무선 마이크 시스템과 VHF와 UHF의 차이점

왜 무선 마이크가 그렇게 대중화되었는지를 이해하기란 그리 어렵지 않다. 당신은 사방팔방으로 돌아다니며 도표를 설명하면서, 또는 당신이 댄스곡을 열창하면서 거침없이 돌아다닐 때 선 때문에 구속받고 싶으십니까?

VHF vs. UHF
VHF 무선 마이크 시스템이 주류를 이루고 있지만, UHF 시스템의 보급 또한 상당히 이루어지고 있다. 그렇다면 이 두 프로토콜 간의 차이점은 무엇인가?
Shure의 상임 어플리케이션 엔지니어인 Tim Vear씨는 VHF와 UHF 간의 차이를 FCC에서 제정한 규정에서의 차이점과 신호의 파장과 관련된 물리적 차이점으로 분류했다.
Vear씨에 따르면, “전형적인 UHF 신호의 파장은 약 15인치에서 20인치 정도이며, 반면에 VHF의 파장은 5피트 정도입니다. 이 차이는 직접적으로 이 신호가 어떻게 대기 중에서, 또는 선이나 케이블 상에서 전송되는 것처럼 행동할 지를 결정합니다. 안테나 크기 또한 그러합니다. 즉, VHF 신호는 UHF 신호보다 더 긴 안테나를 필요로 합니다. 다시 말하면, 보다 긴 파장이 상대적으로 짧은 것보다 매질[비금속]을 더 잘 통과합니다.”
AKG의 무선 마이크 사업부의 제작팀장인 Tom Stotler씨는 무선 기술에서의 변화를 고려하는 것에 대한 중요성을 강조한다. “UHF가 완성되었을 때, VHF의 대부분은 지방 TV 방송국부터 매우 널리 보급되어 있는 상태였고 지금도 그렇습니다. 그러나 그 당시의 무선 시스템은 주파수를 선택할 수 있는 것이 아니었기 때문에, 음향 투어링 업체나 뮤지션들 같이 순회공연을 주로 하는 수많은 무선 장비 사용자들은 UHF를 요청했고, 결국 주파수 점유율이 상대적으로 낮은 UHF로 선회하였습니다.”
“UHF 텔레비전 방송국들이 이 지역에서 좀더 활성화되어 있었기 때문에, UHF나 VHF 모두, 주파수를 선택할 수 있는 시스템에 대한 필요성이 더욱 더 대두되었습니다. VHF는 여전히 수많은 어플리케이션에서 볼 수 있지만, 대부분의 제조사들은 이제 더 이상 이 기술에 투자하지 않고 있습니다. 이제는 전파 간섭을 피하는 것이 주요 명제가 되었습니다. UHF 범위가 이제 대세가 되었으며, 주파수 스캐닝 시스템과 함께, 오늘날 우리가 보는 이 기술은 이러한 주제에 잘 초점을 맞추고 있습니다. RF 환경이 사용자의 요청에 발맞춰 계속해서 변화함에 따라, 제조사들도 이것에 맞춰 재빠르게 대응하고 있습니다.”
Audio-Technica의 Steve Savanyu씨는 종착지로 가고 있을지도 모를 거칠 것 없었던 개척의 시대를 믿고 있다. “VHF 지역은 매우 빠르게 넓어져 갔지만, 60년대에는 공간이 훨씬 더 넓었습니다. 그리고 UHF 시스템 제조사들은 이것의 이점을 잘 활용했습니다. 또한 많은 자본이 UHF 무선 마이크 시스템 개발에 투입되었습니다. 그러나 FCC는 이 스펙트럼의 한 부분이 경매에 붙여지는 것을 지켜보고 있었습니다. 고성장의 60년대는 그렇게 가버렸습니다.”
“디지털 TV의 성장은 반드시 고려해야 할 또 다른 요소입니다. 아날로그 TV가 도시에서 유일한 유희의 도구였을 때로 돌아가 보면, 사람들은 다른 것에 영향을 주지 않고서도, 아날로그 신호에서 무선 채널을 조용히 돌릴(sneak) 수 있었습니다. 그러나 오늘날 이 신호가 DTV 신호에 가깝다면 문제가 될 수 있습니다. 그래서 우리는 우리의 주파수 대역을 500MHz나 심지어는 600MHz 범위까지 확대하고 있습니다.”
