SSM 101 STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 (1) 레이시 (Latency, 지연 시간) 이더넷 네워의 주된 구성 요소는 케이블과 스위치이다. 네워를 정보를 라우려면 스위치가 정보를 수신여 주소에 지정된 데이를 분석 고, 그 정보가 가장 적 케이블로 전송되어 목적지에 전달되어야 다. 이 로세스를 수는데에는 보 몇 μs 정도의 시간이 걸리는데, 네워의 규모가 더 커짐에 따라 신가 과야 는 스위치의 수가 늘어나기 때문에 모든 스위치의 레이시가 산여 증가게 된다. 중 라이브 오디오 시스 에서는 네워, AD/DA 변, DSP의 각 성능이 전체 시스 레이시의 약 1/3에 달다. 최상의 사운드를 보기 위서는 총 시스의 레이시를 고 려여 세심게 관리야 다. 인이어 모니 시스(IEM) 운영시에, 약 5~10ms의 지연은 분간기 어렵고 10ms 이상의 지연은 명게 인지되므 로, 레이시의 관리가 가장 까다롭다고 수 있다. 그러나 PA에서 FOH 및 모 니 스커 시스에서 1ms의 레이시 증가는 스커를 30cm 더 멀리 배치 는 것과 같기 때문에, 상대적으로 문제는 아니라고 볼 수 있다. Dante™와 같은 기가비 네워에서 실되는 오디오 네워 로콜의 레이시 는 1ms 미만이 될 수 있으며, 이는 실제 모니링 시스에서도 게 문제가 되 지는 않는다. 워 설정을 변경는 약간의 로그래밍 시간만 요다. 결과적으로 아날로 그 시스에서와 같은 케이블링 작업과 비교보면 상당 시간이 절약된다. STP 케이블 및 광 케이블 설계와는 별개로, 신는 먼 거리의 네워에도 전 송이 가능다. 오디오 시스 안에서 입력 및 출력 장비가 연결된 설치 위치는 더이상 중요지 않다. 실제로 공연 상에서 부가 멀 박스를 사용는 대신에 작은 입출력을 사용게 되면, 장에서 여러 개의 I/O를 사용 수 있 는 위치의 선이 자유로워진다. (3) 컨롤 오디오를 송수신기 위 네워 오디오 기술을 이용면, 정보 제어 신 를 동일 STP, 또는 광 케이블에 께 실어 전송 수 있으므로, 추가적인 GPI, RS232, RS422, 또는 RS485 케이블을 설치 요가 없다. 예를 들어, IP 비디오 연결, 이더넷 기반의 소웨어 제어, RS422 직렬 컨버를 사용는 기계 제어, 또는 인넷 액세스 등이 가능다. 또 무선 액세스 인(Wireless Access Point, WAP)를 사용여 블릿으로 시스 구성 요소를 제어 수도 있다. 3. 고려야 세 가지 사 (Three things to take into consideration)
102TECHNICAL REPORT - 네워 오디오 개론 (2) 이중 (Redundancy) 아날로그 시스에서는 오디오 신가 개별 케이블을 따라 전송되기 때문 에, 케이블에 문제가 발생면 일반적으로 나의 신만 영을 받게 된다. 또 예비 멀 코어 케이블이 준비되어 있다면, 문제가 발생더라도 케이 블의 교체를 시스 기능에 심각 영을 미치지 않고 쉽게 결 수 도 있다. 그러나 네워 오디오 시스에서는 긴 케이블 나에 문제가 발 생면 전체 시스이 문제가 되기 때문에, 엔지니어가 시스을 복구는 데 어려움을 겪을 수 있다. 그래서 지난 몇 년 동안 IT 산업계에서는 몇몇 뛰 어난 이중 기능이 개발되었다. 케이블은 중요 모든 연결부를 이중으로 설치 수 있으며, 케이블에 문제가 발생면 다른 케이블이 대체된다. 이 러 네워 오디오 시스은 열악 외부 경에서는 더 취약 수 있기 때문에, 렌 어링 시스에서는 가능면 이중 드웨어를 사용는 것이 좋다. (3) 복잡 (Complexity) 아날로그 시스의 모든 입출력 연결에는 XLR 커넥 방식의 물리적 연결 이 이루어진다. 믹싱 콘솔의 뒷면에 연결된 멀 케이블 배선을 보면, 무엇이 어떻게 연결되어 있는지 쉽게 악 수 있다. 그러나 네워 오디오 시스 에서는 이러 기능적 연결이 물리적 연결과 전 다르다. 