KR100501941B1 - 야외 잔향 부가 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야외에서 클래식 연주를 하더라도 연주를 듣는 청중은 실내의 연주공간에서 연주하는 것과 같은 공간감을 느낄 수 있도록 하여 클래식도 야외 연주가 가능하도록 하는 야외 잔향 부가 시스템에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 연주음을 믹싱하고 직접음을 출력시키는 믹서수단을 구비하는 한편 상기 믹서수단에서 믹싱된 신호음을 이용하여 초기 반사음 그리고 제1,2,3잔향음을 만들어 내는 잔향음 발생수단을 구비하고, 상기 잔향음 발생수단에서 만들어진 잔향음을 출력하는 스피커를 구비하되 상기 스피커는 정면의 직접음 스피커에서 좌우로 공연장을 따라 배열되게 하여 스피커에서 직접음과 초기반사음 그리고 제1,2,3잔향음을 출력시키도록 하므로서 이루어지는 것으로, 공연장에 앉은 청중은 잔향음에 의해 실내공연장에 있는 것과 같은 느낌을 받을 수 있도록 하는 것이다.

Description

야외 잔향 부가 시스템{Reverberation additional system of field}

본 발명은 야외에서 클래식 연주를 하더라도 연주를 듣는 청중은 실내의 연주공간에서 연주하는 것과 같은 공간감을 느낄 수 있도록 하여 클래식도 야외 연주가 가능하도록 하는 야외 잔향 부가 시스템에 관한 것이다.

록이나 재즈와 같은 음악은 야외 공연이 가능하나 클래식 연주는 항상 실내에서 연주를 하게되고, 그것도 적절한 울림이 있는 전문 공연 홀에서 연주하는 것을 선호하고 있다.

클래식 연주를 실내에서 하는 이유는 기존 시스템이 도 1 과 같이 스피커(1)(2)의 앞쪽에서만 반사음이 발생되므로, 야외에서 클래식 악기를 연주할 경우 측면과 배면에서의 반사음이 없어 연주음이 메마르게 들리기 때문이며, 이는 성악도 마찬가지로서 야외에서는 울림이 없어 공간감을 느끼지 못하므로 클래식 연주와 성악은 야외공연을 자제하고 실내공연을 선호하고 있는 실정이다.

그러나 클래식과 성악도 관중의 요구와 사회적인 통념의 변화로 인하여 야외에서의 연주나 공연이 행하여지고 있으며, 클래식이나 성악을 야외에서 행할 때 울림이 없어 메마르게 들리는 현상을 방지하기 위하여 메인 스피커에 잔향을 추가하여 소리를 확성하는 기법을 사용하고 있으나, 이것은 메인 스피커 앞에서만 잔향음이 들리게 되고, 거리가 떨어진 곳에서는 단순히 소리를 확성하고 입체적으로 들리도록 하더라도 소리의 잔향음이 적절히 들리지 않아 도저히 실내공연과 같은 효과를 볼 수 없는 것이었다.

클래식이나 성악과는 달리 재즈나 록과 같은 공연은 반사음을 필요로 하지 않아 스피커의 볼륨과 잔향만 주어도 야외에서 공연할 때 별다른 이상을 느끼는 않는 것이다.

즉 실내공연에서는 악기에서 발생하는 직접음이 들리고 시차를 두어 초기 반사음과 그 밖의 잔향음이 들리게 되어 웅장함과 공간감을 느끼게 되므로, 울림을 필요로 하는 클래식이나 성악의 효과를 극대화시킬 수 있으나, 야외에서는 상기된 초기 반사음과 그 밖의 잔향음이 들리지 않아 실내공연과는 비교할 수 없이 공간감과 웅장함이 떨어지는 것이었다.

본 발명은 실내 공연장에서 연주할 때 소리가 공연장에 부딪혀 반사음을 만들어 내므로서 공간감을 주고 있는 것과 같이 야외에서 공연할 때 인위적으로 공연장 주변에 반사벽을 만드는 것과 같은 효과를 스피커를 이용하여 잔향음을 출력시킴으로서 야외에서도 실내 연주와 같은 효과를 볼 수 있도록 하는 것이다.

