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음향을위한 건축

음향이 최우선시 되는 공간 이라면 꼭 알아두셔야 할것들.

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제목 보다 좋은 어쿠스틱 환경을 위해서- Acoustic Enhancement
작성자 대표 관리자 (ip:)
  • 작성일 2009-02-27 12:43:33
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보다 좋은 어쿠스틱 환경을 위해서- Acoustic Enhancement



현대적인 시스템에서 사용되는 장비들의 품질 향상과 DSP의 진보 때문에 현재 건축음향 시스템의 활용이 증가하고 있다. 이 증가세는 또한 이 시스템을 성공적으로 수행하기 위해 필요한 것에 대해 보다 향상된 정보를 제공해온 리서치의 역할도 컸다. 시공업체들은 옥내 또는 옥외 현장 모두에 건축음향 설비를 적용하고 있다. 그리고 이 어플리케이션들은 콘서트홀, 오페라 하우스, 그리고 예술 공연장에서부터 예배당, 경기장, 음악당, 녹음실, 그리고 심지어는 개인적인 가정까지 동시에 변화시키고 있다. 이러한 시스템들은 건축가, 음향 컨설턴트, 그리고 음향 설계자에게 좀더 유쾌한 청음 경험을 제공하는 새로운 도구이다.


음의 전달이 발생하는 다양한 현장에서 보다 커진 도전중의 하나는 현재의 듣는 사람들의 기대를 만족시키는 것이다. 현대적인 음향 환경은 우리가 사운드를 해석하는 방식으로 끊임없이 변화해 왔다. 비근한 예로 오늘날 스테레오 음이 없는 저가의 텔레비전을 거의 찾을 수 없다. 좀더 큰 장비의 경우에도 몇 가지 종류의 서라운드 음을 지원하는 것이 보통이다. 라디오도 마찬가지로 변화해 왔으며 5.1채널이 가능한 리시버가 대중화되었고 두 채널 이상의 음악적 파노라마를 제공하고 있다. 게임도 게임으로부터의 환경적인 피드백을 가상으로 시뮬레이션하는 것을 컨트롤하기 위해 동작 변환기(motion transducer)를 추가함으로써 이전보다 훨씬 더 향상된 서라운드 기능을 활용하고 있다.


PC는 음악을 듣고 저장하는 것에 대한 패러다임을 바꾸고 있다. 압축된 오디오 파일을 재생하는 휴대형 디지털 저장 매체들로 우리는 언제든지 음악 라이브러리를 바꿀 수 있다. 오늘날 대부분의 신형 차들은 최대 7개의 채널의 서라운드 음을 제공하고 있으며 심지어 어떤 차는 디지털 저장장치까지 탑재하는 경우도 있다. 그럼 이제 서라운드 세계에 대해 알아보기로 하자.


멀티채널 오디오의 출현은 풍부한 청음 경험에 대한 우리의 기대를 상승시켰고, 결론적으로 이것은 모든 형태의 라이브 사운드를 전달한다. 점점 더 공연자들과 청중들은 강렬하고 역동적이며 풍부한 음장을 갖고 있는 우수한 음의 밸런스를 가진 명료한 스피치와 음악을 기대하고 있다. 그리고 그들은 그들이 어디에 앉아 있든지 그들의 자리에서 이러한 것들을 제대로 들을 수 있기를 기대한다. 이러한 기대를 충족시키는 것이 모든 어플리케이션의 성공에 있어서 가장 중요한 요건이 되고 있다.


그렇다면 왜 모든 공간에서 이러한 경험을 할 수 없는가? 이런 것을 어렵게 하는 것은 무엇인가? 효과적인 음의 전달을 위한 음향학적인 요건은 청음에 필수적인 풍부함(richness), 아우름(envelop ment), 그리고 잔향감(reverberation)을 제공하는 데 필요한 조건과 직접적으로 대비된다. 이러한 조건에 대한 환경을 최적화하기 위해 필요한 가장 중요한 요소들은 이미 잘 알려져 있다. 더욱이 그것들은 전기음향 시스템이 도입된 초기 이전부터 지속적으로 활용하고 있었다.



