 수 있으며 (라이브 공연 등) 스피커 사용 환경에서의 피드백을 감소시킬 수 있는 장점과 마이크를 음원 가까이에서 사용하면 근접효과로 인한 과도한 저음이 발생하는 단점이 있습니다.

근접효과란? – 음원이 마이크에 (50cm 이하 정도)로 가까이 있을 경우 저음이 과도하게 발생되는 현상으로, 진동판 전후에서 발생되는 음압차가 주파수가 낮을수록 감소하는 주파수적인 요인, 음원이 진동판에 가까워질수록 음압이 증가하는 레벨적인 요인, 이 두가 요인의 상호작용으로 인해 발생됩니다. 이 현상을 조정하기 위한 조치로는 윈드스크린 사용, 콘솔에서의 로우 컷 필터 사용 등이 있습니다.

그 외 또 다른 방식으로는 주요 방식에 포함되진 않지만 가변지향성 방식도 있습니다. 이는 위에서 설명한 모든 방식들이 하나의 마이크에 적용되어 있는 방식입니다. 각 제조사별로 가변 방식으로 출시되는 마이크들이 있으며 여러 가지 상황에 맞게 패턴을 조정하여 사용할 수 있는 장점이 있습니다.

지금까지는 마이크의 특성 중 지향적 특성에 관한 이야기를 해드렸습니다.