이러한 본 발명은 연주음을 믹싱하고 직접음을 출력시키는 믹서수단을 구비하는 한편 상기 믹서수단에서 믹싱된 신호음을 이용하여 초기 반사음 그리고 제1,2,3잔향음을 만들어 내는 잔향음 발생수단을 구비하고, 상기 잔향음 발생수단에서 만들어진 잔향음을 출력하는 스피커를 구비하되 상기 스피커는 정면의 직접음 스피커에서 좌우로 공연장을 따라 배열되게 하여 스피커에서 직접음과 초기반사음 그리고 제1,2,3잔향음을 출력시키도록 하므로서 이루어지는 것으로, 공연장에 앉은 청중은 잔향음에 의해 실내공연장에 있는 것과 같은 느낌을 받을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 연주음을 믹싱하고 직접음을 발생시키는 믹서수단과, 상기 믹서수단에서 믹싱된 연주음의 시간을 지연시키고 음압레벨을 조절하여 잔향음을 발생시키는 잔향음 발생수단과, 상기 직접음과 잔향음을 가청 사운드로 출력시키고 야외공연장을 감싸는 형태로 일정높이에 설치되는 스피커로 이루어진다.

본 발명의 믹서수단은 클래식이나 성악에 의한 모든 음을 마이크로 집음한 전기적 신호음을 입력으로 하여 스테레오 형태의 직접음을 발생시키는 한편 잔향음 발생수단으로 믹싱된 신호음을 출력시키게 되는 것으로, 음향 시스템 구성시 필수적으로 사용되는 것이고, 상기 잔향음 발생수단은 믹서수단에서 출력된 믹싱 신호음에 대한 출력시간을 지연시키는 한편 음압레벨을 조정하여 출력시키게 되며, 상기 믹서수단에서 출력된 직접음과 잔향음 발생수단에서 출력된 잔향음은 공지된 앰프에 의해 증폭되어진 후 스피커로 출력되게 된다.

여기서 직접음을 출력시키는 직접음 스피커는 무대의 좌,우에 설치하고, 그 측면으로는 초기반사음과 제3잔향음을 출력시키는 스피커를 설치하며, 그 측면에서 공연장을 감싸는 형태로 제1잔향음과 제2잔향음을 출력시키는 스피커를 순차적으로 설치하게 되는 것으로, 스피커가 공연장을 전체적으로 감싸는 형태로 배치되어야 하며, 상기 스피커는 3m 이상의 높이를 갖도록 한다.

상기 잔향음 발생수단에서 출력된 신호음은 각각 스피커로 출력되어 마치 실내공연장에서 반사음이 들리는 것과 같은 효과를 내는 것으로, 상기 잔향음 발생수단에서는 신호음의 지연시간과 음압레벨을 적절히 조절해주어야만 마치 야외에 물리적인 반사벽을 설치한 것과 같은 효과를 느끼게 된다.

이러한 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명 잔향 부가 장치의 블록도 이고, 도 4 는 본 발명 잔향 부가장치의 스피커 배치도이다.

클래식이나 성악을 할 경우 각 악기소리나 음성은 도시되지 아니한 마이크로 집음되어 믹서(10)로 입력되게 되고, 상기 믹서(10)는 입력되는 모든 신호음을 믹싱하여 좌,우채널로 구분된 직접음으로 출력시키는 한편 초기반사음 발생기(20)와 잔향 발생기(21)(22)(23)로 출력시키게 된다.

여기서 믹서(10)는 현재 사용되고 있는 제품으로 각각의 신호음을 믹싱하되 특정의 신호음을 줄이거나 키울 수 있는 등 다양한 형태로 신호음을 조절할 수 있는 것이다.

상기 믹서(10)에서 출력된 메인출력음은 앰프(30)를 거쳐 무대의 좌,우에 설치된 직접음 스피커(40)로 출력되어 스테레오 신호음으로 직접 출력된다.

