시판 마이크 윈드스크린은 바람이 일으키는 소음을 대략 15에서 25 dB 줄이고, 일부는 25 dB을 넘는다. 이는 미국 국립표준국(NBS)이 윈드스크린 10종을 대상으로 한 기준 시험의 결과다. 풍절음이 빠르게 커지기 때문에 이 여유폭은 중요하다. 보청기 마이크는 약 12 m/s에서 포화되고 수준은 최대 116 dB SPL에 이르며 (Zakis, Journal of the Acoustical Society of America 2011), 2025년의 유동 시뮬레이션에서는 귀걸이형 마이크 위치가 겨우 20 km/h에서 94.84 dB(A)에 도달했다 (Riedel 외, Scientific Reports 2025). 그 영향은 설문 조사에서도 드러나는데, 보청기 착용자의 42%가 바람 부는 상황에서 불만을 보고한다 (MarkeTrak VIII, Korhonen 외 2017에서 인용). 저희 경찰 오토바이 헬멧 풍절음 정리는 헬멧 아래에서 바람이 귀에 어떤 영향을 주는지 다뤘고, 이 글은 마이크와 그 주위에 씌우는 것을 다룬다. 데이터는 Journal of the Acoustical Society of America, Noise Control Engineering Journal, Canadian Acoustics, Energies, Scientific Reports, Journal of the American Academy of Audiology와 Hearing Review에 실린 보청기 연구, 그리고 최근의 신경망 기반 풍절음 저감 논문에서 모았다.
요약
- 시판 윈드스크린은 바람이 일으키는 소음을 대략 15에서 25 dB 줄인다 (NBS, Microphone Windscreen Performance 1979).
- 보청기 마이크는 12 m/s에서 포화되며, 풍절음은 최대 116 dB SPL에 이른다 (Zakis, JASA 2011).
- 610 mm 보조 윈드스크린은 4 m/s에서 지름 76 mm 폼 공보다 저주파 방어력을 5에서 15 dB 더했다 (Bonsma 외, Canadian Acoustics 2017).
- 보청기 사용자의 42%가 바람 부는 상황에서 불만을 느낀다 (MarkeTrak VIII, Korhonen 외, JAAA 2017에서 인용).
- KEMAR 마네킹의 귀걸이형 마이크 위치에서 풍절음은 20 km/h에서 94.84 dB(A)에 달했다 (Riedel 외, Scientific Reports 2025).
- 풍절음은 경우에 따라 보청기 설계 간에 최대 20 dB까지 차이가 났다 (Köhler와 Georganti, Sonova, DAGA 2017).
- 오목하게 들어간 마이크 위에 고운 메시를 씌우자 경계층 풍절음이 8 dB 줄었다 (van Dercreek 외, TU Delft, AIAA Scitech 2019).
- 풍절음 알고리즘은 음성 수준 4가지에서 음소 식별을 17%에서 35% 향상시켰다 (Lee, Hearing Review 2016).
- 확산 모델 기반 신경망 모델은 바람으로 손상된 음성의 PESQ를 1.70에서 3.07로 끌어올렸다 (Lemercier 외, ITG Speech Communication 2024).
- 저연산 신경망 풍절음 저감기는 249K 매개변수와 약 73 MHz의 연산량으로 동작한다 (Eftekhari 외, Fraunhofer, 2025).
1. 풍절음은 풍속에 따라 어떻게 커지는가
풍절음은 먼 곳에서 도달하는 소리가 아니다. 난류가 마이크 자체에 부딪혀 생기는 압력 변동, 즉 의사 소리(pseudo-sound)이며, 그래서 윈드스크린은 담고 싶은 목소리를 막지 않고도 풍절음을 없앨 수 있다. 물리 법칙은 가혹하다. 압력은 풍속의 제곱에 비례하므로 이론상 풍속이 두 배가 될 때마다 약 12 dB씩 늘어나고, 실측은 이론보다 더 가파르게 오르는 경우가 많다 (Korhonen, Wind Noise Management in Hearing Aids, Seminars in Hearing 2021, Strasberg 1988과 Morgan 및 Raspet 1992 인용).
