포인트 소스 어레이의 장점을 활용한 경제적인 WORSHIP SOUND SYSTEM 구축
최근에 시공을 마친 교회의 음향설비후기입니다. 나름 오랜 기간동안 최선의 노력을 다한 현장이어서 상당히 애착이 가는 곳입니다. 기존에 자그마하게 있는 성전을 확대 리모델링하는 과정에서 처음부터 완전히 짜여진 설계대로 진행이 되질 않다 보니 약간의 어수선함도 있었지만 건축회사와 교회, 그리고 실무자들의 노력으로 훌륭한 성전을 완성하게 되었습니다. 거기에 저희가 한 몫?을 하게 되어 너무나도 기쁘답니다. 현재 작업중인 **교회(현재 진행중인 프로젝트)와 비교를 해 볼 때 규모는 비슷하지만 전체적인 설비비용은 훨씬 저렴하게 시공되어 경제성과 질적인 면에서 두루 성과를 이룬 아름다운 성전입니다.
꼭 라인어레이여야 하는가?
이 교회는 저희 울림에서 포인트 소스어레이 방식으로 음향설비를 한 곳입니다.
포인트 소스어레이와 라인어레이의 장단점
일반 어레이방식인 포인트 소스어레이 방식은 선음원과는 다르게 점음원의 특성을 갖습니다. 소리의 방사가 수평과 수직으로 구면형태로 퍼지는데 ,구면의 표면적 공식4πr²[r은 음원으로 부터의 거리]에 대입 해 보면 거리가 두 배 멀어진 지점에서의 표면적이 4배가 됨으로서 에너지가 1/4이 되어 음원 위치보다 소리크기가 6dB 감쇠하게 됩니다. 그러나 선형어레이에서의 선음원 방사는 2πrh [r은 음원으로 부터의 거리, h는 선형스피커 배열높이)이기 때문에 소리의 감쇠가 3dB입니다. 또한 선음원의 특징은 수평방향으로는 넓어 지지만 수직방향의 각은 상당히 좁습니다. 거의 퍼지지 않습니다. 그러다 보니 천장이나 벽으로 부터의 반사가 거의 없기 때문에 지향하는 지역에 더욱 명료한 사운드를 전달 할 수 있고, 피드백에 상당히 강합니다.
이에 비해 점음원은 상대적으로 먼저 언급했듯이 거리에 따른 소리의 감쇠가 더 많고, 벽면에 의한 반사음으로 소리의 선명도(STI)가 좋지 않습니다.
그렇다고 선음원 방식이 절대적 진리는 아닙니다. 비용적인 단점 외에도 일정한 거리가 지나면 선음원도 당연히 점음원이 되어 버립니다. 특히 중저역대의 경우는 그 유효거리가 생각보다 길지 않기 때문에, 실제 사례에서도 중저음 컨트롤이, 특히 저음 컨트롤에 있어, 지향성이 좋은 포인트 소스 어레이 방식에 견주에 크게 좋게 느껴 지지 않습니다. 물론 이 부분을 해결한 스피커들이 나와 있습니다만 그만큼 고가격이라는...
실제 중요한 유효거리를 보면 일반적으로 라인어레이 스피커를 4개를 쌓았을 때, 스피커 선형길이가 1.6m라고 가정하면 유효거리는 500HZ에서 1.8m 정도, 1khz에서 3.7m, 2khz에서 7.3m, 4khz에서 15m, 8khz에서 29m 정도입니다. [ 공식: 선형어레이 유효거리=L²×F/700 ]
생각보다 길지 않습니다. 그렇지만 8개를 쌓으면 선음원의 길이가 2배가 되면서 4k가 59m, 8k가 117m로 엄청나게 멀리 가게 됩니다. 그 만큼 가격이 곱절 상승한다는...
포인트 소스 어레이의 단점을 극복하자!!!
넓은 방사각에 의한 반사음 영향을 최소화 시켜 명료도를 높힌다.