믹서(10)에서 출력된 신호음은 초기반사음 발생기(20)와 제1잔향 발생기(21), 제2잔향 발생기(22), 제3잔향 발생기(23)로 유입되어 신호음의 시간이 지연되는 한편 음압레벨이 조절되어 진 후 초기반사음 발생기(20)와 제1잔향 발생기(21) 및 제2잔향 발생기(22)의 출력음은 앰프(31)(32)(33)를 거쳐 초기반사음 스피커(41)와 잔향스피커(42)(43)로 출력되고, 제3잔향 발생기(23)에서 조절된 신호음은 초기반사음 발생기(20)의 출력과 믹서(25)에서 믹싱된 후 초기 반사음 스피커(41)로 출력되게 한다.

여기서 초기반사음 발생기(20)와 잔향 발생기(21)(22)(23)는 신호음의 지연조절이 가능하고 음압레벨의 조정이 가능한 제품을 이용한다.

초기반사음 스피커(41)는 메인 스피커(40)의 좌,우측에서 공연장의 전방으로 설치하고, 잔향 스피커(42)(43)는 상기 초기반사음 스피커(41)에서 이격시키되 전체적으로 공연장을 감싸는 형태로 배치하여야 하며, 필요한 경우 제2잔향음을 출력시키는 잔향 스피커(43')를 추가하여 설치하여도 무방하다.

초기반사음 발생기(20)와 제1잔향 발생기(21), 제2잔향 발생기(22), 제3잔향 발생기(23)에서는 신호음을 시간 지연시키고 음압레벨을 조정하여 직접음 스피커(40)에서 발생된 신호음보다 초기반사음 발생기(41)의 초기 반사 신호음이 늦고 음압레벨이 낮게 출력되게 하고, 제1잔향음은 초기신호음보다 시간이 늦고 음압레벨이 낮게 출력되게 하고, 제2잔향음은 제1잔향음보다 시간이 늦고 음압레벨이 낮게 출력되게 하고, 제3잔향음은 제2잔향음보다 시간이 늦고 음압레벨이 낮게 출력되도록 한다.

여기서 각 스피커로 출력되는 신호음의 지연시간(t)은 직접음 스피커(40)에서 스피커까지의 거리를 s라 하면 소리는 1초에 340m를 가게 되므로 t=s/340 (ms)의 식에 의해 계산되어진다.

그러나 잔향 스피커에 가까이 있는 사람은 직접음과 잔향음을 동시에 듣게 되어 부자연스럽게 들리므로, 현장에서 각 스피커와의 거리를 측정하여 지연시간(t)을 결정하되 선행음의 효과에 의거 5ms를 감하여 t=s/340 - 5 ms 의 식을 사용하여 결정하게 한다.

그리고 음압레벨은 역자승의 법칙인 에 의해 결정하고(여기서 d₀는 스피커의 전방 1m에서의 기준거리이고, d₁은 스피커에서의 이격거리를 말한다), 그리고 반사음은 벽에 부딪힐 경우 에너지가 절반으로 감소되므로 본 발명에서는 상기된 역자승의 법칙에서 계산된 값에 3dB를 감산한의 식에 의거 각 잔향 스피커의 음압레벨을 조절하도록 한다.

이러한 본 발명에서 먼저 직접음과 초기반사음 및 제1,2,3잔향음은 도 2 에 도시된 바와 같이 음압레벨은 낮아지고 시간은 지연되어 나타나는 것으로, 본 발명은 상기된 직접음과 초기반사음 및 잔향음을 초기반사음 발생기(20)와 제1잔향 발생기(21), 제2잔향 발생기(22), 제3잔향 발생기(23)에서 만들어 낸 후 공연장을 둘러싸게 배치된 스피커(41)(42)(43)에서 적절히 출력시킴으로서 야외에서도 실내공연장에서 공연할 때와 유사한 공간감을 느낄 수 있도록 한 것이다.