여전히, VHF는 시장성을 갖고 있다. “만일 당신이 원격의 안테나 설치지점에서 동축케이블을 사용하고 있다면, 그 손실은 UHF 범위에서 보다 훨씬 더 많을 것입니다. 만약 당신이 이러한 상황 하에서 UHF를 사용하려 한다면, 저손실의 케이블, 안테나 증폭기, 또는 그 둘 모두를 사용해야 합니다”라고 Vear씨는 말한다.

그는 UHF 시스템에서 VHF보다 좀더 많은 다중경로 손실(multipath dropout)이 있을 수 있다고 덧붙였다. “무선 마이크와 함께, 지연된 신호(금속 물체에 의해 반사된)에 의해 유발된 문제점들은 신호가 사용 불능으로 되기에 충분할 정도로 심각하다고 할 수 있습니다.”
여기서 잠깐만, VHF가 더 좋게 들릴까요? “이것은 가능 대역폭이라는 우선 명제 때문에, 아닙니다,”라고 Vear씨는 설명한다. “VHF 스펙트럼은 약 40MHz의 대역폭(특히, 174MHz에서 216MHz까지)이지만, 반면에 UHF의 범위는 470MHz부터 806MHz까지 입니다. 이것은 가능 주파수의 10배 이상이며, 좀더 많은 채널로 전송합니다. VHF 범위에서, 당신은 한번에 10~12채널을 운영할 수 있도록 제한됩니다. 만일 다양한 유저들 사이에서 잘 구성되었다면, UHF 대역폭은 잠재적으로 동시에 100개 이상의 채널을 수용할 수 있습니다.”
“마지막으로, 수많은 어플리케이션들은  투어링 시스템을 필요로 하며, 이러한 경우에 운영자는 지방 TV 채널로부터의 간섭을 피하기 위해 무선 시스템으로 돌릴 수가 있어야만 합니다. 만일 당신이 한 장소에 계속해서 머물러 있을 것이고, 보다 긴 파장이 위상 문제를 유발한다는 것을 고려하지 않는다면, VHF 시스템은 최상의 선택이 될 것입니다. 다시 말하면, 그 사용자는 UHF 무선 마이크 시스템을 진지하게 고려해야 한다는 것입니다.”

무선 기능(Wireless Offerings)
우리는 이제 무선 기능들에 대해 알아볼 것이며 그 예를 보여줄 것이다.
Shure사는 초기 제품부터 최고급의 장비까지 광범위한 무선 UHF 제품들 만들어 내고 있다. 최근에 소개된 제품이 PGX 시리즈이다. 18MHz의 범위까지 활용할 수 있는 이 PGX 시리즈는  주파수 가변형 UHF 시스템을 최적의 가격으로 구매할 수 있도록 책정되어 있다. 이 시리즈는 핸드헬드, 핀 마이크, 헤드셋, 그리고 악기용 등을 포함하는 마이크/트랜스미터 옵션과 함께 8개의 패키지로 제공되고 있다.
Shure사는 현재 60MHz의 추가 범위까지 활용할 수 있는 하이엔드 UHF 시스템을 개발하고 있다. 2005년 말경에 출시될 예정인 이 시스템은 컴퓨터 네트워킹 기능과 한 지역에서 100개의 채널까지 통합될 수 있게 될 것이다.
AKG의 WMS 4000 시스템은 각 대역에서 1,200의 주파수를 갖는 네 개의 30MHz UHF 대역에서 운영되며, 적어도 50여 개 시스템의 동시 운영이 가능하다. PT 4000 바디팩 트랜스미터에는 한 시간 단위의 배터리 잔량, 주파수, 채널 또는 프리셋 그룹, 게인 세팅, 그리고 뮤트 상태 등을 표시하는 셋업과 상태 모니터링을 위한 후면발광 디스플레이 기능이 있다. HT 4000 핸드헬드 트랜스미터에는 6개의 독립 마이크 옵션이 가능하다. 통합된 충전기는 옵션의 BP 4000 배터리 팩을 충전할 수 있게 하며, 이것은 한 시간의 충전으로 12 시간의 연속 사용이 가능하다.
