Sony A7S3와 엠비언스 레코딩을 위한 윈드쉴드, 레코더, 무선녹음 비교 검토

평소 엠비언스 사운드 녹음으로 취미 생활을 염두에 두고 있었는데 시간이 없었습니다.
최근에 보니 비슷하게 영역을 개척하고 계신 분들이 계시더군요.

엠비언스 사운즈 채널

조명과 사운드 녹음에 전문적인 견해를 제공하는 Curtis Judd
https://www.youtube.com/@curtisjudd

Curtis Judd

Learn lighting and sound for video--I post a new video every week covering lighting, sound, and camera gear for producing better video and film. Be sure to subscribe and get the latest updates to help you improve your video production value!

www.youtube.com

여러 사운드 녹음에 대해 안내하고 세계를 여행하며 특별한 녹음을 진행하는 https://www.youtube.com/@FreeToUseSounds

Free To Use Sounds

We're Libby and Marcel, a full-time traveling couple recording unique sounds around the world! Follow us as we go to different destinations, showcasing new audio gear, and providing tips and tricks with field recording and sound editing! How you can suppor

www.youtube.com

일본에서 한밤 중의 풍경이라는 주제로 영상미를 제공하며 엠비언스 사운드를 녹화하는 Pyth님
https://www.youtube.com/@hoshi-tori

星を撮りに行く

このチャンネルでは星空撮影記録と、α7SⅢによる星空動画（主にリアルタイム動画）を掲載します。星空以外の動画も、たまに掲載します。ふと、星空を見たい時に、動画を見て貰えると

www.youtube.com

한국에서 사운드에 대한 고견을 지속적으로 전해주고 계신 Ejim님
https://www.youtube.com/@ejim

Ejim

만들고 싶은 영상 업로드하고 있는 다큐 촬영 감독입니다. “The plants are our hair, the air is our breath, and the earth is our bodies, Please save the planet!”

www.youtube.com

엠비언스 사운드를 소개해 멋진 한국의 모습을 담아내고 계신 Soribaguni
https://www.youtube.com/@soribaguni/

소리바구니 SoriBaguni ASMR

Welcome to the Sori Baguni channel, where we collect the soothing sounds of nature for your relaxation and healing! 🌿🎧 소리바구니 채널에 오신 것을 진심으로 환영합니다! Sound Basket, or "소리바구니" in Korean, is a combinatio

www.youtube.com

엠비언스 사운드가 주는 편안한 정서가 있기에 괜찮은 사운드 채널을 만들어보고자 고민이 많았습니다.

윈드실드

좋은 소리를 위해서는 윈드실드가 필수이고 시넬라 알바라는 걸출한 브랜드가 있고 Rycote가 많은 형태를 갖추고 있으며 보편적으로는 RØDE의 Blimp가 가장 쉽게 접할 수 있는 형태입니다. 과거 포스팅과 새로운 정리를 함께 올립니다.

시넬라 알바 Cinela Albert Windshields, AL-ORTF-8000

ORTF 개념은 스테레오 사운드를 녹음하는 데 사용되는 마이크 기술입니다. 1960년경에 라디오 프랑스의 Office de Radiodiffusion Télévision Française(ORTF)에서 제안되었습니다. ORTF는 110° 각도로 펼쳐진 두

typewritten.tistory.com

제품명	제조사	모델명	Stereo type	Connect	가격
Piano Albert	Cinela	AL-ORTF-8000	ORTF	MZL	시가 :)
Cyclone	Rycote	MS Kit 1 to 16	Mid-Side	MZL, LEMO, XLR	€874.50
Cyclone	Rycote	DMS Kit 1 to 4	Double Mid-Side	MZL, LEMO	€1,025.00
Cyclone	Rycote	Single Kit 1 to 7	Single	XLR	€540.00
Cyclone	Rycote	Ambisonic Kit 1 to 2	Ambisonic	XLR	€810.00
Stereo	Rycote	WS AE ORTF Kit	ORTF	LEMO, MZL, none	748,000원
Modular	Rycote	Kit 1, 2	Single	MZL, XLR
Modular	Rycote	Kit 3, 4, 5, 6	Single	XLR3, XLR5
Modular	Rycote	Kit 7, 8	Single	XLR3
Modular	Rycote	Kit 9	Single	LEMO, MZL, none
Modular	Rycote	Kit 8J, 10	Single	MZX XLR
Modular	Rycote	Kit 11	Single	XLR3
Nano	Rycote	two Baskets of A to D	Separated	XLR	929,000원
Super-Shield	Rycote	Large, Small, Medium	Single	XLR	500,000원
Super-Blimp	Rycote		Single	XLR	550,000원
Blimp	RØDE	-	Single	XLR	379,500원