즉 실내 연주공간이 도5 에 사각면으로 도시된 바와 같다고 하면 직접음 스피커(40)에서 발생된 신호음은 직접 청중에게 전달되어지는 한편 도면의 화살표 표시와 같이 실내연주 공간의 벽면에서 반사되어 청중에게 전달되므로서 청중은 직접음과 초기반사음 및 잔향음을 들을 수 있어 공간감을 느끼게 되는 것으로, 야외에서는 도면의 화살표와 같이 신호음이 반사되는 반사판이 구비되지 못하게 되므로 도면과 같이 초기 반사음 스피커(41)와 잔향 스피커(42)(43)를 배열하여 초기신호음과 잔향음을 출력시키되 신호음을 지연시키고 음압레벨을 조절하여 마치 실내공간에서 연주음을 듣는 것과 같은 효과를 낼 수 있도록 한 것이다.

따라서 본 발명은 스피커(40)(41)(42)(43)의 배치와 상기 스피커(41)(42)(43)로 출력되는 신호음의 지연시간과 음압레벨의 조절이 필수적인 것으로, 스피커(40)(41)(42)(43)는 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이 직접음 스피커(40)를 중심으로 하여 공연장을 감싸듯이 초기 반사음 스피커(41),제1잔향 스피커(42), 제2잔향 스피커(43)를 배치하며, 제3잔향음은 초기반사음 스피커(41)로 출력시키되 필요한 경우 제2잔향음을 공연장에 설치된 스피커(43')로 출력시켜도 무방하다.

여기서 초기 반사음이란 음향학적으로 직접음이 발생되고 나서 약50ms이전에 생성되는 반사음들을 말하는데 공연장에서 볼 때 가까운 곳(음파는 공기중에서 1초에 340m를 진행하므로 50ms에는 약17m를 진행한다)의 반사음을 말하는 것으로 이 반사음은 아직까지 에너지가 많이 남아있기 때문에 직접음을 보강하는 역할과 확산감을 증가시키는 역할을 하게 된다.

초기반사음은 공연장의 약 30m이전의 사람에게만 해당하는 반사음이므로 뒷편에 초기반사음 스피커를 설치할 필요가 없으며, 뒤편에 설치하게 되면 자연스러움이 사라지기 때문이다.

따라서 도 6 과 같이 직접음 스피커(40)의 옆으로 메인콘솔을 중심으로 30-55^o 사이에 들어가도록 세팅하는 것이 적합하다.

여기서 입사각을 30-55^o 로 잡아주는 이유는 반사음의 입사각도가 상기 각도로 입사할 때 가장 좋은 청감적인 선호도가 나타나기 때문이다.

잔향음은 직접음이 발생하고 50ms 이후에 나타나는 반사음을 말하는 것으로, 제1잔향 스피커(42)는 공연장의 양측에 배치하고 제2잔향 스피커(43)는 공연장의 뒷편에 배치하며, 제3잔향음은 초기 반사음 스피커(41)에서 초기 반사음과 같이 출력되도록 한다.

그리고 공연장의 맨 뒷편에 또 다른 제2잔향 스피커(43')를 설치할 수 있는 것으로, 제2잔향음을 출력시키도록 한다.

또한 사람은 위에서 입사하는 소리에 대해서는 방향성을 잘 인지하지 못하기 때문에 잔향음 스피커(41)(42)(43)는 되도록 이면 청중보다 높게 3m이상 되게 설치하는 것이 좋다.

한편 각 스피커(41)(42)(43)에서의 출력시간은 초기반사음 발생기(20)와 제1잔향 발생기(21), 제2잔향 발생기(22), 제3잔향 발생기(23)에서 조절하게 되는 것으로, 지연시간은 t=s/340 - 5 (ms) 의 식에 의거 계산하게 된다.

여기서 s는 직접음 스피커(40)에서 지연을 원하는 스피커까지의 거리를 말한다.

그리고 각 스피커(41)(42)(43)에서의 음압레벨도 초기반사음 발생기(20)와 제1잔향 발생기(21), 제2잔향 발생기(22), 제3잔향 발생기(23)에서 조절하게 되는 것으로, 음압레벨은 역자승 법칙에 의해 계산된 음압레벨에서 벽면에 반사될 때 음압이 절반으로 줄어들게 되므로 본 발명에서는 이를 고려하여 역자승 법칙에 의해 계산된 음압레벨에서 3dB를 빼주어 의 식에 의해 계산하도록 한다.