기준이 되는 회전 암 시험은 이것이 실제로 무엇을 뜻하는지 보여 준다. 2 m/s에서 4 m/s로, 곧 산들바람에서 가벼운 바람으로 올라가자 보호하지 않은 마이크의 소음은 59.6 dB에서 75.7 dB로 올랐고, 이는 16.1 dB(75.7에서 59.6을 뺀 값)의 상승으로 제곱 법칙이 예측하는 12 dB을 이미 넘어선다 (Hosier와 Donavan, NBS, Microphone Windscreen Performance, NBSIR 79-1599, 1979). 14 m/s에서는 같은 맨 마이크가 107.6 dB을 가리켰으며, 그래서 강풍 속에서는 아무리 게인을 잘 조절해도 보호되지 않은 캡슐을 구할 수 없다.
| 지표 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 보호하지 않은 마이크의 전체 풍절음, 표면 평행 흐름, 2 m/s 대 4 m/s 대 14 m/s | 59.6 dB 대 75.7 dB 대 107.6 dB | NBS (현 NIST), NBSIR 79-1599, 1979 |
| 풍속이 두 배가 될 때마다 풍절음 수준의 이론상 증가 | 약 12 dB | Korhonen, Seminars in Hearing 2021 (Strasberg, JASA 1988 인용) |
| 보청기 마이크 출력이 포화된 풍속과 최대 수준 | 12 m/s, 최대 116 dB SPL | Zakis, JASA 2011 |
| 300 Hz 아래와 위에서 풍절음 스펙트럼의 형태 | 300 Hz 아래에서는 대체로 평탄하고, 그 위에서는 옥타브당 26 dB씩 감소 | Korhonen, Seminars in Hearing 2021 (Dillon 외, NAL 1999 인용) |
| 무풍과 5 m/s 바람 사이 20 Hz 아래의 차이, 표준 윈드실드 하나를 씌운 삼각대 마이크 | 최대 30 dB | Energies, Experimental Verification of Windshields 2022 |
저주파 쪽의 가파른 기울기는 바람이 왜 베이스부터 망치는지를 설명한다. 에너지가 300 Hz 아래에 있으므로 하이패스 필터로 웅웅거림의 상당 부분을 없앨 수 있지만, 목소리의 따뜻함도 함께 사라진다. 확인 가능한 가장 최근 데이터: Hosier와 Donavan, 1979년. 물리는 바뀌지 않았지만, 이 풍속 스윕을 반복한 더 새로운 공개 데이터 세트는 없다.
2. 폼, 인조털, 바스켓형 윈드스크린: 측정된 감쇠량
소재 선택만으로 결과가 10 dB 넘게 달라진다. 작은 폼 공이 가장 약한 선택지다. 지름 3.81 cm(1.5인치) 폼 윈드스크린은 20.9 km/h에서 8.1 dB에 그쳐 시판품 범위 하한의 절반 수준이었던 반면, 목적에 맞게 설계한 내후성 제품은 32.2 km/h에서 22.2 dB에 도달했다 (Hill, Blotter, Leishman 및 Sommerfeldt, Development of a Weatherproof Windscreen for a Microphone Array, Noise Control Engineering Journal 2006).
폼의 밀도는 폼의 유무만큼 중요하다. 엔지니어들이 인치당 20에서 60개의 기공(PPI, 소재 1인치를 따라 열린 셀의 수)을 가진 폼 5종을 시험했을 때, 중간 값인 40 PPI가 가장 잘 작동했다. 너무 성긴 폼은 난류를 통과시키고, 너무 조밀한 폼은 스크린 뒤에 자체 후류를 만들기 때문이다 (Zhao 외, On the wind noise reduction mechanism of porous microphone windscreens, JASA 2017). 캡슐 둘레에 정지한 공기를 유지하는 단단하고 열린 프레임인 바스켓형 설계는 층을 쌓아 성능을 키운다. 5층 반구형 금속 메시 윈드스크린은 18.2 dB의 풍절음 저감에 도달했다 (Zhao 외, Experimental investigations on the wind noise reduction of semi-spherical metal mesh windscreens, ICSV 2018).
