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영상 미디어사역 컨퍼런스 2013 모니터, 스피커, 마이크, 박일환 이사(다산SR), 썬더테크

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2013년 11월 4일(월)
SETEC 국제회의장에서 진행한 '영상 미디어사역 컨퍼런스 2013' 의 '스피커, 모니터, 마이크'부분을 발표한 박일환 이사님의 발표자료입니다.

컨퍼런스에 대한 자세한 내용은 http://play.onmam.com을 참조하시기 바랍니다.

Published in: Education
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영상 미디어사역 컨퍼런스 2013 모니터, 스피커, 마이크, 박일환 이사(다산SR), 썬더테크

  1. 1.  음향 설계의 목적과 구성 박일환 이사 mysba011@hanmail.net
  2. 2. Contents  음향 설계의 목적  음향 시스템 선택(Speaker)  Speaker 배치형태  음향 장비의 구성  마이크의 종류,선택  시뮬레이션의 예  건축 음향의 중요성 -2-
  3. 3. 음향장비(확성장치)의 설치목적 1. Coverage(커버리지) /무언가를 잘 듣게 하기 위해 돕는 것이다 /먼 지역에서도 소리를 듣게 하는 것을 가능하게 한다. 2. 음악의 동기화 /음악적인 동기를 목적으로 소리를 크게 만들기 위함이다. 3. 음상정위(音像定位) 3
  4. 4. 01 Line Array Speaker란? 라인 어레이 스피커란 세로 지향각이 좁은 여러 대의 스피커를 선 형 타입으로 배치하는 방식이다. (좌측그림 참고)  Line Array Speaker의 특징 - 세로 지향각이 좁아 일반 혼타입 스피커보다 직진성이 강하며 여러대를 함께 사용하므로 야외공연이나 원거리로 소리를 전달하고자 할 때 사용한다. - 라인 어레이 타입의 스피커는 원거리 공간에 가장 최적의 음압 편차를 만들어 내기 위해 사용하는 방법으로 야외 또는 실내의 거리가 긴 공연장에 효율적으로 적용된다. 일반적인 HON 타입 Line Array 타입
  5. 5. 스피커 소개 Point source(점음원) • 음원에서 거리가 2배 멀어지게 되면 -6dB감쇠 수직지향각 50˚ • 커버되는 구역별 세부 볼륨조절 안됨 또한 여러 대의 스피커 사용 시, 위상 차이로 인한 소리의 수평지향각 100˚ 손실을 가져올 수 있다. • 상대적으로 저렴함 Line Array(선음원) 수직지향각 10˚ 개별 [cluster] 수평지향각 100˚ • 음원에서 거리가 2배 멀어지게 되면 -3dB감쇠 포인트 어레이에 비해 거리대비 출력이 2배가 된다. • 얼라이먼트의 커브형태에서 지향성 컨트롤이 가능하여, 다양한 공간을 적절하게 커버할 수 있다. • 커버되는 구역별 세부 볼륨조절 할 수 있음 경제적으로 고가(高)
  6. 6. * 소리 에너지 감쇄의 예 거리 1M 2M 4M 8M 16M 일반 스피커 100 94 88 82 76 라인 어레이 100 97 94 91 88
  7. 7. 01 대예배실 음향설비 스피커 시스템 단면 지향각 7
  8. 8. 01대예배실 8 음향설비
  9. 9. 01대예배실 MAIN SPEAERS 8EA × 2 AUDIO 신호 회로 7 9 음향설비
  10. 10. 스피커 배치의 예 1, 2, -10-
  11. 11. -11-
  12. 12. 음향설비 홀 블록도 INPUT SECTION PROCESSING SECTION SPEAKER SECTION MICROPHONE SPEAKER MANAGEMENT 유무선 마이크 시스 템 ▲MAIN SPEAKER X 4EA PLYAER ETHERSOUND OPTIION CARD 오디오 패치 는 필요시 추가 ▲DELAY SPEAKER X 4EA DIGITAL AUDIO MIXING CONSOLE CDP, 카세트, DVD 주 상황실로 컨트 롤, 음향신호 송출 RS-232 CF 녹음기 ▲ SUB WOOFER X 2EA 네트워크 ETHERSOUND STAGE MONITOR SPEKAER x 4EA
  13. 13. 부대시설 음향설비 블록도 INPUT SECTION PROCESSING SECTION SPEAKER SECTION MICROPHON E SPEAKER MANAGEMEN T 유무선 마이크 시스 템 ◀MAIN SPEAKER X 14EA (L/R) PLYAER ETHERSOUND OPTIION CARD ◀SUB WOOFER X 4EA(L/R) CDP, 카세트, DVD RS-232 CF 녹음기 오디오 패치 는 필요시 추가 DIGITAL MIXING CONSOLE(48c h) 주 상황실로 컨트 롤, 음향신호 송 출 네트워크 ETHERSOUND 13 STAGE MONITOR SPEKAER x 4EA
  14. 14. 마이크란(Mic)? 마이크로폰이란 공기의 진동으로 전달되어 온 음향신호를 전기신호로 변환하는 변환기(transducer)이다. 전기 신호를 음향신호로 변환하는 변환기가 바로 스피커이다.