대부분 외국에서 구입을 해야 해 쉽지 않네요. 저에게 필요한 엠비언스 사운드 녹음 장비는 다음과 같이 정리할 수 있습니다.

녹음장비

Model	제조사	입력단자	EIN	특징	기타	가격
MixPre 10 II	Sound Devices	6 XLR/TRS, 3.5mm Aux In	-128 dBu	36bit float	Bluetooth	2,782,330원
MixPre 6 II	Sound Devices	4 XLR/TRS, 3.5mm Aux In	-128 dBu	36bit float	Bluetooth	2,046,000원
MixPre 3 II	Sound Devices	3 XLR/TRS, 3.5mm Aux In	-128 dBu	36bit float	Bluetooth	1,727,000원
F6	ZOOM	6 XLR	-127 dBu	36bit float	F4 + BTA1	1,150,000원
F3	ZOOM	2 XLR	-127 dBu	36bit float	F3 + BTA1	484,080원

외부 사운드 녹음은 촬영 장비 자체의 충격이나 흔들림, 작동 소음과 별도로 촬영이 가능하다는 장점이 있습니다. 따라서 촬영 장비 자체가 활발하게 움직이거나 부가적인 설치 장비들이 많아 잡소리를 만들게 되는 환경이라면 독립 녹음장비가 필요하겠지요.

소니 카메라에 무선 녹음을 함께 한다면?

만약 이런 것들이 여의치 않다면, 음성/영상 레코딩에 무선 사운드 녹음을 부여하는 방법이 있습니다. 고맙게도 소니는 7만 원짜리 어댑터를 부착하면, 보다 잡음이 적은 디지털 사운드 녹음 시스템을 제공합니다. 게다가 무선 수신기의 전원이 자체로 공급되고 RF레벨미터와 음성뮤트 상태, 송신기의 배터리 경고 등을 영상촬영의 경고창에 표시할 수 있게 되어 현장 사용성이 향성 됩니다. 아래는 과거 소니의 무선녹음 솔루션 포스팅입니다.

Sony A7S3의 무선 녹음 : SONY UTX-P40 & URX-P41D

이글은 2021년 8월 16일에 첫 작성된 이래, 2023년 1월 15일 업데이트 되었습니다. 소니의 무선 마이크 솔루션은 방송가에서 많은 사랑을 받아왔습니다. 높은 감도와 혼선을 피하는 주파수 폭을 갖고

typewritten.tistory.com

신호 대 잡음비 signal-to-noise ratio, S/N or SNR는 원하는 신호(Signal)와 원하지 않는 신호 혹은 잡음(Noise)의 비로서, 보통 줄여서 S/N비라고 표기합니다. dB 라는 기호를 사용하며 S/N비가 클수록 양호한 신호라고 할 수 있다.

Sony社에 따르면 UWP-D 시리즈의 디지털 신호 처리의 목적은 신호에 많은 아날로그 동적 범위 압축(디지털 데이터 압축과 혼동하지 말 것)을 적용한 다음 다른 쪽 끝으로 전송 및 확장하는 것입니다. 이 프로세스를 컴팬딩 companding이라고 합니다. 무선 전송에서 가장 중요한 것은 사운드 품질입니다. 기존 아날로그 시스템은 필요한 다이나믹 레인지를 제공하기
위해 컴팬더를 사용합니다. 컴팬더 시스템은 시간이 지나면서 개선되었지만 사운드 품질과 과도 응답 성능에 관한
본질적인 문제는 아직 완전히 해결되지 않았습니다. 소니는 디지털 컴팬딩에 DSP digital signal processing(디지털 신호 처리)를 사용해 기존 아날로그 방식의 과도 응답 성능을 개선하고 고품질 사운드를 실현했습니다. 예를 들어, 아날로그 컴팬딩 시스템은 벨 또는 티샷 소리와 같은 사운드를 정확히 재현할 수 없지만 소니 UWP-D는 재현이 가능하다고 말합니다. 게다가 이런 방식으로 인지할 수 있는 노이즈 플로어를 크게 줄일 수 있어어 UHF 아날로그 무선 마이크에 일반적이지 않은 60dB 신호 대 잡음비를 얻을 수 있다고 합니다.