결국 "공간에서의 반사음을 얼마나 효과적으로 컨트롤하는가?" 즉 "소스를 얼마나 주어진 거리에 잘 도착하게 하는가?"가 관건이겠죠?! ㅋ
위 사진은 이 성전의 메인 스피커 모습입니다. 사진에서 보면 생각보다 스피커나 많이 내려 와 있다고 느껴지실 겁니다. 스필음에 의한 반사음의 영향을 줄이기 위한 방법으로 직접음 비율을 높히기 위해 최대한 회중석으로, 직접음 전달이 용이한 포인트에 스피커를 위치하게 하였습니다. 그리고 스피커를 선택함에 있어 기준을 웨이브가이드가 Long-Through형태로 직진성이 강하고 중고음 전달력이 좋은 특성에 두어 포인트 어레이의 단점을 최소화하게 하였습니다.
또한 넓은 수평공간에 사각지역을 최소화 하기위해 스피커 어레이 방식을 두개의 IL15.1 스피커를 Point-source Wide형태로 설계를 하고, Split crossfire 형태로 좌우에 플라잉을 하였습니다. 포인트 소스 와이드 방식은 부채꼴 모양으로 벌리는 형태로 커플각을 적절하게 주어 방사각을 넓힐 수 있는 특징이 있는데 이를 최대한 활용하였습니다. 물론 커플 간섭도 잘 고려하였답니다.
HK AUDIO IL15.1 그리고 튼튼하고 단단하고...
Point-source Wide 방식
HK AUDIO IL SERIES를 선택!!!
스피커는 HK AUDIO사의 IL15.1입니다. 저희 울림이 많이 애용하는 스피커중에 하나입니다. 가격 좋고 소리특성이 선명하고 따뜻하며 무엇보다 중음역의 직진성이 좋은 스피커입니다. 400hz주변이 약간 부스트 되는 경향이 있지만 lo-mid에 강점을 두기 위한 불가피한 경우가 아닌가 싶습니다. 이 기종의 특장점은 블로그에 많이 올려 오늘은 생략합니다. ㅋ
훌륭한 결과물
완성된 결과물만 놓고 봤을 때 굳이 선형어레이가 필요했겠느냐는 평가입니다. 포인트 소스 어레이 방식으로도 충분히 본당 전 지역을 훌륭하게 커버할 수 있게 시공이 되었습니다. 라인어레이로 설계된 교회를 보면 사실 만족할 만한 결과물을 나타내고 있는 곳이 별로 없습니다. 최근에 컨설팅을 다녀 온 몇 몇 교회들만 봐도 제대로 된 곳이 없습니다. 이 부분은 다음 블로그 후기에 올려 드리겠습니다.
1층 언더 발코니 지역과 2층 성도석 도 훌륭하게...
우리나라 교회 성전형태로 보았을 때 1층 언더발코니 아래 성도석은 사실 라인어레이 스피커로도 커버가 불가능 한 지역입니다. 보조스피커를 설치하여 음향보강을 반드시 해야만 하는 구조인 경우가 대부분입니다. 스피커는 메인 스피커의 강한 음압에도 뚫고 나올 수 있는 넉넉한 파워에 톤밸런스도 비슷한 스펙을 가지고 있어야 합니다. 사이즈는 대략 5~8인치 LF에 HF DRIVER가 장착 되어 있어야 전체 인테리어에 방해 되지 않고 잘 어우러 지는 비쥬얼을 연출 할 수 있습니다. 또한 비록 풀레인지이지만 사운드 조절이 용이한 프로세서도 갖추고 있어야 합니다. 이러한 기본 적인 원칙만 지키고 스피커를 적절한 포인트에 위치를 하게 하면 그 다음은 오퍼레이팅 몫입니다. 그리고 Split-parallel 방식으로 스피커 포인트를 잡는 것이 일반적인 1층 언더와 2층 오버스피커 어레이 방식입니다.
메인 스피커가 포인트 소스 수평어레이 인 경우 이 교회 같은 2층 구조에서는 2층 성도석을 지향하는 스피커를 굳이 메인 클러스터에 배치할 필요는 없습니다. 2층 딜레이드 스피커로 충분히 커버를 할 수 있기 때문입니다. 아이러니하게도 그 이유는 저역대의 회절음과 고음역의 반사음들 때문입니다. 실내 공간의 특성도 한 몫을 하는데, 필스피커만으로 중고음역대를 보강해 줌으로써 사운드 밸런스를 충분히 잡아낼 수 있습니다
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