다음의 지침들은 음의 전달을 위한 효과적인 공간을 만들어 내는 데에 중요한 것들이다.
1. 음원(말하는 사람)과 청중 간의 거리를 줄여라.
2. 음원의 방향에서 오는 반사음을 활용하라(주의하라).
3. 명료도를 떨어뜨리는 반사와 잔향을 줄이기 위해 마감재를 활용하라.
4. 노이즈 문제를 최소화하기 위한 꼼꼼하게 확인하라.


만약 어떤 공간(현장)이 어쿠스틱 음향을 제공해야 한다면 다음과 같은 사항을 고려해야 한다.
1. 음의 충돌을 증가시키고 음원을 혼합하는 초기 반사에 대비하라.
2. 측벽과 뒷벽으로부터 나중에 반사되는 음에너지를 파악하라.
3. 청중을 감싸는 듯한 잔향을 만드는 마감재를 활용하라.


사운드를 위한 이상적인 공간은 사용자나 청중들의 모든 기대를 모두 충족시키지는 못할 것이다. 예를 들면 드라마를 위해 이상적인 조건을 갖춘 공간은 이것의 유지에 필요한 재원을 충당하기에 충분한 좌석을 확보하지 못할 수도 있다. 작은 교회는 설교에 대해서는 명료하지만 음악 프로그램에 있어서는 잔향이 부족할 수도 있다. 성당은 파이프 오르간에 적합한 잔향을 갖고는 있지만 명료도가 부족할 수도 있다. 그렇다면 다목적의 용도를 수용하는 데 필요한 공간의 조건은 무엇인가? 예를 들면 어떤 공간에서 한 주는 오페라를, 그리고 그 다음 주에는 심포니를, 그리고 그 다음 주에는 뮤지컬을 할 수도 있다. 대형 교회가 현대적인 활용과 전통적인 활용 모두를 성공적으로 수행하는 데 필요한 것들은 무엇인가? 최상의 공간에서도 청음 환경은 좌석마다 매우 다양하게 다를 수 있다. 음원에 보다 가깝게 앉아 있는 사람들은 홀의 중앙이나 뒷부분에 앉아 있는 사람들과는 다른 음을 듣는다. 발코니 같은 건축적 구조물들은 메인 레벨과는 다르게 들리는 분리된 환경을 만든다.


DSP에서의 최근의 발전은 전기음향(electronic acoustic enhancement)의 진화를 이끌어 내었다. 현대의 시스템들은 실제적이며 그들의 수도 증가하고 있다. 음의 전달에 대해서 우리의 기대를 만족시키는 것과 듣는 방법에 관해 보다 나은 이해와 함께, 이러한 진보는 우리에게 다양한 용도에 대해서 보다 향상된 음질을 제공할 수 있게 한다. 


 

음향학 이론


이론상으로 스피치와 음악 모두에 최적인 공간을 구축하는 것은 직접 에너지, 반사된 에너지, 그리고 잔향에 대해 가장 적절한 비율로서 건축적 요소를 단순하게 활용하는 것이다. 그러나 폐쇄된 건축 공간에 대한 물리적 환경은 몇 가지의 연관된 관계식을 산출한다. 잔향 시간, 음 발생 후 지속되는 에너지, 그리고 잔향 레벨은 그 공간의 체적과 마감면의 반사율 또는 흡수율에 의해 결정된다. 이러한 관련성은 그림1의 Savine의 공식에 잘 나타나 있다.
마감재, 체적 또는 하나의 음향학적 파라미터를 바꾸는 것은 다른 것들에게 직접적인 영향을 미칠 수 있으며 때때로 부정적인 영향을 미치기도 한다.


또 다른 중요한 음향학적 인자는 활성 잔향(RR: running reverberation)이다. RR은 직접 에너지와 비교되는 잔향과 반사된 에너지의 레벨이다. 이것은 스피치 상에서의 단어와 구절 사이의 간격과 음악에서의 음조에서 인지되는 음향학적 서포트이다. RR은 음악과 어쿠스틱 환경에서 가장 미묘한 밸런스의 문제이며 다른 모든 인자들에게 영향을 미친다. 최근의 연구 결과에서는 RR의 최적값이 음악의 형태에 따라 바뀐다고 한다. 스피치와 솔로 공연은 RR을 그다지 필요로 하지는 않지만 합창이나 심포니 음악은 RR을 더욱 더 많이 필요로 한다. 이 연구 결과에 따르면 최적 비율은 듣는 사람들에게 있어서 1:6과 1:10 사이라고 한다. 보다 높은 비율은 뮤지션의 자체 노력이 요구된다.