액세서리로는 안테나 신호를 위한 PS 4000 멀티 커플러와 네 대의 SR 4000 리시버를 위한 전원장치가 있다. 추가 출력으로 다른 PS 4000 장비들과의 캐스케이드 연결이 가능하다. PSU 4000 중앙 전원 공급 장치는 최대 12 대의 SR 4000 리시버뿐만 아니라 CU 4000, HPA 4000, 그리고 HUB 4000까지도 전원을 공급한다. HUB 4000 PC 네트워크 통합기인 MCS 4000 소프트웨어는 최대 8 대의 SR 4000 리시버를 이더넷 네트워크로 연결할 수 있게 한다. 이 시스템은 이더넷 허브나 무선 랜 인터페이스 같은 표준 PC 구성요소들을 통해 확장될 수 있다. 또한 이 소프트웨어는 하나의 화면에서 완전한 멀티채널 시스템에 대한 원격 제어와 모니터링을 할 수 있게 한다. 이 프로그램에는 그래픽 스펙트럼 분석기와 주파수 관리 데이터베이스가 포함되어 있다.
Sennheiser사는 공연용부터 강의용과 PT용 또는 극장용까지 다양한 범위의 어플리케이션을 위한 시스템을 제공하고 있다. Sennheiser의 Evolution wireless G2 시스템은 각각으로 1,440 개의 선택 가능한 채널을 활용할 수 있는 세 개의 독립된 36MHz 튜닝 대역폭을 제공한다. 오토스캔 기능으로 사용자들은 다수의 G2 시스템을 사용하기 위해, 개방되어 있고, 상호 변조가 자유로운 주파수를 쉽게 찾을 수 있다. G2는 랙 마운팅이 가능하고, 듀얼(EM550G2)이며, 휴대가 가능한 리시버 옵션을 제공하고 있으며, 이것은 Sennheiser 핀 및 마이크 캡슐로 구성된 다수의 트랜스미터 옵션과 결합되어 있다. Sennheiser의 3000 시리즈와 5000 시리즈는 UHF 대역폭(450MHz~8 20MHz) 내에서는 어디에서든 조정될 수 있다. Sennheiser사는 또한 SKM 5000-N 공연용 핸드헬드 무선 마이크를 만들기 위해 Neumann사와 손잡았다.
콤팩트한 Lectrosonics사의 SM 트랜스미터의 크기는 겨우 2.3″×1.8″×64″이다. 이것은 100mW RF 출력을 갖고 있으며, 전면 패널 박막 스위치를 통해 프로그래밍 된다. 디지털 하이브리드 무선 기술은 원래의 400 모드와 7개의 아날로그 트랜스미터 컴팬더-에뮬레이션 모드에서 컴팬더(노이즈 감쇠방식중의 하나)에 자유로운 오디오를 제공한다. 새롭게 설계된 입력 회로로서 SM의 표준 TA5M 커넥터를 통해 다양한 마이크 형태의 배열로 연결할 수 있게 되었다.
MM400B가 Lectrosonics의 방수형 디지털 하이브리드 무선 트랜스미터 제품군에 업데이트 되었으며, 이것은 프로그래밍 가능하고, 뮤트 또는 전원을 위한 완전한 방수형 스위치를 갖고 있다. MM400B는 100mW의 RF 출력을 제공하며, 9개의 표준 Lectrosonics 주파수 블록 각각에서 256개의 주파수가 가능한 주파수 특성을 갖고 있다.
