파라모터 또는 패러글라이더 조종사를 위한 통신용 헤드셋을 개발하려면 마이크를 신중하게 선택해야 합니다.
실내용 통신 헤드셋과 달리, 이러한 용도에서는 마이크가 강한 기류, 난기류, 근접 대화, 기계적 진동에 노출됩니다. 파라모터 시스템의 경우 엔진 및 프로펠러 소음이 추가로 발생할 수도 있습니다.
따라서 OEM 헤드셋 개발자에게 있어 적합한 마이크 캡슐을 선택하는 것은 단순히 감도가 가장 높거나 주파수 응답 범위가 가장 넓은 제품을 고르는 문제가 아닙니다. 마이크는 헤드셋 및 통신 시스템 전체의 일부로서 제대로 작동해야 합니다.
파라모터 및 패러글라이더 헤드셋에서 마이크 선택이 중요한 이유
비행 중 헤드셋을 사용할 때는 선명한 음성 통신이 필수적입니다.
마이크는 조종사의 입 가까이에 위치해 있지만, 주변의 음향 환경에도 노출되어 있습니다. 강한 기류가 마이크 포트에서 바람 소음을 유발할 수 있으며, 헬멧 구조물과 마이크 붐은 기계적 진동을 전달할 수 있습니다.
음향 조건은 비행 시스템에 따라 달라질 수도 있습니다.
파라모터는 대개 엔진과 프로펠러 소음을 주변 환경에 더하게 됩니다. 일반 패러글라이더에는 엔진이 없지만, 바람과 기류 역시 원치 않는 소음의 주요 원인이 될 수 있습니다.
즉, 조용한 실내용 헤드셋을 위해 설계된 마이크는 항공 통신용 헤드셋에서는 동일한 성능을 발휘하지 못할 수도 있습니다.
파라모터 대 패러글라이더: 서로 다른 음향적 과제
파라모터와 패러글라이더용 헤드셋은 통신 요구 사항이 비슷하지만, 소음 환경은 동일하지 않습니다.
파라모터용 헤드셋
파라모터는 패러글라이더 날개와 모터 및 프로펠러 시스템을 결합한 것입니다.
마이크는 다음과 같은 여러 가지 원치 않는 소음원을 처리해야 할 수도 있습니다:
- 바람과 난류
- 엔진 소음
- 프로펠러 소음
- 기계적 진동
- 근거리 음성
따라서 마이크는 통신 시스템으로 유입되는 원치 않는 주변 소음을 최소화하면서, 음성을 선명하게 포착해야 합니다.
패러글라이딩용 헤드셋
일반적인 패러글라이더는 엔진을 사용하지 않으므로, 엔진 소음은 음향 환경의 일부가 아닙니다.
그러나 마이크는 여전히 헬멧 주변의 기류에 노출되어 있습니다. 고속 비행 중이거나 난기류가 발생하는 상황에서는 바람 소리가 상당히 커질 수 있습니다.
이러한 이유로, 엔진이 작동하지 않을 때에도 마이크 배치, 음향 하우징, 그리고 바람 차단 장치는 여전히 중요합니다.
어떤 종류의 마이크 캡슐을 고려해야 할까요?
모든 비행용 통신 헤드셋에 이상적인 단일 마이크 캡슐은 존재하지 않습니다.
적절한 선택은 헤드셋 구조, 마이크 위치, 무선 인터페이스, 음향 환경 및 요구되는 음성 특성에 따라 달라집니다.
소음이 심한 통신 애플리케이션의 경우, 개발자는 다음을 고려해 볼 수 있습니다. 압력 구배 또는 PNR(수동 소음 저감) 마이크로폰 구조.
이러한 설계는 마이크의 음향적 특성과 전면 및 후면 음향 경로를 활용하여, 근거리 음성 전달은 유지하면서 특정 원치 않는 소리의 수음을 줄여줍니다.
그러나 PNR을 단독적인 해결책으로 간주해서는 안 됩니다.
최종 결과는 마이크 캡슐, 음향 하우징, 붐 위치, 윈드스크린, 주변 헤드셋 구조 등을 포함한 전체 음향 시스템에 따라 달라집니다.
비행 통신을 위한 주요 마이크 사양
파라모터 및 패러글라이더용 헤드셋의 마이크 캡슐을 평가할 때, 몇 가지 사양에 특히 주의를 기울여야 합니다.
감광도
감도는 주어진 음압 수준에서 마이크가 내는 전기적 출력을 나타냅니다.