일반적으로 보다 큰 내부 체적을 가진 공간은 보다 긴 잔향시간과 보다 낮은 잔향 레벨을 가진다고 알려져 있다. 보다 작은 공간은 작은 잔향시간을 갖지만 마감면이 듣는 사람들에게 보다 더 가깝게 있기 때문에 반사음이 더욱 크게 들린다. 두 가지 모두를 갖고 있는 공간은 그 사이에 있다고 할 수 있다.


공간 구조와 마감 특성이 반사 에너지와 잔향의 특성을 결정한다. 예를 들면 굴곡진 벽면은 반사음의 집중을 교란시킬 수 있다. 한방향의 벽면들은 심한 반사와 플러터 에코(flutter echo)를 유발한다. 하수 파이프 안에서 음을 발생시킴으로서 발생되는 이 두 가지 또는 그 이상의 잔향 현상은 공간의 어쿠스틱 음악에게 있어서 좋은 것이 아닐 것이다.


 

전기 음향 제어


수년 동안 전기 음향 SR 시스템은 직접음의 전달을 변경하고 향상시키는 데에 사용되어져 왔었다. 전기적으로 가변이 가능한 구조물은 최초의 음향 시스템의 개발만큼이나 오래되었다. 오랫동안 이러한 것을 실현하기 위한 수많은 시도가 있었고 그 결과의 대부분은 의심스러운 것으로 남기도 했다. 예전이나 현재에도 가장 힘든 것은 적절한 레벨뿐만 아니라 안정적이고 다양한 운영성을 제공하는 것에 관련된 물리적 특성이다.


동일한 건축음향 환경 하에서 마이크와 라우드스피커를 사용하는 시스템에서, 마이크는 라우드스피커에서 발생한 음에너지를 수음하며 시스템을 통해 그것을 재순환시킨다. 공간의 마감면은 음원과 라우드스피커에서 발생한 음을 반사시킨다. 이 마이크는 시스템을 통해 이러한 음을 순환시킨다.


직접음과 반사음(간접음)이 같은 위상에서 합쳐질 때 그 음의 주파수의 크기는 증가한다. 이와 비슷하게, 직접음과 반사음이 역상으로 합쳐질 경우 그 크기는 감소할 것이다. 그러므로 라우드스피커와 마이크 간의 전달 특성에는 음의 경로에서 수많은 반사들 사이의 간섭으로 인한 주파수 특성처럼 수많은 최고점과 최저점이 있다. 만일 이 시스템의 전기적 게인이 지속적으로 증가한다면 이 시스템은 가장 높은 평균 게인을 가진 주파수에서, 또는 적어도 음의 임피던스의 경로에서 공진하기 시작할 것이다.


주어진 주파수에서의 공진 가능성은 그 공간의 잔향 시간과 시스템의 게인에 의해 좌우된다. 어쿠스틱 피드백의 양은 마이크가 라우드스피커에서 수음한 전체 음에너지를 마이크가 음원으로부터 수음한 전체 음에너지로 나눈 값이라고 할 수 있다. 이것은 다음과 같은 평균 루프 게인으로 표시된다.


평균 루프 게인 = [AV 마이크가 라우드스피커에서 수음한 양/AV 마이크가 음원으로부터 수음한 양]


임계거리(Dc;Critical distance)는 음원의 음압레벨과 잔향음장의 음압레벨이 같아지는 음원으로부터의 거리로 정의한다. 만일 적어도 한 공간의 임계거리가 하나의 마이크와 하나의 스피커를 분리한다면 곧 우리는 평균 루프 게인이 주어진 주파수에서 시스템의 공진의 시작하는 값과 동일할 것이라는 것을 예상할 수 있다. 최대 피드백 루프 게인은 항상 1보다 낮다. 잔향시간이 2초 이상인 광대역 시스템에서 최대 루프 게인은 약 -12dB이다. 게다가 루프 게인은 음색의 변조를 막기 위해 추가의 8dB(피드백 안정을 위한 여유분)로 감소될 것이다. 그러므로 안정적인 싱글 채널 시스템은 약 -20dB의 루프 게인을 갖는다.