만약 여기에 더해 소니 α시리즈에 멀티 인터페이스 어댑터 SMAD-P5와 무선 사운드 2채널 수신기 URX-P41D를 장착하면, 종래의 무선 전송 액세서리가 진행하는 아날로스/디지털 상호(AD or DA) 간의 변환 처리 프로세스가 수신기/카메라 부착 단에서 DA→AD 디지털 프로세싱 단계가 삭제됩니다. 이를 통해 신호대 잡음비가 6dB 이상 개선됩니다.

그러나 주파수 응답의 폭이 다소 제한되는데 소니의 UWP-D 시리즈의 무선 음향장비들은 23 Hz - 18 kHz의 주파수 응답을 사용해 18 kHz를 초과하는 사운드를 잘라버립니다. 물론 보다 폭넓게 20Hz - 22kHz 주파주까지 응답을 수용하는 소니의 WiDIF™-HP 무선인터페이스를 채용한 상위 기종인 소니의 DWX 시리즈 기기가 있습니다.

주파수 응답에 대해 보다 와닿는 경험을 하기 위해서는 가청주파수를 평가하면 됩니다. 일반적으로 인간이 들을 수 있는 주파수 대역은 20Hz - 20kHz이고, 나이가 들수록 가청 대역대가 줄어들게 됩니다. 아래 사이트에서 가청 대역대를 확인하실 수 있습니다.

http://onlinetonegenerator.com/

생각보다 우리가 들을 수 있는 주파수 대역을 그리 넓지 않다는 것을 확인한다면, 왜 소니의 UWP-D 시리즈가 23 Hz - 18 kHz만을 사용하는지 이해됩니다. UWP-D 시리즈는 아날로그 UHF 송신과 디지털 프로세싱에 의존하는 하이브리드 설계 제품입니다. UHF 신호는 많은 저가형 디지털 마이크 녹음 옵션에서 사용되는 2.4GHz 전송보다 더 강력합니다. 2.4GHz처럼 주파수가 높다면 신호가 사물에 반사되어 예측할 수 없는 신호 끊김이 발생할 가능성이 높기 때문입니다. 게다가 사람이 밀집한 전시회장 같이 무선 신호가 많은 곳에서 안정성이 떨어지고 10ms 전후의 딜레이를 갖습니다. 반면, UWP 시리즈는 약 1/3 밀리초의 짧은 딜레이와 925 MHz - 937 MHz 사이에서 125kHz 단계로 94 채널을 선택할 수 있어상대적으로 안정적인 신호 전송을 제공합니다.

모델	제조사	주파수 응답 (typical)	신호대잡음비	설명	가격
SMAD-P5	Sony			멀티 인터페이스 어댑터	71,000원
UWP-D27	Sony	23 Hz to 18 kHz		URX-P41D 1개 + UTX-B40 2개	1,639,990원
UTX-B40	Sony	23 Hz to 18 kHz	60 dB	무선마이크 송신기, 0.35 ms delay	255,390원
UTX-P40	Sony	23 Hz to 18 kHz	60 dB	XLR마이크 송신기, 0.35 ms delay	310,000원
URX-P41D	Sony	23 Hz to 18 kHz	60 dB	무선 2채널 수신기	890,910원
MDR-7506	Sony	10 Hz to 20 kHz		모니터링 헤드폰	128,000원

UWP-D27가 URX-P41D 1개 + UTX-B40 2개의 구성으로 1,639,990원이라고 본다면,
URX-P41D 1개 + UTX-B40 2개를 별도 구매하면, 1,401,690원으로 20만원 가량이 더 저렴합니다.
각각 SMAD-P5를 추가 구매해야 하므로, 세트구입은 1,710,000원, 개별구입은 1,472,690원이 됩니다.