감도가 높다고 해서 반드시 성능이 더 좋다는 뜻은 아닙니다.
마이크의 감도가 헤드셋이나 무전기 입력에 비해 너무 높으면 원치 않는 주변 소음이 더 두드러지게 들릴 수도 있습니다. 감도가 너무 낮으면 통신 회로에 추가적인 게인이 필요할 수 있습니다.
따라서 목표 감도는 마이크의 위치와 헤드셋의 전기적 사양에 따라 선택해야 합니다.
신호 대 잡음비
신호대잡음비(SNR)는 마이크의 내부 잡음 성능을 나타냅니다.
SNR이 높을수록 추가적인 증폭이 필요할 때 더 선명한 음성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
고성능 통신 애플리케이션의 경우, 약 70 dB 이상 개발 시 참고 자료로 삼을 수 있습니다. 다만, SNR 수치는 항상 동일한 측정 조건에서 비교해야 합니다.
최대 SPL
최대 SPL은 과도한 왜곡이 발생하기 전까지 마이크가 감당할 수 있는 음압 레벨을 나타냅니다.
비행용 헤드셋은 강한 기류, 큰 목소리, 높은 주변 소음 수준에 노출될 수 있습니다.
최대 음압 레벨(SPL)이 충분히 높은 마이크는 더 큰 작동 헤드룸을 제공할 수 있습니다.
까다로운 용도의 경우, 120 dB SPL 이상 유용한 개발 참고 자료로 삼을 수 있으나, 실제 요구 사항은 시스템 테스트를 통해 확인해야 합니다.
주파수 응답
통신용 헤드셋에는 반드시 전 주파수 대역에 걸친 오디오 응답이 필요한 것은 아닙니다.
주요 목적은 음악 재생보다는 명확하고 알아듣기 쉬운 음성 전달에 있습니다.
적절하게 제어된 주파수 응답은 통신 시스템이 불필요한 저주파 환경 소음을 차단하면서 유용한 음성 대역에 집중할 수 있도록 도와줍니다.
파라모터 응용 분야의 경우, 엔진 및 기계적 소음에 상당한 양의 저주파 성분이 포함될 수 있기 때문에 이 점이 특히 중요합니다.
최종 주파수 응답은 헤드셋의 무선 및 오디오 처리 회로와 함께 평가해야 합니다.
작동 전압 및 임피던스
전기적 호환성 또한 고려해야 할 중요한 사항 중 하나입니다.
일렉트릿 마이크 캡슐은 바이어스 전압과 특정 부하 조건이 필요할 수 있습니다. 따라서 이 캡슐은 헤드셋이나 무전기의 마이크 입력 회로와 호환되어야 합니다.
개발자는 다음 사항을 확인해야 합니다:
- 작동 전압
- 전류 소비량
- 임피던스
- 감광도
- 부하 저항
- 출력 구성
음향 사양이 뛰어난 마이크라도 전기적 특성이 통신 시스템과 맞지 않는다면 적합하지 않을 수 있습니다.
왜 풍절음에 각별한 주의를 기울여야 하는가
야외용 통신 헤드셋을 설계할 때 바람 소음은 가장 중요한 과제 중 하나입니다.
마이크 다이어프램이나 음향 포트에 직접적인 기류가 닿으면 원치 않는 저주파 소음이 발생할 수 있으며, 음성 명료도가 떨어질 수 있습니다.
따라서 몇 가지 설계 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.
마이크 위치
마이크를 조종사의 입 가까이 두면 원하는 음성 신호의 상대적 레벨이 높아집니다.
정확한 거리는 헤드셋의 구조와 마이크 붐에 따라 다르지만, 소음이 많은 환경에서는 일반적으로 마이크를 입 가까이 대는 것이 중요합니다.
앞유리
적절한 윈드스크린을 사용하면 마이크에 직접 닿는 기류를 줄일 수 있습니다.
그러나 윈드스크린은 마이크와 함께 설계되어야 합니다. 과도한 음향 차단은 주파수 응답과 음성 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
음향 하우징
마이크 하우징은 바람에 대한 민감도에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
압력 구배형 또는 PNR 마이크로폰을 설계할 때는 전면 및 후면 음향 경로를 전체 설계의 일부로 고려해야 합니다.
마이크 붐
기계적 진동은 붐과 헬멧을 통해 전달될 수 있습니다.
적절한 장착 구조를 사용하면 원치 않는 기계적 소음이 마이크 캡슐에 도달하기 전에 이를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
소음 제거 기능이 있는 마이크가 필요하신가요?