음색의 변조와 피드백은 마이크를 음원에 보다 가깝게 배치하고 라우드스피커와 마이크는 되도록 멀리 배치하며, 듣는 사람에게 음이 집중될 수 있도록 높은 방향성이 있는 라우드스피커를 사용하며, 라우드스피커를 듣는 사람에게 보다 가깝게 배치함으로써 최소화될 수 있다. 이러한 방법이 전형적인 SR 어플리케이션에 효과적이기는 하지만 자연스럽게 음을 만들어 내기 위해 전기음향을 사용하는 것은 이러한 모든 지침들은 무시하는 것도 필요한 경우가 있다.



최초의 시도


어쿠스틱 피드백 또한 독립 채널의 수를 늘림으로써 최소화될 수 있다. 본질적으로 이것은 운영적인 면에서 독립적인 싱글 마이크와 라우드스피커 시스템을 증가한다는 것을 의미한다. 각각의 마이크는 룸의 임계거리에 맞춰 각각의 라우드스피커와 분리시켜야 한다. 각 채널이 안정성을 유지시키기 위해 -20dB 이하로 피드백 루프 게인을 조정할 필요가 있기 때문에 독립 채널 수의 증가는 1% 정도의 잔향시간 상승을 발생시킨다. 이러한 시스템에서의 잔향레벨은 이 시스템에서 사용된 독립 채널의 수의 제곱만큼 비례한다.


그러므로 acoustic enhancement의 초기 형태는 어쿠스틱 피드백을 줄이기 위해 상대적으로 많은 수량의 독립채널을 사용하였다. 1950년대 후반, Philips는 실제로 50개에서 100개의 독립채널을 사용하는 MCR이라고 하는 시스템을 만들었다. Assisted Resonance라고 부르는 시스템은 MCR보다 한 단계 더 진보하였다. 이러한 시스템에서 각 채널은 미리 결정된 주파수에 맞춰진 마이크를 포함하는 공명구(resonating cavity)를 포함하고 있었다. 이 공명구는 해당하는 채널의 대역폭을 제한했고, 그렇게 함으로써 상호 간섭성의 개연성을 감소시켰다. 잔향의 증가는 동조된 채널의 응답에서 시작되었으며(come from), 이것은 우월 모드(dominant modes)를 늘리고 신호의 감쇠를 연장함으로써 인공적으로 잔향을 만들어 내었다. 이러한 시스템은 매우 고가였으며 그 당시에 가능했던 전자 장비들은 불분명한 신뢰성을 갖고 있었다. 당신이 상상하는 그대로 이들의 성공은 가까스로 요건만 채우는 것이었다.



그 다음 세대


초기의 멀티채널 시스템은 세 가지의 중요한 결점이 있었다. 첫 번째로 마이크와 라우드스피커의 관련성이다. 공간의 체적이 늘어남에 따라 독립 채널의 수도 증가할 필요가 있었다. 두 번째로 어쿠스틱 피드백은 이들 시스템들이 만들어 낼 수 있는 음압 레벨을 제한했다. 이것들은 터미널 잔향 시간을 증가시킬 수 있었으며 이 잔향시간은 다른 소리가 존재하지 않을 때 드럼을 치는 것 같은 임펄스 신호를 만듦으로써 알게 되는 것이다. 그러나 잔향 레벨은 이것이 직접음에 의해 마스킹되기에 충분할 정도로 낮아서 음악이 재생되는 동안에는 인지할 정도의 음질 향상은 없었다. 마지막으로 이들 시스템들이 디지털 잔향을 포함하고 있지 않기 때문에 이 신호의 품질은 전적으로 현장의 음향 신호 체계에 달려 있었다.