| 지표 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 시판 윈드스크린의 바람이 일으키는 소음 저감량(풍속과 흐름 방향에 따라 다름) | 약 15에서 25 dB (일부는 25 dB 초과) | NBS (현 NIST), NBSIR 79-1599, 1979 |
| 지름 3.81 cm 폼 윈드스크린, 20.9 km/h 대 32.2 km/h에서의 풍절음 저감량 | 8.1 dB 대 15.0 dB | Hill 외, Noise Control Engineering Journal 2006 |
| 내후성 스파이더 레그 윈드스크린 설계, 20.9 km/h 대 32.2 km/h에서의 풍절음 저감량 | 8.9 dB 대 22.2 dB | Hill 외, Noise Control Engineering Journal 2006 |
| 시험한 5가지 기공 밀도(20에서 60 PPI) 중 가장 우수한 폼 | 40 PPI | Zhao 외, JASA 2017 |
| 5층 반구형 금속 메시 윈드스크린, 풍절음 저감량 | 18.2 dB | Zhao 외, ICSV 2018 |
| 바스켓형 윈드실드 단독 사용 시 100 Hz에서의 풍절음 감쇠량 | 37 dB (제조사 자체 주장) | Rycote, Modular Windshield Kit 제품 시트 2014 |
| 바스켓 위에 인조털 커버를 더했을 때의 추가 감쇠량과 합계, 100 Hz | 13 dB 추가, 합계 50 dB (제조사 자체 주장) | Rycote, Modular Windshield Kit 제품 시트 2014 |
인조털에 대한 근거는 놀랄 만큼 빈약하다. BYU 팀은 인조털이 기류 속에서 매우 효과적이고 조용하지만 폼보다 훨씬 비싸다고 설명하면서도 수치는 제시하지 않았으며, 저희가 추적할 수 있었던 유일한 인조털 수치는 Rycote가 Modular Windshield Kit 시트에서 밝힌 단일 주파수 주장뿐이다. 인조털과 폼 사이에 정확한 dB 차이를 내세우는 헤드라인은 독립적인 연구소가 나란히 비교한 곡선을 공개하기 전까지 신중하게 받아들여야 한다. 말하는 사람의 숨결이 만드는 바람 충격은 더 가까운 거리의 다른 문제이며, 저희 팝 필터와 파열음 감쇠 통계에서 다룬다.
3. 윈드스크린 크기: 클수록 도움이 되지만 한계가 있다
가장 오래된 경험칙은 감쇠량을 둘러싼 부피와 연결한다. NBS 보고서에 재수록된 Bleazey의 경험식은 감쇠량 A = 6.77 log V + 10.4 dB를 제시하며, V는 세제곱인치 단위이고 2에서 13 m/s에서 유효하다. 계산 결과는 냉정하다. 부피를 10배로 늘려도 더해지는 것은 6.77 dB뿐이고(log 10 = 1이므로), 지름을 두 배로 키워 부피가 8배가 되어도 얻는 것은 약 6.1 dB(6.77 × log 8 = 6.77 × 0.903)이다.
최근 연구가 그 이유를 설명한다. 다공성 윈드스크린은 지름이 난류 파장의 2에서 4배일 때 가장 효과적이며, 여기서 난류 파장이란 바람이 실어 나르는 소용돌이의 크기를 뜻한다 (Zhao 외, Spatial decorrelation of wind noise with porous microphone windscreens, JASA 2018). 가장 깊은 웅웅거림을 싣고 있는 큰 소용돌이에는 매우 큰 스크린이 필요하며, 풍력 터빈 음향 전문가들이 표준 폼 공 위에 큰 보조 스크린을 겹쳐 씌우는 이유가 바로 그것이다. IEC 61400-11:2012(풍력 터빈 소음 측정에 관한 국제 규격)에 기술된 이런 현장 검증 구성은 1000 mm 이상의 그라운드 보드, 90 mm 이상의 1차 반구, 500 mm 이상의 2차 폼 구를 사용한다 (Wszołek 외, HETMAN project deliverable D3.2, 2022).