인터뷰를 생각한 구성이 이렇게 되지만, 엠비언스 사운드를 녹음하려면 UTX-P40을 두개 구입하는 것이 낫겠네요. UTX-B40는 나중에 구입해도 될 테니까요. URX-P41D + SMAD-P5 + UTX-P40 + UTX-P40는 1,581,910원이 됩니다. 여기에 모니터링 헤드폰 MDR-7506를 추가하면, 1,709,910원입니다.

인터뷰 리포팅 용도로는 검증된 기기들입니다만, 이를 엠비언스 녹음에 사용한다면 무선 송수신 프로세싱으로 음질은 손해를 보게 될 것입니다. 대신 무선과 편집이 용이해진다는 장점이 생깁니다만..

왼쪽은 아날로그, 가운데는 CD의 음원 수준 16bit/44.1khz. 오른쪽은 Hi-Res 32bit/384kHz.

Y축의 촘촘함은 비트 심도 bit, X축의 촘촘함은 샘플링 레이트 kHz로 표현됩니다.

이제 무손실 음원이라하면 가볍게 24bit/96khz가 가능해 진 시대입니다. 과거 고음질로 불리웠던 CD는 16bit/44.1khz입니다. Sony의 고음질 무선송수신 WiDIF™-HP 코덱은 24bit/48kHz의 무손실 음원을 처리합니다. 이와는 달리 Sony UWP-D는 24bit 처리를 지원하고 있다고 말하고 있지만, 그 결과를 비교하거나 안내하는 글을 확인하기는 쉽지 않습니다. 분명한 것은 이 제품들이 한국에서 925.125 MHz - 937.500 MHz의 스위칭 대역 폭으로 기타 전파를 피해 무선 송수신이 가능하고 Sony 카메라와 함께 작동하기 때문에 많은 뉴스 리포팅 중계와 다큐멘터리에 보편적으로 사용되고 있는 시장 지배적인 제품이기 때문에 이 부분에 특별히 문제를 제기하는 사람들이 별로 없다는 점입니다. UWP-D 기술문서에는 24bit로 작동하는 AD/DA 도해와 함께 Tone signal frequency가 UWP-D compander 모드에서 32.382 kHz, UWP compander 모드에서 32 kHz, WL800 compander 모드에서 32.768 kHz를 지원하는 것으로 적혀있습니다. 저로서는 대략 UWP-D 제품군들이 23 Hz to 18 kHz 주파수 응답을 수음하여, 24bit/32.382 kHz의 음질을 처리하는 것으로 추측할 뿐입니다(틀린 정보라면 지적을 부탁드립니다. 오직 하나의 리뷰에서 24bit/48kHz를 지원한다고 간단히 언급하고 있으나 이를 뒷받침하는 자료를 찾을 수 없었습니다). 디지털 신호 처리 이론 중 나이퀴스트 샘플링 이론 Nyquist-Shannon sampling theorem에 따르면 모든 신호는 그 신호에 포함된 가장 높은 진동 수의 2배 이상이 되는 빈도로 일정한 간격으로 샘플링하면 원래의 신호를 완벽하게 기록할 수 있습니다. 이 이론에 따라 가청 주파수 약 20 kHz(20,050 Hz)까지를 표현하기 위해서는 약 40 kHz의 샘플링 레이트가 필요합니다. 소니의 DWX 시리즈 기기가 20 Hz - 22 kHz 사이의 주파수 범위를 갖고 WiDIF™-HP 코덱으로 24bit/48kHz를 처리하는 것을 보면 합리적인 음원 수준입니다. 반면에 소니의 UWP-D 시리즈 기기가 23 Hz - 18 kHz 사이의 주파수 범위를 갖고, 앞선 가정처럼, 만약 UWP-D compander 모드에서 24bit/32.382 kHz로 작동한다면 다소 아쉽습니다.