ACS(Acoustic Control Systems)는 많은 수량의 매우 지향성이 높은 마이크를 사용하며 무대 근처에 설치된 이것들은 딜레이들의 매트릭스를 통해 신호가 입력된다. 이 매트릭스는 각 설치 공간을 위해 계산되고 기존의 공간의 오버레이로서 그려진 보다 큰 ‘이상적인’ 홀에 존재할 이미지 소스에 근거된다. 이론적으로 이것은 기존의 전체 공간에서, 좀더 큰 이상적인 공간의 최초의 음의 파형을 복제한다. 지향성이 있는 스피커들은 초기 에너지를 위해 사용된다. 잔향은 별도의 과정으로서 만들어 지며 서로 다른 지향성을 가진 독립적인 라우드스피커 어레이를 통해 신호 입력이 된다. 피드백은 음원에 인접한 지향성이 높은 마이크와 딜레이 매트릭스로부터 신호입력을 받는 다수의 독립 채널을 사용해서 최소화된다.


이러한 시스템의 실질적인 문제점은 음파의 합성이 거의 무반향 조건을 필요로 한다는 것이다. 마이크와 라우드스피커를 동일한 환경에서 사용하는 모든 전기 음향 시스템에는 어느 정도의 어쿠스틱 피드백이 있으며 ACS는 이것을 보장하지는 않는다. 가장 큰 장애 중의 하나는 시스템의 복잡성이다. 가장 작고 단순한 시스템일지라도 12개 이상의 마이크가 필요하며, 보다 큰 시스템은 18~48개 정도가 필요하다. ACS 자료에는 시스템의 안정성을 위해 정확한 마이크 배치를 유지하는 것이 중요하다는 내용이 있다.


Jaffe Acoustics는 1970년대에 ERES(Electronic Reflected Energy System)라는 시스템을 개발하였다. ERES는 무대 지역에 배치된 소량의 소형 마이크를 사용하며 각 마이크는 멀티탭 디지털 딜레이에 연결된다. 최초의 탭은 풀레인지의 신호를 입력하며 이것은 앞무대 상단(proscenium)에 있는 스피커로 입력되어 초기 에너지를 만들어 낸다. 그 다음의 탭은 천장에 있는 라우드스피커에 신호를 주는 로우패스 필터에 연결된다. ERES는 잔향에너지를 만들지는 않는다. 이론적으로 이것은 특정 크기의 반사체로 모델링된 추가 에너지를 제공한다. 무대에 있는 마이크와 무대 밖에 있는 라우드스피커와의 분리 외에는 피드백을 최소화할 수 있는 방법은 없다. Acoustic Management Systems의 Peter Barnett에 의해 개발된 RODS (Reverberation-on-Demand)는 다수의 ERES를 합친 것이다. 본질적으로 이러한 시스템들은 신호 레벨이 올라갈 경우 딜레이 라인으로 연결하고, 레벨이 떨어지는 경우에는 딜레이 라인의 출력을 라우드스피커로 연결하는 일련의 게이트들이었으며, 이렇게 함으로써 터미널의 반사 에너지를 증가시키게 된다. 불행하게도 이것은 음악이 재생되는 동안에는 소리를 들을 수가 없었다.

 


다음의 진보 단계


SIAP(The System for Improved Acoustic Performance)은 RPG Diffusor Systems에 의해 개발되었으며 이것 또한 연주자 근처에 설치된 적은 수의 고지향성 마이크를 사용한다. 마이크 신호는 대규모의 매트릭스 믹싱과 라우팅 시스템을 통해 라우드스피커로 라우팅된다. 초기의 SIAP 시스템은 일정 형태의 시간 변이를 사용한다고 한다. 현재에는 시간 변이가 사용되지 않으며 대신에 특정 공간의 손실된 잔향을 보충할 수 있도록 시스템을 구축한다. 이렇게 하기 위해서 디지털 잔향을 도입하였고 보다 낮은 출력 레벨에서 운영된다.