| 지표 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 세제곱인치 단위의 윈드스크린 부피 V에 대한 경험적 감쇠 공식 (2에서 13 m/s) | A = 6.77 log V + 10.4 dB | Bleazey 근사식, NBS NBSIR 79-1599에서 인용, 1979 |
| 다공성 윈드스크린이 풍절음을 가장 효과적으로 감쇠하는 지름 범위 | 난류 파장의 2에서 4배 | Zhao 외, JASA 2018 |
| 시험한 크기 중 가장 우수한 단층 반구형 메시 윈드스크린 | 지름 20 cm (중간 크기) | Zhao 외, ICSV 2018 |
| Neumann 폼 윈드스크린 지름 50 mm 대 90 mm, 20 km/h에서의 풍절음 감쇠량 | 15 dB 대 26 dB (제조사 자체 주장) | Neumann, WS 81 및 WS 87 제품 페이지 |
| 610 mm 보조 윈드스크린과 1차 스크린 조합 대 76 mm 폼 공 단독, 4 m/s에서 약 160 Hz 아래 | 5에서 15 dB 더 많이 저감 | Bonsma, Gara 및 McCabe, Canadian Acoustics 2017 |
| 같은 보조 스크린 조합 대 178 mm 폼 공 단독, 가장 낮은 주파수 | 최대 5 dB 이상 우수 | Bonsma, Gara 및 McCabe, Canadian Acoustics 2017 |
| IEC 61400-11 구성: 그라운드 보드, 1차 윈드스크린, 2차 윈드스크린의 최소 지름 | 1000 mm, 90 mm, 500 mm | HETMAN D3.2, 2022, IEC 61400-11:2012 설명 |
| 2.1 m/s에서의 최대 확장 측정 불확도, 이중 윈드스크린을 쓴 그라운드 보드 대 높이 4 m의 마이크 | 7.3 dB 대 11.3 dB | Energies, Experimental Verification of Windshields 2022 |
제조사 수치도 같은 방향을 가리킨다(지름 90 mm의 Neumann WS 87은 26 dB을 내세우고, 지름 50 mm의 WS 81은 15 dB). 다만 이는 20 km/h(약 5.6 m/s)라는 단일 조건에서의 제조사 수치다. 캐나다 팀은 상충 관계도 지적했다. 초대형 스크린은 깨지기 쉽고 운반하기 어려우며, 높은 거치대에서는 바람 하중을 받는다 (Bonsma 외, Insertion Loss and Wind-Induced Noise Results for Secondary Windscreens, 2017). 불확도 행은 Energies에 실린 풍력 터빈 윈드실드의 2022년 현장 검증에서 나온 것이다. 터빈 측정이 왜 그렇게 강하게 저주파 쪽으로 파고드는지는 저희 풍력 터빈 초저주파 통계를 참고하라.
4. 보호의 대가: 삽입 손실, 고음역 손실, 내구성
모든 윈드스크린은 담고 싶은 소리도 조금씩 줄인다. 엔지니어들은 이를 삽입 손실이라고 부른다. 무풍 상태에서 일반적인 소리에 윈드스크린을 씌웠을 때 수준이 떨어지는 정도다. 음성 주파수에서는 이 손실이 미미해서, NBS 기준 시험에서는 250 Hz에서 4 kHz 사이에 0.1에서 0.6 dB, BYU의 내후성 설계에서는 0.4 dB 미만이었고, 저자들이 정한 1 dB 허용 범위 안에 충분히 들어간다 (Hill 외 2006).
스크린이 커지거나 조밀해질수록 대가는 고음역으로 옮겨 간다. 캐나다 시험의 178 mm 폼 공은 10 kHz에서 약 2 dB, 16 kHz에서 3.5 dB를 잃었고 (Bonsma 외, Insertion Loss and Wind-Induced Noise Results for Secondary Windscreens, 2017), 메시 바스켓을 천으로 감싸면 선명도를 내주고 바람 방어를 얻었다 (Zhao 외 2018). 이것이 진짜 설계상의 선택이다. 두꺼운 천 커버는 풍절음 저감을 3.0에서 7.0 dB 더했지만 삽입 손실을 1.1에서 2.2 dB로 끌어올린 반면, 메시 층을 늘리는 방식은 방어력을 높이면서 삽입 손실을 낮게 유지했다.
