마이크 프리앰프 노이즈 비교 방법

XLR 더미 플러그를 사용한 마이크 프리앰프(오디오 인터페이스, 믹서등)의 노이즈 비교 방법입니다.

150옴 저항 XLR 더미 플러그

150옴 저항을 사용한 XLR 더미 플러그는 마이크 프리앰프의 노이즈를 측정하기 위한 것으로 XLR 플러그(숫놈)와 저항만 있으면 간단하게 만들 수 있습니다.

더미 플러그가 왜 필요한가?

• 완벽한 무음 공간이 아닌 이상 주변 소음이 마이크를 통해 들어가므로 실제 마이크를 연결해 놓고 프리앰프 노이즈를 측정할 수 없음.
• 프리 앰프에 임피던스가 걸려있지 않을때 즉, 마이크를 연결하지 않았을 때의 노이즈 측정은 무의미하다.
• 저항을 연결한 XLR 플러그는 주변 소음(ambient noise)이 들어가지 않고 다이나믹 마이크를 연결한 것과 같은 임피던스(impedance)를 주고 프리앰프 자체 노이즈만 녹음할 수 있습니다(정확히 말하면 저항이 발생시키는 thermal noise가 있습니다. -133~130dBu at 0 gain).

주의!

프리앰프에 더미 플러그만 연결한 상태에서 팬텀 파워를 사용하면 안됩니다!

프리 앰프 노이즈 비교 방법

적당한 다이나믹 마이크를 프리 앰프에 연결하고 pc에 연결된 스피커앞에 고정합니다.

Sine wave 녹음

온라인 톤 제네레이터(링크)에서 1kHz Sine wave를 재생하면서 오디오 레코더로 약 -12db (정확하지 않아도 됨)로 레벨을 맞춰 약 5~10초간 녹음해서 파일로 저장합니다.

이때 프리 앰프 게인 노브는 최대로 올리고 스피커 음량을 조절해서 -12db를 맞춰주면 되는데 클리핑이 생기지 않도록 확인해야 합니다.

노이즈 녹음 (더미 플러그 사용)

파일을 저장한 후에 프리 앰프 게인 노브를 건드리지 않고 마이크 케이블만 제거(마이크 위치는 움직이면 안됨)하고 XLR 더미 플러그를 연결해서 다시 5~10초간 노이즈만 녹음하여 파일로 저장합니다.

이 과정을 비교할 프리 앰프에서 반복합니다.

참고: MOTU M4 오디오 인터페이스와 Behringer QX1002USB 믹서의 프리앰프를 예로 비교 해 보았는데 그 이유는 베링거 믹서 프리앰프 노이즈(USB 연결시)가 많아 그 차이가 명확하기 때문에 선택했습니다.

Sine wave 녹음 파일 RMS 비교

이제 Sine wave, 노이즈 각각 두개씩 총 4개의 파일이 생겼는데 RMS 평균 db값을 측정할 수 있는 오디오 편집 프로그램에서 Sine wave 녹음한 파일부터 분석 해 봅니다.

여기서는 Reaper를 사용했고 RMS 평균값을 볼 수 있는 다른 프로그램(예: 어도비 오디션)을 사용해도 됩니다.

Reaper에서는 마스터 트랙의 FX에 JS Audio Statistics를 추가하고 각 트랙을 플레이하면 RMS값을 확인 할 수 있습니다.

• QX1002USB 믹서 -15.56db
• MOTU M4 오디오 인터페이스 -13.43db
• 15.56 – 13.43 = 2.13db

위와 같이 QX1002USB 믹서로 녹음한 것의 레벨이 2.13db 만큼 작다는 기준이 생겼습니다.

QX1002USB 녹음 파일 트랙의 볼륨을 +2.13db 만큼 올리고 다시 분석해서 MOTU M4의 RMS와 비슷한지 다시 확인합니다.

노이즈 파일의 RMS 비교

이제 노이즈 녹음한 두개의 파일을 Reaper에 불러들이고 QX1002USB 믹서 파일의 볼륨은 +2.13db 올린 후에 플레이해서 각각의 RMS 값을 확인합니다.

노이즈 파일의 평균 RMS를 분석하기 전에 weighting 필터를 적용하는 것이 좋은데 FFT 필터로 A-Weighting 커브를 만들어서 적용할 수 있습니다(참고 링크).

참고로 A-Weighting 커브 필터는 노이즈 파일에서 가청 주파수만 남기고 필터링하는 역할을 합니다.

• Behringer QX1002USB 믹서 마이크 프리앰프 -86.22db
• MOTU M4 마이크 프리앰프 -96.56db
• 96.56 – 86.22 = 10.34db

두개의 노이즈 파일을 위와 같이 비교하면 녹음한 결과의 마이크 소리가 동일한 크기일 때 QX1002USB 믹서의 노이즈가 MOTU M4 보다 10.34db 많다는 것을 확인할 수 있습니다.

이런 방법으로 오디오 인터페이스, 믹서 또는 마이크 인라인 프리앰프등의 자체 노이즈 레벨을 수치로 비교할 수 있게 됩니다.

또한 저항값을 다르게 해서 XLR 더미 플러그를 몇개 만들어두면 여기서 예로 한 프리앰프 노이즈 비교뿐만 아니라 여러가지 입력단 노이즈나 문제들을 파악하는데 도움이 될 수 있습니다.

오디오 인터페이스 프리앰프 노이즈 비교 차트

아래는 오디오 인터페이스 마이크 프리앰프의 노이즈 (EIN) 테스트 결과입니다.

참고로 -125dB 이하로 측정되면 좋은편이고 이 정도에서 노이즈 1~2db 차이는 당연히 귀로는 들을 수 없으니 수치에 크게 신경 쓸 필요는 없습니다.

Mic Preamp Noise Test (dBu) 낮을수록 좋음
EIN : Max Gain, Rs 150ohm, 20Hz-20Khz, A-weighting

• Behringer UMC202HD : -129.1 dBu
• Behringer UMC204HD : -129.1 dBu
• Focusrite Scarlett 2i2 (3세대) : -128.5 dBu
• MOTU M4 : -128.1 dBu
• Zoom H5 : -120.5 dBu

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참고하면 좋은글(영문) : https://www.sounddevices.com/microphone-preamp-noise/