네워에 연 결된 오디오 시스을 보면 몇 가닥의 STP 케이블, 또는 광 케이블로 다른 장치에 연결된 장치만 볼 수 있으며, 케이블 나에 오디오 신가 몇 개가 송수신되는지 전 알 수 없다. 네워 오디오 시스 설계를 위서는 네 워 기술을 가진 숙련된 시스 엔지니어가 요다. 또 오디오 시스 을 구매, 설계, 구축, 유지, 관리, 운영는 과정에서 시스 업체, 시 스 사용자가 수는 역을 기적으로 변되었다. (1) 이더넷 (Ethernet) 1970년대, 미국 캘리니아에 있는 로 알 연구센(Palo Alto Research Center)에서는 마우스, 레이저 린, 컴 네워와 같은 컴 기술 이 개발되었는데, 이 Aloha-Net이나 ARPA-Net과 같은 기술로부 시작 여, 계속서 인넷 네워 기술을 발전시켜 왔다. 이 Robert Metcalfe 는 로 알 연구센에 근무 다음 3COM을 설립고, 사무실에서 사용 기 위 이더넷이라고 불리는 실용적인 네워 준을 개발다. 30년 이상이 지난 에도 전 세계는 이 준을 정보 시스과 모든 개인 정보 시 4. 이더넷 네워란 무엇인가? (What is an Ethernet Network?) TECHNICAL REPORT
스을 구축는 데 사용고 있다. 오늘날 매되는 모든 컴, 스마, 블릿은 어떤 로든 이더넷 가 내장되어 있으며, 이러 이더넷 로콜은 IEEE 802.3 으로 준되어 있다. (2) 구성 요소 (Building block) 이더넷 네워의 기본 구성 요소에는 컴, 디지 믹서 등에 내장되어 있는 NIC(network interface cards)와 네워 연결을 위 케이블, 그리고 모든 네워 를 께 연결고 모든 정보를 올바르게 라우는 스위치가 있다. 네워 시스의 질은 네워 시스이 얼마나 많은 정보를 전달 수 있는가 로 결정되며, 이러 구성 요소들의 작동 속도는 1972년 초당 1Mb에서 2014년에는 초당 1Gb까지 늘어났다. (3) 주소 (Addressing) 이더넷은 정보 스림을 작은 (packet)4)으로 나눈 에 네워를 여 발 신자가 지정 정 수신자 주소에 전송는 방식으로 운영된다. 모든 NIC에는 각각의 고유 주소가 있으며, 스위치는 을 보낼 위치를 식별 수 있도록 메모리의 네워 에 연결된 주소 목록을 보관다. 전 세계의 모든 NIC는 제조 업체에서 로그래밍 고유 MAC(media access control) 주소5)를 가지고 있다. 전 세계에는 280조 개의 서로 다른 MAC 주소가 있으며, IEEE가 주소를 제조 업체에 당는 방식으로 규격 여 관리고 있다. 이렇게 면 모든 전 세계의 모든 네워 카드의 MAC 주소는 중복되지 않고 상 올바르게 작동다. 그 밖에 로컬 네워를 더 쉽게 관리기 위 MAC 주소 이외에 ‘사용자 정의’에 의 주소 지정 레이어도 사용이 가능데, 이를 IP(Internet Protocol) 주소6)라고 다. IP 주소는 일반적으로 4개의 바이 나열(예, 192.168.1.1)로 구성되며(‘IPv4’), 네 워 번와 스 번로 구분된다. 이러 구분은 역시 4개의 바이 나열로 이루 어진 서브넷 마스(부분망, subnet mask)에 의 결정된다. 서브넷 마스에 1이 있 SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 103 4) (packet): 신망을 여 나의 장치에서 다른 장치로 블록으로 송신되는 정보의 단위. 5) MAC(media access control) 주소: IEEE 준 조직이 당 48비(6바이) 주소를 사용는 주소 지정 시스인 미디어 액세 스 제어. 48비는 280조의 고유 주소를 가지며, 중복되는 주소는 존재지 않는다. 6) IP(Internet Protocol) 주소: 네워상의 정보 스림을 관리기 위 사용자가 정의 수 있는 인넷 로콜 주소. IP 주소 는 네워 번와 스 번를 다. 로컬 영역 네워(일반적으로 4바이 주소로 지정되는 IPv4를 사용는 사무실 네워)와 광역 네워(일반적으로 16바이 주소로 지정되는 IPv6를 사용는 인넷)에서 정보를 라우다.