| 지표 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 178 mm 폼 윈드스크린의 삽입 손실, 10 kHz 대 16 kHz | 약 2 dB 대 약 3.5 dB | Bonsma, Gara 및 McCabe, Canadian Acoustics 2017 |
| 두꺼운 천 커버를 씌운 단층 메시 윈드스크린: 추가 풍절음 저감량 대 그에 따른 삽입 손실 | 3.0에서 7.0 dB 대 1.1에서 2.2 dB | Zhao 외, ICSV 2018 |
| 15 kHz에서의 고주파 손실, Neumann 폼 윈드스크린 50 mm 대 90 mm | 2 dB 대 3 dB (제조사 자체 주장) | Neumann, WS 81 및 WS 87 제품 페이지 |
| 4분간 송풍 시 갇힌 모래의 양, 표준 폼 대 원뿔형 내후성 윈드스크린 | 38.5 g 대 0.1 g | Hill 외, Noise Control Engineering Journal 2006 |
| 야외 자외선 노출 시 폼 윈드스크린의 일반적인 수명 | 1년 미만 | Hill 외, Noise Control Engineering Journal 2006 (이전 연구 인용) |
내구성은 숨은 통계다. 모래 알갱이로 막히거나 1년 안에 햇빛에 부스러지는 폼은 사양서에 적힌 감쇠량을 조용히 잃어 간다. 상설 야외 모니터가 맨 폼 공보다 성형된 내후성 설계를 선호하는 이유다. 폼 내구성에 대해 확인 가능한 가장 최근 데이터: Hill 외, 2006년.
5. 보청기, 히어러블 기기, 스마트폰의 풍절음
몸에 착용하거나 주머니에 넣는 기기에는 지름 90 mm 윈드스크린을 달 수 없으므로, 마이크 배치 자체가 윈드스크린이 된다. 2025년의 유동 시뮬레이션에서는 KEMAR 마네킹의 귀걸이형 마이크 위치에서 94.84 dB(A)(20 km/h)가 나왔고, 외이도 깊숙한 곳에서는 70.98 dB(A)였으며, 위치만으로 정해지는 23.86 dB의 차이(94.84에서 70.98을 뺀 값)가 있었다 (Riedel 외, Investigation of the physical driving mechanisms of wind noise in hearing devices, Scientific Reports 2025). 속도를 10 km/h에서 20 km/h로 두 배로 올리자 그 위치의 수준은 75.61 dB(A)에서 94.84 dB(A)로, 곧 19.23 dB 올랐다.
설계에 따른 편차도 그만큼 크다. 귀걸이형 3종과 귓속형 3종 설계를 대상으로 한 Sonova의 풍동 연구에서 설계 간 차이는 경우에 따라 최대 20 dB에 달했고, 주로 귀걸이형 기기의 앞쪽 마이크에서 나타났다 (Köhler와 Georganti, Wind noise variability of different hearing aid designs and ear geometries, DAGA 2017). 지향성 마이크 모드는 저주파 보정이 무상관 소음까지 키우기 때문에 바람 문제를 악화시키는 경향이 있고, 풍동 시험에서도 지향성 설정이 대체로 무지향성 설정보다 시끄러웠다 (Chung, Mongeau 및 McKibben, JASA 2009). 이 상충 관계의 이점 쪽은 저희 지향성 마이크 보청기 SNR 정리에서 다룬다.
| 지표 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 바람 부는 상황에서 자신의 보청기에 불만을 느끼는 보청기 착용자 | 42% | MarkeTrak VIII (Kochkin 2010), Korhonen 외, JAAA 2017에서 인용 |
| 귀걸이형 보청기 한 대 안의 마이크 간 풍절음 수준 차이 대 서로 다른 귀걸이형 기기 간 차이 (앞쪽 마이크, 뒤쪽 마이크) | 최대 12 dB 대 최대 6 dB (앞쪽), 최대 8 dB (뒤쪽) | Zakis, JASA 2011 |
| 귀걸이형 마이크 위치 대 외이도 깊은 곳의 풍절음, KEMAR, 20 km/h | 94.84 dB(A) 대 70.98 dB(A) | Riedel 외, Scientific Reports 2025 |
| 같은 보청기 유형 안에서 최악과 최선의 광대역 차이, A 가중 | 5에서 7 dB | Köhler와 Georganti (Sonova), DAGA 2017 |
| 보청기 마이크 커버에 의한 물리적 풍절음 저감 | 18 dB SPL (제조사 자체 주장) | Widex 브로슈어 2012, Korhonen, Seminars in Hearing 2021에서 인용 |
| 오목하게 들어간 마이크 위 고운 메시에 의한 경계층 풍절음 저감, 풍동 | 8 dB | van Dercreek 외 (TU Delft), AIAA Scitech 2019 |
스마트폰은 이 서열의 맨 아래에 있다. 작은 포트 하나뿐이고, 윈드스크린이 없으며, 바람은 어느 각도에서든 들어온다. 2026년 3월 14일의 연구는 스마트폰형 하우징 뒤에 지름 1에서 3 mm의 관형 전면 공동을 두고 4, 6, 8 m/s에서 시험했지만, 이것이 음성 감도에 얼마나 대가를 치르게 하는지는 아직 측정하지 않았다 (Experimental Investigation of a Tubular Front Cavity for Wind Noise Suppression in MEMS Microphones of Mobile Devices, Micromachines 2026). TU Delft의 메시 결과는 스마트폰 포트에 쓰이는 음향 메시에 가장 가까운 독립적인 수치다. 기기 비교에 대해 확인 가능한 가장 최근 데이터: Zakis, 2011년, 그리고 Köhler와 Georganti, 2017년.