뉴질랜드의 Industrial Research의 Mark Poletti 박사는 VRAS(Variable Room Acoustics System을 개발하였으며 Level Control Systems가 이 시스템의 라이선스를 계약하였다. VRAS는 잔향과 초기 반사에 대해 향상된 기능을 제공한다. 잔향 향상을 위해 VRAS는 공간 전체적으로 분배된 서로 무관한 마이크와 라우드스피커 시스템을 사용하며 각각의 마이크와 라우드스피커는 그 공간의 임계거리와 같거나 그 이상의 거리로 분리된다. VRAS에는 마이크와 라우드스피커 사이에 16채널의 잔향장치가 포함되어 있다. 시스템에 있는 각 잔향기는 8~16개의 마이크와 16개 이상의 라우드스피커를 사용한다. 초기 잔향 알고리즘은 8~16개의 마이크를 사용하며 전용의 매트릭스를 통해 하나의 딜레이 세트로 합쳐진다. 초기 반사는 연주자를 지원하기 위해 무대뿐만 아니라 그 공간의 라우드스피커의 측방과 위로 매트릭스 된다. 만들어진 딜레이 시퀀스는 무대로부터 직접음과 함께 시간별로 정렬된다. 어플리케이션에 따라서, 공간은 다수의 구역별로 향상될 것이며 각 구역은 초기 반사 활용과(또는) 잔향 향상 기술이 적용된다.


Yamaha는 1980년에 AFC(Active Field Control)이라는 시스템을 선보였다. 이 시스템은 4개 또는 8개의 전지향성 마이크 어레이를 사용하며 이것은 초기 반사와 잔향을 위한 라우드스피커 어레이에 연결된다. 이 시스템에는 이퀄라이저와  FIR 필터가 포함되어 있으나 잔향기는 포함되어 있지 않다(이것은 공간의 자연스러운 음의 재순환에만 전적으로 관련이 있다). 잔향 향상에 있어서 마이크들은 서로 교대되며-예를 들면 선택적으로 스위칭된다- 실시간으로 하나의 마이크와 라우드스피커들 사이에서 다른 마이크로 음의 경로를 바꾸게 된다. 이러한 것은 시스템 안정성을 향상시키기 위한 분리의 수단을 제공한다. 마이크들은 대개 천장에 설치된다. 이 시스템에 있는 그래픽 이퀄라이저는 어쿠스틱 환경의 발진(exciting)의 보상을 위해 증가된 잔향 시간의 주파수 특성을 변경한다. 마이크들은 연주자와의 임계거리 내에 설치되게 된다. 그러나 시스템이 교환되는(rotated) 마이크를 포함하는 시-변환 기능을 사용하기 때문에 이것은 4개의 독립 라인만이 필요하다.


LARES(Lexicon Acoustic Reinforcement and Enhancement System)은 1990년 초에 개발되었으며 피드백으로 인한 음색 변조의 문제를 극복하기 위해 향상된 DSP를 사용한다. 이 시스템은 실시간으로 마이크와 라우드스피커 간의 경로와는 무상관 회로를 통과하는 시-변환 신호를 만들어 낸다. 실제로 이 시스템은 2~4개의 마이크를 필요로 하며 이것은 임계거리 내 뿐만 아니라 라우드스피커에 근접해서 설치된다. LARES는 디지털 잔향 장치를 포함하고 있으며 각 신호를 위한 전용의 스피커가 필요 없이 초기 및 후기 에너지를 위하여 독립적인 무상관회로(decorrelation)를 사용한다. 이것은 독립적으로 초기 및 후기 에너지를 증폭하고 이퀄라이징한며 원하는 결과를 만들기 위해 각 라우드스피커에 필요한 만큼으로 그것들을 믹스한다.


 

개선시킬 점


음질 향상(acoustic enhancement)을 위해 가장 중요하게 고려할 것 중의 하나는 이들 시스템들이 공간에 에너지를 더할 수만 있다는 것이다. 이 시스템들 중 어느 것도 이미 너무 커져버린 공간의 에너지에 대해 무엇인가를 할 수 있는 것은 없다. 그리고 어느 종류의 노이즈에도 대처할 수도 없다. 문제를 일으키는 것으로 알려진 건축음향 또는 전기음향적 환경은 음질 향상시스템이 구축되기 전에 먼저 독립적으로 해결되어져야 한다.