모든 파라모터나 패러글라이더용 헤드셋이 반드시 동일한 마이크 구조를 필요로 하는 것은 아닙니다.
기존의 전방향성 일렉트릿 마이크는 비교적 환경이 통제된 일부 용도에 적합할 수 있습니다.
그러나 더 까다로운 야외 환경의 경우, 압력 구배형 또는 소음 제거형 마이크를 대안으로 고려해 볼 수 있습니다.
중요한 점은 바로 마이크 유형, 음향 구조, 바람 차단 장치 및 마이크 위치는 종합적으로 평가해야 한다.
소음 차단 캡슐만으로는 헤드셋의 기계적 또는 음향적 설계상의 모든 단점을 보완할 수는 없습니다.
일렉트릿 마이크로폰 대 MEMS 마이크로폰
통신용 헤드셋 개발 시 일렉트릿 콘덴서 마이크와 MEMS 마이크 모두를 고려할 수 있습니다.
일렉트릿 마이크 캡슐
일렉트릿 콘덴서 마이크는 통신 분야에서 여전히 널리 사용되고 있다.
이곳에서는 다음과 같은 서비스를 제공합니다:
- 성숙한 기술
- 유연한 기계 설계
- 다양한 감도 설정
- 서로 다른 지향성 및 음향 구조
- 다양한 아날로그 마이크 회로와의 호환성
기존의 무선 통신 시스템이나 인터콤 시스템을 다루는 OEM 개발자에게는 아날로그 일렉트릿 마이크 캡슐이 실용적인 출발점이 될 수 있습니다.
MEMS 마이크
MEMS 마이크는 크기가 작고 생산 일관성이 우수합니다.
이는 새로운 헤드셋 설계에 매력적인 선택지가 될 수 있으며, 특히 전자 부품이 MEMS 기술을 기반으로 설계된 경우에는 더욱 그렇습니다.
그러나 개발자는 다음을 포함하여 전체 시스템 요구 사항을 평가해야 합니다:
- 아날로그 또는 디지털 출력
- 공급 전압
- SNR
- 음향 과부하 지점
- 무선 주파수(RF) 내성
- 바람에 대한 민감도
- 회로 호환성
- 기계적 장착
최신 마이크 기술이 모든 헤드셋에 반드시 최선의 선택이라고 할 수는 없습니다. 용도와 시스템 아키텍처에 따라 선택해야 합니다.
권장 초기 매개변수
모든 파라모터 또는 패러글라이더용 통신 헤드셋에 적용되는 보편적인 업계 규격은 존재하지 않습니다.
대신 다음 값들을 다음과 같이 사용할 수 있습니다. 초기 개발 참고 자료 캡슐 공급업체와 마이크 사양에 대해 논의할 때.
| 매개변수 | 개발 참고 자료 |
|---|---|
| 마이크 기술 | 일렉트릿 콘덴서 또는 MEMS |
| 음향 구조 | 설계에 따라 전방향성 또는 압력 구배 방식 |
| 애플리케이션 | 파라모터 및 패러글라이더 통신 |
| 감광도 | 응용 프로그램에 따라 다름 |
| SNR | 약 70 dB 이상이면 |
| 최대 SPL | 120 dB SPL 이상인 경우를 고려할 수 있습니다 |
| 주파수 응답 | 음성 통신에 최적화됨 |
| 작동 전압 | 헤드셋/무전기 회로 매칭 |
| 임피던스 | 헤드셋/무전기 회로 매칭 |
| 바람막이 | 필수 |
| 장착 | 가까이 대고 말하는 붐 마이크 |
| 검증 | 실험실 및 현장 테스트 |
이러한 가치들은 고정된 기준이 아닙니다.
최종 마이크 사양은 헤드셋 설계, 무선 인터페이스, 마이크 위치 및 실제 비행 환경에 따라 결정되어야 합니다.
실제 환경 테스트가 중요한 이유
마이크로폰 데이터시트는 초기 제품 선정에 유용하지만, 실험실 사양만으로는 비행 중 발생하는 음향 조건을 완전히 재현할 수는 없습니다.
새로운 헤드셋의 경우, 개발자들은 마이크를 헤드셋 전체의 일부로 평가해야 합니다.
테스트에는 다음이 포함될 수 있습니다:
- 평범한 말투
- 강한 기류
- 다양한 바람 조건
- 파라모터 엔진 작동
- 다양한 엔진 회전수
- 다양한 마이크 위치
- 다양한 종류의 앞유리
- 무선 전송
- 말소리 명료도
- 오디오 왜곡
이 과정을 통해 데이터시트만으로는 파악하기 어려운 문제점들을 발견할 수 있습니다.