Nady Systems사의 U-1000 시리즈는 1RU 단일 장비(U-1000) 또는 듀얼(U-2000) 리시버로 구성되어 있으며, 두 가지 모두 true-diversity 동작성, 600MHz~900MHz 범위 내에서 25MHz 그룹마다 1,000 개의 채널을 가진 최대 주파수 응답성, 명료한 채널을 찾기 위한 오토서치 스캐닝 기능, 그리고 듀얼 밴드 컴팬딩 기능이 있다. 단계별 메뉴를 가진 LCD 디스플레이는 모든 리시버와 트랜스미터에서 사용할 수 있다. AutoTransfer 기능으로 리시버에서부터 트랜스미터까지 제공된 USB 코드를 통해 셋업 정보 데이터의 자동 다운로드를 할 수 있다. Digital Tone Squelch(디지털 음색 변조장치)는 다른 RF 소스로부터의 간섭 신호들을 제거하며, 두 개의 AA 배터리는 확대된 트랜스미터의 수명을 위해 편리하고, 경제적으로 운영할 수 있게 한다. 소모성의 알카라인 배터리 또는 충전식의 NiMH 배터리는 외장 USB 코드를 통해 리시버에서 내부적으로 충전될 수 있다. 핸드헬드 트랜스미터는 또한 QuickChange 스냅-인-캡슐 모듈 교체 기능이 있다.
Sabine의 Smart Spectrum SWM7000 무선 마이크 시스템에서는 2.4GHz 주파수 범위에서 동시에 최대 70개의 채널을 사용할 수 있다. 이것에는 내장된 DSP 프로세싱 기능, FBX 피드백 제거기 그리고 파라메트릭 필터 등이 있다. 각 리시버는 채널당 10개의 필터를 제공하고 있으며, 독립적으로 파라메트릭이나 FBX 필터를 선택할 수 있다. 또한 이 시스템은 유명한 마이크의 소리를 모델링한 가상의 캡슐 라이브러리를 제공한다. 컴프레서/리미터, 순응 디에서, 그리고 벨트팩 트랜스미터에는 배터리 잔량과 사용 시간, 그리고 이 시스템이 리시버로 전송하는 정보 등을 표시하는 LCD 디스플레이가 있다. SWM에는 전면패널 컨트롤 기능이 있으며, SWM 원격 소프트웨어로 최대 70 개의 채널을 제어할 수 있다. Sabine Audio Control Snake는 무대에 마운팅된 리시버의 FOH 컨트롤을 할 수 있게 하는, 마이크 스네이크 라인 아래의 시리얼 제어 기능을 제공한다.
TOA Electronics사의 WT-4820은 UHF 대역(692MHz~722MHz)에서 최대 16개의 사용자 선택 채널에 대해 동시에 운영할 수 있는 하나 또는 두 개의 WTU-4800 다이버시티 모듈을 수용한다.
이것에는 독립적인 채널 출력, 믹스 출력, 그리고 두 대의 장비 사이에서의 안테나 공유를 위한 안테나 캐스케이드 연결 기능이 있다. 믹스-인 잭은 두 번째의 WT-4820이나 다른 소스의 오디오 출력을 연결할 수 있게 한다. 핸드헬드 트랜스미터에는 보컬용의 WM-4210 다이내믹 마이크와 스피치를 위한 WM-4220 컨덴서 마이크가 있다. 바디팩 트랜스미터에는 WM-4310 핀 마이크, WM-4310A 에어로빅/피트니스 헤드셋 마이크, 그리고 WM-4310H 스피치 헤드셋 마이크가 있다. 모든 트랜스미터들은 저전원 표시 기능과 함께, 하나의 9V 배터리로 10시간동안 사용할 수 있다.
Anchor Audio의 UHF 6400 시스템(WH-6400 핸드헬드 트랜스미터 또는 WB-6400 바디팩 트랜스미터)은 64개의 사용자가 선택 가능한 채널과 독립적인 볼륨 제어를 할 수 있는 헤드폰 출력 기능을 갖고 있다. 트랜스미터는 베이스 장비에서 충전될 수 있다. 랙 마운팅 키트에는 하나 또는 두 대의 장비를 설치할 수 있다. 바디팩 트랜스미터에는 라인레벨 장비들(CD 플레이어 같은)의 무선 전송을 위한 마이크/라인 전환 스위치가 있다.