이들 시스템의 장점은 매우 다양하지만 모든 어플리케이션에 모두 다 잘 적용되는 것은 아니다. 게다가 원하는 결과는 만드는
데 필요한 건축구조, 공간 구조 그리고 자연스러운 음향 환경은 각 시스템에 따라 변한다. 이들 시스템들 모두가 에너지를 더하기 때문에 이들은 모두 인공 잔향을 만들어 낸다. 이러한 인공 잔향이 마스킹되는 정도는 어플리케이션의 시스템의 안정성에 달려 있을 뿐만 아니라 최적의 시스템 설계와 시공 수준에도 달려 있다. 다들 시스템들의 하드웨어와 소프트웨어는 제조사 별로 뚜렷이 다르다. ACS와 SIAP 같은 몇몇 시스템들은 플로그인 모듈과 함께 카드 삽입 형태로 통합된 완전히 중앙 집중적인 프로세싱 시스템을 사용하는 주문형 하드웨어를 제조하고 있다. ACS는 또한 카드 슬롯에 시그널 프로세싱과 앰프 기능을 포함하고 있다. 이것은 소량으로 주문 생산된다. VRAS와 LARES 같은 다른 시스템들은 다른 목적에 대량으로 사용되는 최신의 DSP 하드웨어 플랫폼을 사용하고 있다. 이들 시스템들은 원하는 결과를 얻기 위해 하드웨어를 구동하는 전용의 소프트웨어를 운영한다.


또한 이들 시스템들이 통합되는 방식에는 중요한 차이점이 있다. 일부 제조사들은 어쿠스틱 프로세싱만을 제작하고 이 시스템을 완성하기 위해 다른 곳에서 만든 최신의 장비들을 사용한다. 이들 대부분에는 EQ, 딜레이, 레벨 컨트롤, 믹싱 등을 포함하는 시그널 프로세싱이 포함되어 있다. 이들 모든 프로세스들이 완전한 투과성이나 유연성을 갖고 있지는 않다. 예를 들면 일부 시스템들은 고정된 오디오 라우팅이나 경직된 DSP 장치 알고리즘(EQ의 일부 형태 등등)을 갖고 있다. 모든 시스템들이 아날로그 입/출력을 지원한다고는 하지만, 일부 시스템들은 디지털 오디오 신호를 수용하지 않는다. ACS나 LARES 같은 일부 시스템들은 사운드 이펙트나 필름 사운드를 위한 직접 신호의 삽입이 가능하며 이것들을 위한 독립 프로세싱 기능을 제공하고 있다. LCS와 VRAS는 사운드 이펙트와 사운드 디자인 매핑을 통합할 수 있도록 특별히 설계되었다. ACS, LARES 그리고 Yamaha 같은 시스템들은 완전한 일괄 전자장비 패키지를 제공하고 있으며, LARES와 Yamaha는 라우드스피커 제품군을 구비하고 있다.


어쿠스틱 프로세싱의 품질과 유연성 또한 제조사마다 매우 다르다. 이 모든 알고리즘(잔향을 통합한 시스템에 대해서)은 전용이다. 사용된 DSP의 수량과 형태와 프로그래머의 기량이 사운드 품질과 기능성에 영향을 미친다. 예를 들면, VRAS는 특허를 받은 리버브를 사용하며 이것은 피드백을 없애기 위해 게인을 제한하는 것이다. LARES는 Lexicon의 전용 IC를 사용하며 음질 향상을 위해 특별히 내장된다.


시스템을 제어하는 방법은 매우 다양하게 다르다. 일부 시스템들은 하나의 세팅만을 갖고 있으며 사용자들이 조정을 할 수 있는 다른 방법을 지원하지 않는다. 그 외 다른 시스템들은 장비(이것 때문에 이벤트 중에 세팅을 변경하기가 힘들어 진다)와 함께 제공되는 통합 컨트롤 패널을 갖고 있다. 일부 시스템들은 여전히 접점 제어나 미디 컨트롤을 채택하고 있으며 좀더 사용하기  쉽도록 AMX나 Crestron 같은 외부 제어 시스템을 사용하기도 한다. 게다가 이것들은 새로운 시스템 세팅이나 업그레이드를 하기 위해 쉽게 재구성될 수도 있다. 또한 이것들은 이 시스템이 설치될 지역의 언어로 된 텍스트를 지원할 수 있다.