예를 들어, 어떤 마이크는 실험실 측정에서는 감도와 신호대잡음비(SNR)가 우수할 수 있지만, 헬멧에 장착했을 때는 여전히 과도한 바람 소음이 발생할 수 있다.
새로운 헤드셋 프로젝트를 위한 마이크 선택하기
마이크 캡슐 공급업체에 문의할 때, OEM 개발자는 헤드셋에 대한 정보를 가능한 한 많이 제공해야 합니다.
유용한 정보는 다음과 같습니다:
애플리케이션
헤드셋의 사용 목적이 다음 중 어느 것인지 명시하십시오:
- 파라모터
- 패러글라이더
- 항공 통신
- 오토바이 통신
- 산업용 통신
- 무전기
음향 환경
예상되는 소음 상황을 설명하십시오.
예를 들어:
강한 바람에 노출된 상태에서의 근접 대화 및, 파라모터 운용 시 발생하는 지속적인 엔진 및 프로펠러 소음.
전기 사양
다음 내용을 제공해 주십시오:
- 공급 전압
- 부하 저항
- 목표 감도
- 임피던스
- 라디오 또는 앰프 인터페이스
- 아날로그 또는 디지털 출력 사양
기계적 요구 사항
다음 내용을 제공해 주십시오:
- 캡슐 직경
- 캡슐 높이
- 장착 방법
- 음향 포트 사양
- 붐의 치수
- 사용 가능한 설치 공간
생산 요건
해당 프로젝트가 양산 단계에 진입할 것으로 예상된다면, 예상 연간 생산량을 바탕으로 기존 캡슐을 사용할지 아니면 맞춤형 솔루션을 도입할지가 더 적합한지 판단하는 데 도움이 될 수 있습니다.
파라모터 및 패러글라이더 헤드셋용 OEM 마이크 개발
새로운 통신용 헤드셋의 경우, 가장 적합한 마이크가 항상 시중에서 판매되는 기성품 모델은 아닐 수 있습니다.
헤드셋의 디자인에 따라 감도, 음향 응답, 치수, 전기적 특성 및 소음 저감 성능의 조합이 달라질 수 있습니다.
이러한 이유로, 마이크 개발은 다음과 같은 과정을 거칠 수 있습니다:
애플리케이션 분석 → 샘플 평가 → 헤드셋 테스트 → 사양 조정 → 맞춤 제작 → 생산
마이크 캡슐 제조사는 헤드셋 개발사와 협력하여 이러한 요구 사항을 평가하고, 표준 캡슐을 사용할 수 있는지 아니면 맞춤형 제작이 필요한지 판단할 수 있습니다.
이 접근 방식은 헤드셋 제조사가 특정 헬멧, 붐, 무전기 또는 작동 환경에 맞춰 음성 통신을 최적화하고자 하는 신제품의 경우 특히 유용합니다.
결론
마이크 캡슐을 선택하는 방법 파라모터 및 패러글라이더용 통신 헤드셋 단순히 데이터시트에 기재된 감도와 신호대잡음비(SNR)를 비교하는 것만으로는 부족합니다.
파라모터 시스템은 바람, 엔진, 프로펠러 및 진동 소음이 복합적으로 발생할 수 있는 반면, 기존의 패러글라이더는 주로 기류 및 바람과 관련된 문제에 직면한다.
요구 사항이 까다로운 통신 용도의 경우, 압력 구배형 및 PNR 마이크로폰 구조를 고려할 수 있으며, 일렉트릿 및 MEMS 기술은 헤드셋 구조에 따라 각기 다른 장점을 제공합니다.
무엇보다 중요한 점은 마이크를 독립된 부품이 아니라 헤드셋 전체의 일부로 평가해야 한다는 것입니다.
OEM 개발자의 경우, 마이크 공급업체에 해당 제품의 용도, 음향 환경, 전기적 인터페이스, 기계적 치수 및 예상 생산량을 제공하면 제품 선정 과정을 훨씬 더 효율적으로 진행할 수 있습니다.
파라모터용 또는 패러글라이더용 통신 헤드셋을 개발하고 계신가요?
ECMIC에 원하는 마이크의 크기, 전기적 사양, 음향 환경 및 예상 음량을 알려주십시오. 당사는 적합한 마이크 캡슐 옵션을 평가해 드리고, 신규 프로젝트에 대한 맞춤형 제작에 대해 논의해 드릴 수 있습니다.