6. 디지털 풍절음 저감: 알고리즘이 보여 주는 성과
하드웨어가 한계에 이르면 신호 처리가 이어받으며, 가장 엄밀한 근거는 보청기 분야에 있다. 풍절음 감쇠 알고리즘은 4에서 7 m/s의 정면 바람에서 1 kHz에서 13에서 18 dB, 10 m/s에서는 2,200 Hz에서 19 dB의 풍절음을 줄였다 (Korhonen 외 2017, Seminars in Hearing 2021의 요약에 따름). 숙련된 착용자 15명을 대상으로 한 같은 시험에서 음소 식별의 가장 큰 향상은 5 m/s 바람 속 65 dB SPL 음성에서 48.2%였다 (Korhonen, Kuk, Seper, Mørkebjerg 및 Roikjer, Evaluation of a Wind Noise Attenuation Algorithm, JAAA 2017). 성인 10명을 대상으로 한 별도의 평가에서는 음성 수준 4가지에서 음소 식별이 17%에서 35% 향상되었다 (Lee, Efficiency of a Wind Noise Attenuation Algorithm, Hearing Review 2016).
신경망 모델은 이제 녹음과 스마트폰을 겨냥한다. 표준화된 객관적 음성 품질 점수인 PESQ는 모사한 풍절음에서 잡음이 섞인 입력의 1.70에서 확산 모델 기반 모델의 3.07로 올랐고, 같은 모델 계열은 한 번도 본 적 없는 실제 풍동 녹음에도 일반화되었다 (Lemercier 외, Wind Noise Reduction with a Diffusion-based Stochastic Regeneration Model, 2024). 남은 질문은 비용이다. Fraunhofer의 모델은 249K 매개변수와 약 73 MHz의 연산량으로 선도적인 저연산 기준 모델에 필적했고, 이 예산은 모바일 칩에 들어맞는다 (Eftekhari 외, Low-Complexity Neural Wind Noise Reduction for Audio Recordings, 2025).
| 지표 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 보청기 알고리즘의 풍절음 감쇠량, 1 kHz에서 정면 바람 4에서 7 m/s, 그리고 10 m/s에서 2,200 Hz | 13에서 18 dB, 그리고 19 dB | Korhonen 외 2017, Korhonen, Seminars in Hearing 2021의 요약에 따름 |
| 알고리즘 켬 대 끔에서 음소 식별의 가장 큰 향상 (음성 65 dB SPL, 바람 5 m/s, 착용자 15명) | 48.2% | Korhonen 외, JAAA 2017 |
| 음소 식별 향상, 알고리즘 켬 대 끔, 전체 음소 대 모음만 (성인 10명) | 17%에서 35% 대 22%에서 46% | Lee, Hearing Review 2016 |
| PESQ 점수, 잡음 입력 대 확산 모델 기반 모델, 풍절음을 모사한 시험 세트 | 1.70 대 3.07 | Lemercier 외, ITG Speech Communication 2024 |
| DNSMOS(청취자 의견의 신경망 추정치), 잡음 입력 대 확산 모델, 처음 보는 실제 바람 녹음 | 1.89 대 3.56 | Lemercier 외, ITG Speech Communication 2024 |
| DCCRN 음성 향상기에 초음파 기류 감지를 더했을 때와 더하지 않았을 때의 PESQ | 2.480 대 2.265 | Yuan 외 (Carnegie Mellon), DeWinder 2024 |
| 저연산 신경망 풍절음 저감기의 크기와 연산량 | 249K 매개변수, 약 73 MHz | Eftekhari 외 (Fraunhofer), 2025 |
연구 전반의 양상은 일관된다. 알고리즘은 보통 수준의 바람에서는 의미 있는 명료도를 되찾아 주지만, 포화를 되돌리는 것은 하나도 없다. 보청기 마이크가 약 12 m/s에서 클리핑되면(1절 참고) 정보는 사라진 것이며, 그래서 최고의 시스템도 여전히 포트 배치와 물리적 스크린에서 출발한다. 초음파 결과는 DeWinder 프리프린트에서 나온 것이다. 범용 신경망 잡음 제거기의 지연 시간과 품질 수치는 저희 신경망 잡음 억제 통계를 참고하라.