Peavey Electronics사의 ProComm PCX U1002, 100 채널 UHF 시스템은 간섭받지 않는 채널을 자동으로 검색하는 AutoScan 기술을 채용하고 있다. 또한 이 트랜스미터에는 CCS(채널 컨트롤 시스템)이 있으며, 이것은 트랜스미터의 채널을 설정한다. LCD에는 채널, 배터릴 상태, 그리고 그룹 정보가 보여 진다. 1/2RU의 PCX U1002 리시버에는 XLR과 1/4인치 출력으로 되어 있다. Peavey사는 또한 PCX U12와 PCX U302 시스템을 제공하고 있다.
Gemini UZ-9128 true-diversity 시스템은 UHF 신디사이저로 제어되는 128개의 선택 가능한 주파수로 운영되며, 트랜스미터와 리시버에는 LCD 디스플레이가 있고, 400피트의 거리까지 운영할 수 있다. 이것은 또한 RF와 AF LED 메타, 그리고 각 시스템에 대한 독립적인 모니터링을 위한 1/4″ 헤드폰 출력 등의 기능을 제공한다. 이 시스템은 핸드헬드 다이내믹 마이크뿐만 아니라 핀 마이크와 헤드셋 컨덴서 마이크로도 사용할 수 있으며, 랙마운팅 장비와 함께 운영된다. 장비가 랙에 설치되어 있는 경우 안테나가 원격지에 설치되게 할 수 있게 하는 안테나 브레이크아웃 키트를 활용할 수 있다.
Sony사의 UWP-C3 무선 마이크 패키지는 플러그-온 마이크 트랜스미터, 휴대형 튜너, 그리고 구성 액세서리 등으로 구성되어 있다. UWP-C3의 플러그-온 트랜스미터는 유선 마이크를 무선으로 손쉽게 변환한다.
마이크 패키지는 UHF PLL(phase locked loop) 주파수 동기 시스템과 출력을 위해 수신 가능한 가장 큰 RF 신호를 자동으로 선택하는 듀얼의 안테나 입력/수신 회로를 통합함으로써 안정적인 전송 및 수신 성능을 달성(?)했다. 최대 16 대의 무선 마이크가 동시에 사용될 수 있다. 휴대형 튜너에는 신호의 손실을 최소화하기 위해 수신 각을 조정할 수 있는 안테나가 있다.
Audio-Technica사의 5000과 4000 무선 시스템에는 다수의 리시버들을 전기적으로 연결하는 IntelliScan 기능이 있다. IntelliScan 기능이 켜지면, 이 시스템의 모든 리시버들은 계수화 된다. 첫 번째 리시버가 마스터가 되며, 연결된 리시버들을 위한 조정된 주파수 플랜들이 구축된다.
Artist Elite 5000 시스템에는 듀얼의 독립 리시버 기능이 있으며, 하나의 1RU 랙에 두 대의 트랜스미터가 설치된다. 이 트랜스미터는 안테나와 내장된 네트워크 카드를 공유한다. Artist Elite 4000 시리즈는 한 채널의 1/2RU 시스템이며 하나의 트랜스미터와 하나의 리시버로 구성된다. 이것은 벨트팩(핀 마이크, 헤드셋, 또는 악기용 입력 옵션을 위한), 또는 핸드헬드 마이크(네 대의 마이크 캡슐 옵션)로 구성될 수 있다.
1962년에, Beyerdynamics사는 Transistophone을 출시했으며, 이 회사가 최초로 무선 마이크를 만든 곳이다. 현재, Beyerdynamics사의 Opus 시리즈는 삼단계의 무선 UHF 시스템을 제공하고 있다. Opus 300은 핸드헬드 또는 바디팩 트랜스미터와 리시버로 되어 있다. Opus 300은 16개의 조정 가능한 주파수를 스캔하는 주파수 특성을 제공하고 있다. 이 시스템은 동시에 최대 10 대의 리시버를 운영할 수 있다. Opus 500 MK II 무선 시스템은 미리 프로그래밍된 100개의 주파수를 제공한다. 컬러 LCD 디스플레이는 주파수, 그룹 그리고 채널, 스위치, 배터리 상태, 사용자의 이름, 그리고 RF와 AF 레벨을 표시한다. Opus 800은 네 대의 모듈 형태의 NE800 리시버(Opus 500과 동일한 전자장치로 되어 있음)로의 연결을 위한 네 개의 슬롯을 가진 1U의 메인 프레임을 사용한다. Opus 800 소프트웨어는 투어용이나 영구 설치용 멀티채널 시스템과 함께 사용하기 위해 PC를 통해 조정, 모니터링 및 제어될 수 있다. 이 소프트웨어는 최대 64 채널이나 NE 800 리시버 모듈에 대한 실시간 제어 기능, 통합된 스펙트럼 분석기를 통한 주파수 선택이나 수동 주파수 선택 기능, AF/RF레벨, 다이버시티 상태, 배터리 상태, 채널 주파수 등에 대한 셋업과 모니터링 기능, 그리고 시스템 세팅에 대한 저장 기능들을 갖고 있다.