라우드스피커와 마이크는 이들 시스템들에 있어서 공통적으로 사용될 수 있으며 이들 장비들은 결과적으로 산출되는 음질에 매우 중요한 요소들이다. 라우드스피커에 있어서는 일정한 전원 공급이 중요하다. 만일 라우드스피커의 off-axis 반응이 on-axis 반응과 확연하게 다르다면 선형성의 이상이 생겨날 것이며 이 시스템은 마스킹 되지 않고 부자연스럽게 들리게 될 것이다. 이퀄라이징은 이러한 상황을 교정하는 데 아무런 도움이 되지 않으며 따라서 주파수 응답에서의 변화가 전체로 확산될 것이며 on-axis와 off-axis 반응 모두에 영향을 미칠 것이다. 마이크는 높은 감도와 매우 낮은 소음 특성을 갖고 있어야 한다. 다시 말하면 on-axis와 off-axis 특성들이 되도록이면 균일하게 될 필요가 있다는 것이다. 거의 모든 현대적인 시스템들은 지향성 마이크들은 사용하고 있으며, 품질이 좋을수록 시스템 성능도 더 좋아진다. 파워 앰프는 높은 신호대 잡음비, 낮은 자체 소음, 그리고 낮은 왜곡율을 가져야 한다. 음질 향상 시스템들은 다량의 라우드스피커를 사용하며 작은 양의 노이즈라도 시스템을 돌면서 더해지고 재순환하게 된다. 시스템의 크기와 설치 위치에 따라서 전원 절연 트랜스포머와 전용의 쿨링 시스템이 필요할 수도 있다.



중요한 고려 사항들


이들 시스템들의 성공은 현장의 실제 음향 환경의 요구 사항에 대한 면밀한 검토와 그것에 따른 설계와 시공에 있다고 할 수 있다. 제안된 시스템의 한계를 아는 것이 중요하며-이 한계는 시스템의 전자장비 구성, 현장의 인테리어, 또는 예산의 압박에 기인하는 것이 대부분이다. 각 시스템은 설계, 시공, 그리고 튜닝에 대한 자체의 독특한 요구사항들을 갖고 있다. 이러한 프로세스 전반에 걸쳐 각 제조사들에 의해 제공된 지원은 서로 다르다.  음질 향상 시스템들은 일반적으로 전형적인 SR 시스템보다 훨씬 더 오래 지속된다. 부분적으로 이것은 규모면으로 보다 큰 경우가 많고 서로 다른 기능을 제공하기 때문이다. 그리고 연간 유지보수가 전체 예산의 중요한 한 부분을 차지하는 경우가 많다.


시스템 설계 시에 가장 자주 간과하는 고려사항 중의 하나는 사물의 위치가 변하는 경우가 있고 또한 자주 변경된다. 예를 들면 교회에서 가창에 최적화 된 음향 환경이 갑자기, 그리고 완전히 음악 프로그램으로 바뀔 수가 있다. 동일 공간이 오르간과 피아노 리사이틀, 실내악 콘서트 등을 지원하는 커뮤니티와의 상호 작용을 바꿀 수가 있다. 설계전이나 설계 중에 향후 요구사항을 감안하는 것이 이 시스템이적은 노력으로 업그레이드될 수 있게 할 것
이다.


 
요약


음질 향상 시스템(Acoustic Enhancement)은 향상된 음질과 좀 더 충만한 청음감을 제공할 수 있는 강력한 도구이다. 제대로 적용되었을 경우에 이것은 전통적인 시스템만으로 해결할 수 없는 방식으로 문제점을 해결할 수 있다. 게다가 이것은 음의 전달에 대해서 좀 더 향상된 유연성과 컨트롤 기능을 제공할 수도 있다. 이들 시스템들에 대한 수요는 점점 더 커져 가고 있으며 DSP의 가격이 점점 더 싸질수록 이러한 기술의 활용은 점증적으로 대중화될 것이다.


Steve Barber씨는 LARES Associates의 대표이다.

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