숫자로 보는 마이크 풍절음과 윈드스크린 감쇠
| 지표 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 시판 윈드스크린의 풍절음 저감량 | 약 15에서 25 dB | NBS (현 NIST), NBSIR 79-1599, 1979 |
| 풍속이 두 배가 될 때마다 풍절음의 이론상 증가 | 약 12 dB | Korhonen, Seminars in Hearing 2021 |
| 보청기 마이크 포화점 | 12 m/s, 최대 116 dB SPL | Zakis, JASA 2011 |
| 지름 3.81 cm 폼 윈드스크린, 20.9 km/h | 8.1 dB 저감 | Hill 외, Noise Control Engineering Journal 2006 |
| 5층 금속 메시 윈드스크린 | 18.2 dB 저감 | Zhao 외, ICSV 2018 |
| 바스켓형 윈드실드와 인조털 커버 조합, 100 Hz | 50 dB (제조사 자체 주장) | Rycote 제품 시트 2014 |
| 610 mm 보조 윈드스크린의 효과 대 76 mm 폼 공, 약 160 Hz 아래 | 5에서 15 dB | Bonsma 외, Canadian Acoustics 2017 |
| IEC 61400-11의 1차 및 2차 윈드스크린 최소 지름 | 90 mm와 500 mm | HETMAN D3.2, 2022 |
| 바람 속에서 불만을 느끼는 보청기 사용자 | 42% | MarkeTrak VIII, Korhonen 외, JAAA 2017에서 인용 |
| 귀걸이형 마이크 위치, 20 km/h, KEMAR | 94.84 dB(A) | Riedel 외, Scientific Reports 2025 |
| 보청기 설계 간 풍절음 차이 | 최대 20 dB | Köhler와 Georganti (Sonova), DAGA 2017 |
| 오목하게 들어간 마이크 위 고운 메시 | 경계층 소음 8 dB 감소 | van Dercreek 외 (TU Delft), AIAA Scitech 2019 |
| 풍절음 알고리즘에 의한 음소 식별의 가장 큰 향상 | 48.2% | Korhonen 외, JAAA 2017 |
| 별도 평가에서의 음소 식별 향상 | 17%에서 35% | Lee, Hearing Review 2016 |
| 확산 모델 기반 풍절음 저감 전후의 PESQ | 1.70 대 3.07 | Lemercier 외 2024 |
| 저연산 신경망 풍절음 저감기 | 249K 매개변수, 약 73 MHz | Eftekhari 외 (Fraunhofer), 2025 |
방법론과 출처
웹 검색을 13회 수행했고, 출판사 페이지가 막혀 있던 경우에는 공개 저장소와 OpenAlex 및 Europe PMC 데이터베이스를 활용해 1차 문서를 직접 읽었다. 제조사 수치는 제조사 자체 주장으로 표시했으며 각 절에서 소수로만 사용했다.
- Hosier와 Donavan, National Bureau of Standards (현 NIST): Microphone Windscreen Performance, NBSIR 79-1599, 1979 (Bleazey 부피 공식의 출처이기도 하다).
- Hill, Blotter, Leishman 및 Sommerfeldt (Brigham Young University): Development of a Weatherproof Windscreen for a Microphone Array, Noise Control Engineering Journal, 2006.
- Zhao, Cheng, Qiu, Burnett 및 Liu의 University of Technology Sydney 윈드스크린 논문: 다공성 윈드스크린 원리, JASA 2017, 공간적 비상관화, JASA 2018, 반구형 금속 메시 윈드스크린, ICSV 2018.
- Bonsma, Gara 및 McCabe (HGC Engineering): Insertion Loss and Wind-Induced Noise Results for Secondary Windscreens, Canadian Acoustics, 2017.
- Experimental Verification of Windshields in the Measurement of Low Frequency Noise from Wind Turbines, Energies, 2022.