Lightspeed Technologies사의 7200DX Quad-Rak 듀얼-다이버시티 UHF 무선 마이크 시스템은 1RU로 되어 있으며, 네 개의 독립 UHF 100-채널을 운영할 수 있는 무선 리시버로 구성되어 있다. Clear Channel Scan 기능은 사용하기에 최적인 채널을 자동으로 선택한다. 이 마이크는 최대 4 대의 리시버, 밸런스/언밸런스 출력, 5개의 매크로 주파수 그룹, 리시버에 있는 저전원 표시기, 독립적인 밸런스 출력, TS 톤 스위치 회로, 통합된 안테나 분배 네트워크, 그리고 3/4 웨이브 안테나 등으로 구성될 수 있다. 마이크 옵션에는 핀 마이크, 핸드헬드, 헤드셋, 그리고 이어셋이 있다.
EV사는 RE 1과 RE 2 무선 마이크 시스템을 제공하고 있다. 가장 최근의 제품인 RE 2에는 가장 명료한 채널/그룹을 찾고, 무선 기타 시스템에 최적화된 독특한 “기타” 세팅을 위해 Auto-Clear Scan 기능이 있다. 주파수 선택은 1,122 개의 가능 주파수를 위해 28MHz 대역폭에서 25kHz 단계별로 프로그래밍될 수 있다. 통합 패키지에는 핸드헬드 및 바디팩 마이크 옵션도 포함되어 있다.
Clockaudio사의 CW9000에는 UHF 대역마다 192개의 PLL로 선택할 수 있는 채널이 있다. true-diversity 시스템은 빈약한 환경에서도 최적의 수신 상태를 위해 조정된 안테나와 두 개의 독립적인 리시버를 제공하고 있다. 리시버들은 간편한 제어, 배터리 상태를 포함하는  LCD 디스플레이, 그리고 밸런스 XLR과 언밸런스 1/4″잭 출력으로 된 콤팩트한 1/2RU 크기이다. 내부 스위치와 뮤트 기능은 노이즈를 최소화하기 위해 제공된다. CW9000은 핸드헬드, 벨트팩, 또는 서로 다른 어플리케이션을 수용하기 위해 여러 가지의 조합형태로도 운영할 수 있다. 핸드헬드 버전은 다이내믹 또는 컨덴서 캡슐로 되어 있지만, 반면에 벨트팩은 카디오이드 또는 전방향 핀 마이크 모두 포함할 수 있다. 안테나 확장장치, 스플리터, 그리고 부스터 또한 다수의 시스템이 필요한 경우 사용될 수 있다.
Telex사는 법정, 임원회의실, 그리고 컨퍼런스 센터 같이 보안성 있는 어플리케이션을 위해 SAFE-1000 암호화 UHF 시스템을 제공하고 있다. 이 시스템은 950개의 가능 채널 이상의 디지털 암호화 전송 기능을 갖고 있다. 최대 16개의 시스템이 프리셋 채널로부터 동시에 운영될 수 있다. 다른 기능으로는 진보된 ClearScan 기능, 자동 그룹 및 채널 선택 기능, 그룹/채널을 보여주는 후면발광 LCD 디스플레이, RF 및 오디오 레벨 메타, 그리고 특정 라벨을 위한 공간 등이 있다. Telex사는 또한 FMR-500과 FMR-1000 시스템을 제공하고 있다.