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[마이크로폰]사운드 필드에 따른 Microphone 종류 및 특성(Sound Field, Far Field, Pressure Field, Diffuse Field, GRAS) 본문

기초이론/소음 음향(Noise, Sound)

[마이크로폰]사운드 필드에 따른 Microphone 종류 및 특성(Sound Field, Far Field, Pressure Field, Diffuse Field, GRAS)

FAMTECH 2024. 11. 14. 19:37

 

목차

     

    "관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

     

     

     

    사운드 필드에 따른 Microphone 종류 및 특성

     

     

     

    마이크로폰은 측정하려는 소리의 입사 조건과 공간적 특성에 따라 크게 압력 마이크로폰, 자유음장 마이크로폰, 확산음장 마이크로폰으로 구분됩니다. 각각의 마이크로폰은 특정한 음향 환경에서 최적의 성능을 발휘하도록 설계되어 있으며, 그에 따라 주파수 응답 특성이 달라집니다.

     

     

    1. 압력 마이크로폰 (Pressure Microphone)

     

    압력 마이크로폰은 마이크의 다이어프램 바로 앞에 존재하는 압력을 측정하도록 설계된 마이크입니다. 주로 밀폐된 공간이나 벽면에 장착하여 사용할 때 유리하며, 이러한 환경에서 주로 사용하는 마이크입니다. 이 마이크는 소리의 입사 방향이나 공간의 반향을 고려하지 않고, 특정 지점에서의 음압을 있는 그대로 측정할 수 있습니다. 따라서 소리의 방향에 구애받지 않고 음압을 정밀하게 측정하고자 할 때 적합합니다.

     

    주파수 응답 면에서 압력 마이크로폰은 ‘압력장’에서 평탄한 주파수 응답을 보입니다. 즉, 밀폐된 공간이나 구조물 내의 압력 변화 등을 측정할 때 이상적인 특성을 제공합니다. 그러나 자유음장이나 확산음장에서는 주파수 응답이 왜곡될 수 있어, 이러한 환경에서는 적합하지 않습니다. 이 때문에 압력 마이크로폰은 주로 밀폐된 공간에서 소리를 측정하거나 구조물의 공기 흐름을 모니터링하는 용도로 사용됩니다.

     

     

    2. 자유음장 마이크로폰 (Free-Field Microphone)

     

    자유음장 마이크로폰은 특정한 방향에서 오는 소리를 정확하게 측정하기 위해 설계된 마이크로, 소리가 0도 입사각으로 마이크에 직접 도달하는 조건에서 평탄한 주파수 응답을 제공합니다. 자유음장에서 소리가 마이크에 직각으로 입사할 때 음향파로 인해 발생할 수 있는 마이크 자체의 왜곡을 보정하여, 실제 소리와 최대한 가까운 신호를 얻을 수 있습니다. 자유음장 마이크로폰은 음원 방향을 향하도록 정확히 조준하여 사용하면 최적의 성능을 발휘합니다.

     

    이 마이크는 자유음장에서 평탄한 주파수 응답을 제공하지만, 압력장이나 확산음장에서는 주파수 응답이 왜곡될 수 있습니다. 따라서 자유음장에서 정확한 소리 측정이 필요한 경우에 적합합니다. 대표적으로 반향이 적은 무향실(Anechoic Chamber)에서 사용되며, 특정 방향에서 오는 소리를 측정할 때 주로 사용됩니다. 자유음장 마이크로폰은 음원에서 직진하는 소리를 정확하게 측정할 때 유리하며, 특히 방향성 음원의 응답을 평가할 때 많이 활용됩니다.

     

     

     

    3. 확산음장 마이크로폰 (Diffuse-Field Microphone)

     

    확산음장 마이크로폰은 소리가 여러 방향에서 무작위로 입사하는 조건에서도 평탄한 주파수 응답을 유지할 수 있도록 설계된 마이크입니다. 이러한 마이크는 '무작위 입사 마이크(Random Incidence Mic)'라고도 불리며, 반사음이 많은 공간에서 측정에 적합합니다. 확산음장 환경은 소리가 여러 번 반사되어 다양한 방향에서 동시에 도달하는 공간을 의미합니다. 이 때문에 확산음장 마이크로폰은 반향이 많은 리버브 룸이나 반사음이 풍부한 실내 공간에서의 소리 측정에 적합합니다.

     

    확산음장 마이크로폰은 확산음장에서 평탄한 주파수 응답을 제공하며, 이를 통해 반향이 많은 환경에서도 정확한 음향 측정을 가능하게 합니다. 이 마이크는 음향 파형이 다양한 각도에서 입사하는 상황에서 사용되며, 확산음장이 아닌 자유음장이나 압력장에서는 주파수 응답이 왜곡될 수 있습니다. 따라서 반사와 반향이 중요한 환경에서 주로 활용됩니다.

     

     

     

     

    해당 내용과 관련해서 팜테크에서 교육 프로그램, 측정/분석 용역, 장비를 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

     

    https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

     

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