  15. 15. 지향특성 (Polar Patterns) 지향특성 (Polar Patterns)은 0도와 만나는 그래프 중심을 마이크축으로 하고, 0도, 90도, 180도로 구분하여 소리를 수음(pickup)할 때의 마이크 지향성을 동심원 그래프상에 그림으로 나타낸 것이다. 수음패턴은 크게 4가지로 분류 1) 무지향성 패턴 사실상 모든 방향에서 똑같은 감도로 음을 포착한다. 2) 양지향성 마이크 또는 8자형 지향성 마이크 0도와 180도에서는 최대, 90도에서는 최소, 그리고 그 두점사이의 각도에서는 다양한 감도로 소리를 받아들인다. 이 패턴은 숫자 8의 고리(lobe)의 사이즈가 서로 연관되어 바캡에 따라 변화한다.
  16. 16. 3) 단일지향성 또는 카디오이드 마이크 0도에서 최대, 180도에서는 최소, 그리고 그 사이에서는 다양한 감도로 소리를 받아들인다. 이 패턴은 그래프에서 90도 아래에 위치한 로브의 크기와 모양이 변함에 따라 변화한다. 4) 반원 지향특성 마이크 바운더리(boundary)나 압력(pressure-zone; PZM)마이크에서 볼 수 있다 PZM은 평면 위의 모든 방향 과 파장에서 똑같이 잘 수음되므로 그 패턴은 원의 형태를 보이고, 경계선 뒤로부터 오는 소리는 수음하 지 못하는 특성이 있다.
  17. 17. 1. 무지향성 마이크(전지향성 마이크) 이 마이크는 이름에서도 알 수 있다시피 특정한 방향에서 나오는 소리를 캐취하는 것이 아니라 모든 방향에서 나오는 소리를 모두 균일한 크기(감도)로 캐취를 한다. 2. 단일 지향성 마이크 이 마이크는 특정한 방향에서 나오는 소리에만 크게 반응을 하고, 그 방향축을 벗어날 수 록 반응이 작아지는 특성을 갖는 마이크를 말한다. 이러한 특성을 이용하여 주위에 소음 이 많은 곳과 같은 장소에서 특정한 소리만을 캐취하는데 아주 유용하게 사용된다.
  18. 18. 3. 초지향성 마이크 초지향성 마이크는 건마이크나 건 마이크 뒤에 파라볼라 안테나와 같은 집음판까지 장착 한 마이크와 같이 특정하게 좁은 각도에서의 소리만 캐취하기 위해 만들어진 마이크로 다 른 마이크에 비해 지향성이 매우 우수하다. 일반적으로 수음하는 각도가 10~20°밖에 안되기 때문에 여러 음 중에서 어느 특정한 소리만 캐취할 때 아주 효과적으로 사용된다.
  19. 19. 4. 양방향성 마이크(쌍지향성 마이크) 지향 축과 그 반대 축 양쪽 모두 감도가 높고 옆 쪽은 감도가 매우 낮은 특성을 갖는 마이 크로, 쌍지향(양지향)성 또는 전후지향성이라 한다. 쌍지향성 마이크는 8자 모양의 지향 패턴으로 마주 앉아 진행되는 토크 쇼(미국의 쟈니카슨 쇼 등)나 음악프로그램 등 특별한 목적에 사용된다
  20. 20. 4. 무선 마이크(WIRELESS MIC)
  21. 21. Pressure Zone Mic(PZM) PZM이라고 마이크는 바닥이나 벽 등에 붙여서 사용할 수있다 이럴경우 붙인표면쪽의 소리는 전혀 들어오지 않기때문에 순수하게 윗쪽에서 오는 소리를 받아 들일 수 있습니다.
  22. 22. Parabolic Mic 어떻게 보면 마이크보단 레이더의 안테나라고 보시는 분들이 많으실 겁니다. 용도: 야밤의 아프리카에서 동물들의 소리를 채음한다거나 플벌레 소리 사람이 들을 수없는 소리라던지 넓은 경기장에서 선수들의 움직임이나 공의 소리를 쫓아 갈때 한 곳에서 레이더 처럼 공을 향하면서 수음할때도 있기도 합니다.