참고로 같은 회사인 소니의 DualShock 4 Controller는 16bit/32kHz의 DAC를 사용합니다. 이를 나이퀴스트 샘플링 이론을 통해 추론한다면 16kHz의 주파수 대역을 다룬다고 생각할 수 있습니다. 다행스럽게도 16kHz 이상의 주파수는 소리를 듣는데 필수적인 주파수는 아닙니다. 16kHz 이상의 주파수 범위가 사운드를 더욱 풍부하고 선명하게 만들기 때문입니다. 일반적인 가청주파수 20 kHz에 상위 4,000Hz가 없으면 음악이 지루하게 들릴 수 있습니다. FM라디오의 음질이 대략 32kHz에 가깝다고 하니 소니 플레이스테이션 게임의 무선 음악 전송은 FM라디오로 음악을 듣는 수준으로 생각해 볼 수 있겠습니다. 다음 유튜브 링크에서 샘플속도가 달라질 경우 음악이 어떻게 변경되는지 알 수 있습니다.

Nyquist-Shannon sampling theorem
Sample Rate * 1/2 = Frequency Response

만약 소니의 UWP-D 시리즈 기기가 23 Hz - 18 kHz 사이의 주파수 범위를 갖고 24bit를 처리한다고 광고하지만, 'UWP-D compander 모드가 Sony Dual Shock 4가 지원하는 16bit/32.382 kHz와 같은 방식으로 작동한다'고 또 하나의 가정을 추가하면 가청주파수 16 kHz 아래의 음역만을 사용해 음원이 보다 지루해지고, 16비트는 96dB의 다이나믹 레인지와 동일하므로 잡음이나 히스가 더 많이 발생할 것입니다. 비트와 다이나믹 레인지를 함께 다루는 유튜브의 설명도 함께 링크해 봅니다.

24 bits = 144 dB Dynamic Range
16 bits = 96 dB Dynamic Range
8 bits = 48 dB Dynamic Range
4 bits = 24 dB Dynamic Range

이제 소니의 UWP-D 시리즈 기기가 UWP-D compander 모드에서 24bit/32.382 kHz로 작동한다는 가정으로 23 Hz - 18 kHz 사이의 주파수 응답과 144 dB Dynamic Range를 지원하는 마이크를 고를 수 있습니다. 대부분 엠비언스를 지원하는 마이크는 20 Hz - 20 kHz 사이의 주파수 응답과 100 dB가 넘는 다이나믹 레인지를 제공합니다.

여기에 맞는 마이크는 어떤 것이 있을까?

지난 포스팅에서 언급한 MicBooster社와 많은 사람들에게 사랑받는 RODE社의 제품을 우선 검토해 봅니다. 마이크를 선택할 때는 우선 수음방향을 염두하는데 스테레오 엠비언스 사운드 레코딩을 위해선 수음방향, 즉 지향패턴을 보통 전방향성 Omni-Directional 또는 단일지향성 Cardioid으로 선택합니다. MicBooster社의 XLR EM272Z1 모델은 전방향성 Omni-Directional이며, RODE社의 M5 또는 NT5는 단일지향성 Cardioid입니다. 다음으로 출력임피던스 Output impedance를 살펴볼 수 있는데, 이는 음향신호가 전기신호로 바뀌어 출력될 때의 저항값으로 이 값이 낮을수록 가청주파수에 영향을 주지 않고 긴 거리 전송이 가능합니다. 마이크의 출력임피던스에 대하여 입력 음향기기의 임피던스는 5배 내지는 10배가 되어야 합니다. 다음은 주파수 응답인데 취미 수준의 마이크의 주파수 응답은 가청주파수 20Hz - 20kHz에 집중되고 보다 전문적인 마이크는 이 범위를 넘어서는 성능을 보입니다. 또한 신호대잡음비 Signal-to-Noise Ratio가 낮은 마이크가 음질이 좋은 마이크입니다. 다음으로는 최대 Sound Pressure Level을 따지는데 이는 마이크가 받아들일 수 있는 최대 소리 크기 최대 입력음압을 말합니다. 마지막 출력감도 Sensitivity는 그 값이 낮을수록 민감한 마이크로, 이는 아주 세밀한 작은 소리도 수음할 수 있다는 이야기입니다.