- Wszołek 외: HETMAN project deliverable D3.2, 2022, IEC 61400-11:2012의 측정 구성을 설명한다.
- Zakis: Wind noise at microphones within and across hearing aids, JASA, 2011.
- Korhonen: Wind Noise Management in Hearing Aids, Seminars in Hearing, 2021 (Strasberg 1988, Dillon 외 1999와 2012년 Widex 브로슈어를 인용한 리뷰).
- Korhonen, Kuk, Seper, Mørkebjerg 및 Roikjer: Evaluation of a Wind Noise Attenuation Algorithm, Journal of the American Academy of Audiology, 2017 (MarkeTrak VIII의 42% 수치의 출처이기도 하다).
- Lee: Efficiency of a Wind Noise Attenuation Algorithm, Hearing Review, 2016.
- Riedel, Becker, Näger, Czwielong 및 Schoder: Investigation of the physical driving mechanisms of wind noise in hearing devices by computational fluid dynamics, Scientific Reports, 2025.
- Köhler와 Georganti (Sonova): Wind noise variability of different hearing aid designs and ear geometries, DAGA 2017.
- van Dercreek, Manjunath, Ragni 및 Snellen (TU Delft): Design and Evaluation of Microphone Cavity Geometries for Wind-Tunnel Acoustic Measurements, AIAA Scitech 2019.
- Qingdao University of Technology 저자들: Experimental Investigation of a Tubular Front Cavity for Wind Noise Suppression in MEMS Microphones of Mobile Devices, Micromachines, 2026년 3월 14일.
- Lemercier, Thiemann, Koning 및 Gerkmann: Wind Noise Reduction with a Diffusion-based Stochastic Regeneration Model, ITG Conference on Speech Communication, 2024.
- Yuan, Han, Kumar 및 Raj (Carnegie Mellon University): DeWinder: Single-Channel Wind Noise Reduction using Ultrasound Sensing, 2024.
- Eftekhari, Chetupalli, Shetu, Habets 및 Thiergart: Low-Complexity Neural Wind Noise Reduction for Audio Recordings, 2025.
- 제조사 주장: Neumann WS 81 및 WS 87 제품 페이지, Rycote Modular Windshield Kit 시트, 2014.
- 데이터 참고 사항: 윈드스크린에 관한 근거의 상당수는 오래되었으며(1979년 기준 시험, 2006년 BYU 연구, 2011년 보청기 풍동 연구) 확인 가능한 가장 최근 데이터로 표시했다. 보호하지 않은 마이크에서 풍속을 전 구간에 걸쳐 훑는 시험을 반복한 더 새로운 공개 연구는 없다. 인조털과 폼을 나란히 비교한 동료 심사 측정은 찾지 못했으므로, 여기에 실린 인조털 수치는 Rycote의 단일 주파수(100 Hz) 주장뿐이며 20 km/h에서의 Neumann 광대역 수치와는 비교할 수 없다. 포화 임계값은 출처마다 다르다. Zakis는 12 m/s에서 포화를 측정한 반면, Lee(Hearing Review 2016)는 Dillon 외를 인용해 5 m/s 바람이 90에서 100 dB SPL에서 마이크를 포화시킬 수 있다고 적었다. 두 수치는 서로 다른 기기와 시험 조건에서 나온 것이므로 측정값인 JASA 수치를 채택했다. Seminars in Hearing 리뷰는 알고리즘 사용 시 음소 식별 49.6%와 SNR 이득 8.4 dB를 보고하는 반면, JAAA 초록은 가장 큰 향상을 48.2%로 밝히고 있다. 이들은 서로 다른 지표이며 JAAA 수치를 인용했다. Lee는 또한 MarkeTrak에서 바람 속 만족도 58%를 보고하는데, 이는 불만 42%라는 수치와 일치한다. Riedel 외 2025에서는 본문 속 몇몇 감쇠 값이 논문의 표 1과 맞지 않아 표 1만 사용했다. IEC 61400-11 자체는 유료이므로 윈드스크린 치수는 HETMAN 산출물의 2012년판 설명에서 가져왔으며, 2018년 개정판에서는 다를 수 있다.
마지막 업데이트: 2026년 11월 6일. 저희는 이 정리를 분기마다 업데이트하며, 다음 갱신은 IEC 61400-11의 다음 판 또는 개정과 다음 MarkeTrak 보청기 만족도 조사가 공개될 때로 예상한다.