  23. 23. 붐 마이크 •지향성 좋은 고감도 마이크를 낚싯대 같이 생긴 장대 위에 매달아 음원 을 향하여 이동하면서 흡음하는 장치. 마이크가 화면에 나오면 안 되거나 멀리서 나는 소리를 가까운 곳에서 나오는 것처럼 픽업해야 하는 경우에 자주 사용한다.
  24. 24. *마이크 TESTTING때 마이크에 바람을 불거나 손으로 톡톡치지 않는다. *Mic는 가까이 쓰도록 SETTING한다.
  25. 25. ? 100dB 100dB 25 103dB 200dB
  26. 26. 설계순서 시스템 설계 순서 및 특징 시스템 구성 및 제안 예측 및 설계 시스템 설비 시스템 점검 및 시운전 사후관리  공간에 따른 최적의  선정된 시스템으로 설계  확정된 시스템을 설계하  시스템 설비 후 점검 및  시공 후 시스템 설비 시스템 솔루션을 선정하 를 시작하는 단계로 구체적 고 공사작업이 진행되는 상 시운전을 통해서 공간에 가 단계에서 잘못된 공사가 고 솔루션에 대해 제안 인 설비비용과 자세한 견적 태로 철저한 감독과 성실한 장 시스템을 제공하며 최적 진행 되었을 시, 또는 제 및 논의를 하다. 을 산출하고 도면작업으로 시공으로 소비자에게 만족 의 효과를 낼 수 있는지 점 품이 고장이 발생하였을 구성안을 구체화 한다. 함을 제공한다. 검한다. 경우에 사후관리 서비스 전용 예측 시뮬레이션과 같 를 제공한다. 은 프로그램을 사용하여 정 확한 예측을 유도한다. “설계의 목표는 공간의 용도와 목적에 따른 가장 최적화된 시스템 솔루션을 제공하는 것입니다” 26
  27. 27. 01 대예배실 블록도 MIC JACK PANNEL #1 3IN/ 1OUT/ 1POWER MIC JACK PANNEL #6 3IN/ 1OUT/ 1POWER 음향설비 SPEAKER SYSTEM PROCESSING SECTION ◀ 서브우퍼(RIGGING) YAMAHA, PM5D-RH MANAGEMENT MULTI JACK PANNEL #1 12IN/ 2OUT/ 2POWER ◀ 메인 L/R MULTI JACK PANNEL #2 12IN/ 2OUT/ 2POWER  설교자석 마이크  성가대 마이크  W/L MIC SYSTEM _8CH ◀ 서브우퍼(STACK) ◀ 프론트필  CDP (DENON, DN-D4500) YAMAHA, DCU5D/DSP5D  CF RECODER (TASCAM, SS -R1) ▲ 언더발코니 OTHER SPEAEKR SYSTEM ▲ 딜레이 ◀ 사이드필(1F/2F) 모니터#1 모니터#2 모니터#3 27
  28. 28. 01 대예배실 음향설비 스피커 시스템 단면 지향각 DELAY SPEAKER SUB WOOFER (RIGGING) MAIN L/R SPEAKER UNDERBALCONY SPEAKER FRONT FILL SPEAKER SUB WOOFER SPEAKER 28
  29. 29. EAW Resolution 결과보고 • 스피커 구성 주안점 – 다목적 용도로 지어진 건물은 강연과 음악 연주 등 다양한 목적의 행사가 동시에 일어나는 공간이다. 따라서 공간 음향의 취지에 맞도록 다양한 음향적 특성과 형태에 대한 고려가 필요 하다. ① 균일한 음압분포 • 평균 실내 레벨에서의 허용편차: 500Hz ~ 4000Hz 에서 ±3dB • 전체 객석의 80%이상에서 이 값이 측정 되도록 설계 ② 일차 음원의 방향감을 잃지 않고, 스피커의 존재가 의식되지 않도록 시스템 구성 • 메인 스피커의 사각지대인 발코니 부분에 Delay 스피커 설치 • DSP를 사용하여 메인 스피커와의 거리차이에 의한 Delay 및 음압 크기 조정 ③ 충분한 음압레벨 확보 • 실의 용적과 사용 용도에 적합한 음압 레벨 확보 ④ 에코나 하울링을 억제 • 모니터 스피커를 설치하고 메인 스피커의 커버리지를 조정하여 반사음 유입을 줄인다. ⑤ 실내 형태, 크기 및 잔향 시간을 고려하여 결정 • 메인 스피커 및 딜레이 스피커의 지향성을 고려하여 선택 • 집중배치와 분산배치의 혼합한 혼합방식으로 스피커를 배치 29
  30. 30. 01 대예배실 음향설비 시스템 단면 주파수대역특성 500Hz 1,000Hz 4,000Hz 8,000Hz 30
  31. 31. 01 대예배실 음향설비 메인 L/R 스피커 시스템 평면 지향각 & 주파수대역특성 1,000Hz MAIN L/R SPEAKER (M1D X 8ea) x 2point 31 4,000Hz