위에서 제시된 방법으로 음압레벨을 계산하고 직접음이 120dB로 가정하였을 때 각 스피커(40)(41)(42)(43)에서의 지연시간과 음압레벨 세팅을 표시하면 도 7 과 같다.

이같이 직접음 스피커(40)를 중심으로 잔향음 스피커(41)(42)(43)를 배열하고 각 스피커(41)(42)(43)에서의 지연시간과 음압레벨을 조절하면 직접음과 잔향음이 시차와 레벨의 차이를 두고 들리게 되므로, 청중은 마치 실내공연장에서 연주를 듣는 것과 같은 웅장감과 공간감을 느낄 수 있는 것이다.

본 발명은 야외에서 클래식 또는 성악을 연주하더라도 잔향음이 실내 연주공간과 같이 들리게 되어 실내공연장에서 연주를 듣는 것과 같은 효과를 볼 수 있으므로, 야외에서도 충분히 클래식이나 성악연주를 즐길 수 있는 것이다.

도 1 은 기존 음향 시스템 개념도

도 2 는 반사음의 개념도

도 3 은 본 발명 야외 잔향 부가 시스템의 블록도

도 4 는 본 발명 야외 잔향 부가 시스템의 배치도

도 5 는 반사음의 흐름을 보인 개념도

도 6 은 초기 반사음 설치 상태도

도 7 은 스피커의 지연시간과 음압레벨의 세팅 실시예 설명도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 믹서 20 : 초기반사음 발생기 21 : 제1잔향 발생기

22 : 제2잔향 발생기 23 : 제3잔향 발생기 30,31,32,33 : 앰프

40 : 직접음 스피커 41 : 초기 반사음 스피커 42,43,43' : 잔향 스피커

Claims (6)

1. 삭제
2. 마이크로 집음되어 전기적 신호음으로 변환된 연주음을 믹싱하고 스테레오 직접음을 출력시키는 믹서수단과, 상기 믹서수단에서 믹싱된 연주음의 시간을 지연시키고 음압레벨을 조절하여 초기반사음과 잔향음을 발생시키는 잔향음 발생수단과, 상기 믹서수단에서 출력된 직접음을 출력시키고 무대의 좌우측으로 설치되는 직접음 스피커와, 초기반사음과 제2잔향음보다 시간이 늦고 레벨이 낮은 제3잔향음을 출력시키고 상기 직접음 스피커의 측면 전방으로 설치되는 초기반사음 스피커와, 상기 잔향음 발생수단에서 출력된 초기 반사음보다 시간이 늦고 레벨이 낮은 제1잔향음을 출력시키고 공연장의 측면에 설치되는 제1잔향 스피커와, 상기 잔향음 발생수단에서 출력된 제1잔향음보다 시간이 늦고 레벨이 낮은 제2잔향음을 출력시키고 공연장의 뒤쪽에 설치되는 제2잔향 스피커로 이루어진 것을 특징으로 하는 야외 잔향 부가 시스템.
3. 제2항에 있어서, 잔향음 발생수단의 신호음 지연은 t=s/340 -5(ms) 식에 의거 직접음 스피커와의 거리(s)를 소리가 1초에 전달되는 속도인 340m로 나눈 값에서 선행음의 효과를 볼 수 있는 시간인 5ms를 감산한 만큼 지연되게 하는 것을 특징으로 하는 야외 잔향 부가 시스템
4. 제2항에 있어서, 잔향음 발생수단의 신호음 음압레벨 조정은 식에 의거 계산된 음압레벨로 세팅시키는 것을 특징으로 하는 야외 잔향 부가 시스템.(여기서 d 0 는 직접음 스피커의 전방 1m에서의 기준거리, d 1 은 직접음 스피커에서 잔향음 스피커와의 이격거리)
5. 제2항에 있어서, 초기반사음 스피커와 잔향 스피커는 지면에서 3m 이상을 이격시켜 공연장을 향하게 설치하는 것을 특징으로 하는 야외 잔향 부가 시스템.
6. 삭제