모델	제조사	출력 임피던스	주파수 응답	다이나믹 레인지	신호대 잡음비	Maximum Sound Pressure Level	출력감도	비용
PLUGGY XLR EM272Z1 Matched Pair	MicBooster	1400 Ω	20 Hz - 20 kHz	105 dB	80dB	119 dB at 1 kHz	-28 dB±3dB @ 1 kH (0 dB=1 V/Pa)	£129.48
CLIPPY XLR EM272Z1 Matched Pair	MicBooster	1400 Ω	20 Hz - 20 kHz	105 dB	80dB	120 dB at 1 kHz	-28 dB±3dB @ 1 kHz  (0 dB=1 V/Pa)	£136.92
M5 Matched Pair	RØDE	200 Ω	20 Hz - 20 kHz	121 dB	75dBA	140 dB	-34 dB ± 2 dB (20 mV @94 dB SPL)	229,000원
NT5 Matched Pair	RØDE	100 Ω	20 Hz - 20 kHz	128 dB	78dBA	143 dB	-38 dB ± 2 dB (12.00mV @94 dB SPL)	410,000원
NT-SF1	RØDE	63Ω	20 Hz - 20 kHz	-	77 dB	129 dB	-30.4 dB (30mV @94dB SPL)	1,530,000원
MKH 8020 Matched Pair	Sennheiser	25 Ω	10Hz - 60kHz	-	21 dB	138 dB	-31 dBV/Pa (30 mV/Pa)	4,480,000원
MKH 8040 Matched Pair	Sennheiser	25 Ω	30Hz - 50kHz	-	22 dB	142 dB	-34 dBV/Pa (20 mV/Pa)	4,480,000원
MKH 8060	Sennheiser	25 Ω	50Hz - 25kHz	-	35 dB	129 dB	-24 dBV/Pa (63 mV/Pa)	2,560,000원

젠하이저의 고가 마이크 대역으로 올라가면 주파수 응답이 광범위해집니다. MKH8000 마이크는 MKH 8020 (전방향성 Omni-Directional), MKH 8040 (단일지향성 Cardioid), MKH 8060 (초지향성 Super Cardioid)의 형태로 되어 있습니다. 전방향성 MKH 8020 마이크는 "Decca Tree" 또는 OSS "Jecklin Disk" 방식으로 크고 작은 음원 녹음에 이상적입니다. MKH 8040 카디오이드 마이크는 거의 모든 용도에 활용됩니다. 슈퍼 카디오이드 MKH 8060 마이크는 장편영화, 다큐멘터리 또는 ENG 사용환경에서 흥미로운 사진에 어울릴만한 최상의 음질을 전송하며 특수 디자인으로 음색의 변질없이 지향 축을 벗어난 소리를 완벽하게 제거해 줍니다. 이 젠하이저 마이크들은 MZL 커넥터 규격을 갖고 있습니다.

두개의 UTX-P40에 PLUGGY XLR EM272Z1 Matched Pair를 연결하거나,
두개의 UTX-P40에 M5 Matched Pair를 달아보는 상상을 해봅니다.
ZOOM F3에 PLUGGY XLR EM272Z1 Matched Pair를 연결하거나,
ZOOM F3에 NT5 Matched Pair를 달아볼 수도 있겠습니다.

NT5 Matched Pair는 각각 110g의 무게로 길이는 145 mm, 직경과 폭은 20 mm에 해당합니다. 소니의 플러그 온 트랜스미터(UTX-P40)가 139g의 무게로 기계부 길이 77 mm, 오디오커넥터 포함 98 mm입니다. 너비와 폭은 38 mm로 동일합니다. 둘을 결합하면, 대략 222 - 243 mm의 길이에 249g의 무게가 됩니다.

현존하는 가장 편의성 좋은 윈드실드인 라이코테의 나노실드 사이즈표를 열람해보면, Nano Sheild Kit NS2-CA부터 마이크를 넣을 수 있을 듯 보이는데, 마이크와 트랜스미터를 함께 수납하려면 최장 243 mm를 수용해야 합니다. 그리고 뒤가 더 튀어나온 형태가 되겠지요. Nano Sheild Kit NS5-DC정도가 적당한 크기라 볼 수 있겠습니다. 가격은 최저 80만권까지 생각해 볼 수 있을 정도로 다양합니다.