  32. 32. 01대예배실 음향설비 서브우퍼 스피커 평면 배치도 & 주파수대역특성 31.5Hz SUB WOOFER SPEAKER 700-HP x 2ea 32 63Hz
  33. 33. 01대예배실 음향설비 프론트필 스피커 시스템 평면 지향각 & 주파수대역특성 1,000Hz FRONT FILL SPEAKER UPJuniorx 4ea 33 4,000Hz
  34. 34. 01대예배실 음향설비 1F 사이드필 스피커 시스템 평면 지향각 & 주파수대역특성 1,000Hz SIDE FILL SPEAKER UPJuniorx 2ea 34 4,000Hz
  35. 35. 01 대예배실 음향설비 1F 사이드필 스피커 시스템 평면 지향각 & 주파수대역특성 1,000Hz SIDE FILL SPEAKER UPJuniorx 2ea 35 4,000Hz
  36. 36. 01 대예배실 음향설비 언더발코니 스피커 시스템 평면 지향각 & 주파수대역특성 1,000Hz UNDER BALCONY SPEAKER UPM-1P x 4ea 36 4,000Hz
  37. 37. 01대예배실 음향설비 딜레이 스피커 시스템 지향각 & 주파수대역특성 1,000Hz DELAY SPEAKER UPM-1P x 4ea 37 4,000Hz
  38. 38. 01 대예배실 음향설비 스피커 거리별 음압 측정 22M 지점 4 1 음원에서의 거리 1번 마이크 : 8 M 지점 (1층) 2번 마이크 : 16 M 지점 (1층) 2번 마이크 : 21 M 지점 (1층) 3번 마이크 : 22 M 지점 (2층) 음압 편차 음압 평균 21M 지점 16M 지점 8M 지점 3 2 시뮬레이션 결과 A-Weighted 평균 음압 최대 음압 평균 음압 최대 음압 좌석에서 평균 103.6 dBA, 106.8 dB 104.1 dB 101.7 dB 101.6 dB ± 2.6 dB 103.6 dB 111.8 dB 109.0 dB 106.5 dB 105.7 dB ± 3.1 dB 108.3 dB 124.3 dB 121.5 dB 119.0 dB 118.2 dB ± 3.1 dB 120.8 dB 최대 114.1 ~ 119.3 dBA 음압을 확보 119.3 dB 116.6 dB 114.2 Db 114.1 dB ± 2.6 dB 116.1 dB Linear 38 음압 편차는 ± 2.6 dBA 내외로 모든 좌석에 음압이 고르게 분포되어 충분한 음압으로 재생됨을 SIMULATION을 통해서 확인할 수 있습니다.
  39. 39. 실내 음향의 중요성 건축음향 요건 • 스피커에서 나온 소리는 공간에서 최종적으로 음색이 형성되어 우리 귀에 도달하게 된다. • 따라서 아무리 음향 시스템이 좋다고 해도 공간 음향 특성이 좋지 않으면 절대로 좋은 소리가 들리지 않는다. 똑 같은 음향 시스템이라도 공간에 따라서 소리는 전혀 다르게 느껴진다. • 좋은 음향 시스템에 좋은 공간 특성이 더해져야 좋은 소리가 난다. 좋은 공간의 조건은 건축의 형태가 좋아야 하고, 잔향이 적절해야 하며, 불필요한 소음 등이 없어야 한다. •실내 소음이 없도록 차음한다; 외부 소음과 공조 소음 검토 •음향 장해가 없도록 형상을 검토 건축음향 요건향 장 형상 •적절한 잔향시간이 되도록 흡음 처리 -39-
  40. 40. 음향 장해
  41. 41. 에코 실내에서 박수소리와 같이 지속 시간이 짧은 음을 발생시키면, 반사음을 들을 수 있다. 이것이 잔향이며, 반사음이 분리되어 들릴 경우에는 에코라고 한다. 스피커 설치에 의한 에코 발생 스피커를 후 벽을 향해서 설치하면 후 벽에 의한 에코가 발생되므로 객석을 향하여 설치한다. 에코
  42. 42. 음향 초점 sound focus 볼록면은 음을 확산시키지만, 오목면은 음을 집중시킨다.
  43. 43. 음향 초점 sound focus 오목 면의 음향초점을 방지하기 위해서는 볼록 면을 조합하여 설계.
  44. 44. 음향 초점 sound focus 돔 구조형으로서 음향 초점이 생기고 천장의 반사음이 없 원통형 건물 내에서는 음향초점이 발생된다.
  45. 45. 음향 초점 sound focus

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