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[마이크로폰] Microphone 구조 및 Venting(콘덴서, Condenser, IEPE, GRAS) 본문
[마이크로폰] Microphone 구조 및 Venting(콘덴서, Condenser, IEPE, GRAS)
FAMTECH 2024. 10. 25. 09:58
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Microphone 구조 및 Venting
측정용 마이크로폰에서 통풍구(venting hole)는 매우 중요한 역할을 합니다. 통풍구는 마이크 내부의 정압(static pressure)과 외부의 정압을 동일하게 맞추는 작은 공기 통로로, 이를 통해 마이크가 소리 압력(음압)만을 정확하게 측정할 수 있도록 합니다. 만약 마이크 내부와 외부의 정압이 다를 경우, 마이크는 소리 압력뿐만 아니라 내부와 외부의 압력 차이로 인해 발생하는 신호까지 감지하게 되어 부정확한 측정 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 통풍구는 마이크의 정확한 음향 측정을 보장하는 중요한 요소입니다.
통풍구는 또한 마이크의 저주파 응답에 영향을 미칩니다. 저주파 컷오프는 마이크의 주파수 응답이 3dB 떨어지는 지점을 의미하며, 통풍구 설계는 이 저주파 응답을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다. 통풍구 설계는 정압을 평형화하면서도 마이크의 저주파 응답을 손상시키지 않도록 신중하게 이루어져야 합니다. 마이크의 저주파 응답은 마이크의 캐패시턴스(정전 용량), 프리앰프의 입력 임피던스, 통풍구의 위치 및 설계에 따라 달라질 수 있습니다.
마이크가 갑작스러운 정압 변화에 노출될 경우, 예를 들어 캘리브레이터에 장착되거나 압력 챔버에서 측정이 이루어질 때, 마이크 내부의 압력을 평형화하고 다이어프램이 정상 위치로 돌아올 수 있도록 몇 초간 기다리는 것이 좋습니다. 이러한 과정은 정확한 측정을 보장하는 데 필수적입니다.
마지막으로, 마이크로폰의 통풍구 위치에는 두 가지 주요 방식이 있습니다: 전면 통풍(front venting, 측면 통풍이라고도 함)과 후면 통풍(rear venting). 대부분의 측정용 마이크는 후면 통풍 방식을 사용하지만, 특정 응용 환경에서는 전면 통풍 방식이 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 공기 덕트나 압력 변화가 큰 환경에서 전면 통풍 마이크는 내부 정압 평형을 보다 빠르게 유지하는 데 유리할 수 있습니다.
Microphone Venting 사용 예제
GRAS 47BX 마이크는 RA0502 장착 어댑터를 사용하여 풍동(wind tunnel)에 플러시 마운트 방식으로 설치된 예시가 위 그림에서 보여집니다. 이 마이크는 통풍구가 앞쪽으로 배치되어 있어, 다이어프램 뒤쪽의 내부 공간이 마이크의 앞쪽, 즉 풍동 내부와 동일한 정압(static pressure)으로 평형을 이루게 됩니다. 이를 통해 마이크는 다이어프램 앞과 뒤의 압력을 동일하게 맞추어, 풍동 내부의 소리 측정 시 더 정확한 결과를 제공할 수 있습니다.
유사한 예로 46BD-FV 마이크가 RA0345 어댑터를 사용하여 플러시 마운트 방식으로 설치된 모습이 Figure 8에 나와 있습니다. RA0345 어댑터는 마이크 내부 압력이 다이어프램 앞의 정압과 동일하게 평형을 이루도록 도와줍니다. 이 두 사례 모두, 마이크가 설치된 환경과 마이크 내부의 정압을 동일하게 맞추는 방식으로, 보다 정확한 음향 측정을 가능하게 합니다.
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