104TECHNICAL REPORT - 네워 오디오 개론 7) VLAN(Virtual Local Area Network): 가상 LAN. 관리 스위치는 동일 드웨어를 사용여 네워 래을 둘 이상의 ‘가 상’ 네워로 구분 수 있다. 는 모든 IP 주소 비는 네워 번에 속며, 서브넷 마스에 0이 있는 모든 비 는 스 번에 속다. 소규모 네워에서 사용는 서브넷 마스의 기본값은 ‘255.255.255.0’인 경우 가 많다. 네워 관리자는 세 개의 255는 고정으로 유지고, 마지막 바이의 스 번만 변경여 네워의 기기에 당 수 있다. 처음 세 개의 숫자는 네워 번라서 변경되지 않지만, 대규모 네워의 경우에는 더 많은 스 번의 저장 공간을 보기 위 서브넷 마스를 변경 수도 있다. 일반적으로 사용자는 네 워 작업을 위 NIC의 IP 주소를 수동으로 로그래밍야 지만, 대부분의 경우에 는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 사용여 NIC가 연결될 때마다 중앙에 위치 장치(스위치, 라우 또는 컴)를 자동으로 로그래밍 수 있다. 2008년부는 인넷에서 사용되는 기기의 양 때문에 4개 바이 주소 범위를 초 과게 되어, 16개 바이로 구성된 IP 주소(‘IPv6’)가 도입되었다. 그러나 오디오 네 워를 산업용 네워의 경우에는 아직도 4개 바이 구성의 버전이 여전 사용되고 있다. (4) VLAN7) 이더넷 802.1q 준을 사용면 고속 네워상에서 VLAN(Virtual Local Area Network, 가상 근거리 신망)이 가능진다. VLAN은 오디오, 비디오 및 제어 데이에 대 별도의 논리 네워를 생성여, 동일 드웨어를 사용면서도 다중 논리 네워가 시스을 지원 수 있도록 다. 장에서 많이 사용되고 있는 스위치는 일반적으로 VLAN 준을 지원다. (5) 네워 오디오 (Networked Audio) Dante™, CobraNet™및 EtherSound™ 장치와 같은 이더넷 네워 오디오 기 기는 이더넷 네워 상에서 정보를 주고 받을 수 있도록 NIC가 내장되어 있어야 다. 오디오 로콜은 지정된 MAC 주소 레이어를 사용여 데이를 주고 받으며, MAC 주소는 기기가 가지는 고유값이기 때문에 네워 상에서 전 문제 없이 동작 다. TECHNICAL REPORT
(1) P2P (Poin to Point) 엄밀 말서 P2P는 네워 로지가 아니다. P2P 시스은 정 두 지점 간의 연결로만 구성된다. P2P 시스에 당되는 디지 오디오 맷으로는 AES3(AES/EBU, 2채널), AES10(MADI, 64채널), AES50(SuperMac, 48채널)이 있다. 요에 따라 스리나 매릭스 라우와 같은 분배기를 시스 안에서 사용 수 있다. (2) 데이지 체인 (Daisy chain) 데이지 체인 로지는 네워를 직렬로 연결는 간단 방식이다. 데 이지 체인 로지를 사용는 네워 오디오 규격으로는 EtherSound™ 가 있다. EtherSound™는 양방으로 고정 대역의 64채널의 오디오 채널 신를 송수신 수 있다. 데이지 체인 로지의 장점은 네워 정보가 비교적 간단고 빠르기 때문에, 네워 상에서 약 1.4μs 정도의 레이시 만 추가된다는 것이다. 반면에 네워 시스 안에서 기기 간의 연결에 문제가 생겼을 경우에, 네워 동작에 문제가 생긴다는 단점이 있다. EtherSound™ 맷의 데이 지 체인 로지는 이러 단점을 개선기 위 스 로지의 스위치 를 사용여 분 수 있다. 단 스 로지의 경우에 오디오 데이는 방으로만 시스의 스위치를 과 수 있다. 일부 Dante™ 기기에는 데이 지 체인 로지도 지원는 소 스위치가 내장되어 있는 경우도 있다. (3) 링 (Ring) 링 로지는 마지막 기기가 첫 번째 기기에 다시 연결되어 링 를 나 내는 데이지 체인 로지를 말다. 모든 기기들의 연결이 링의 로 이루어져 있기 때문에 양방으로 정보 전달이 가능며 이중 기능이 내 장되어 있다. 또 추가의 이중를 위 이중 의 링 로지를 사용 수도 있다. OPTOCORE®는 최대 500개의 오디오 및 비디오 채널 용량을 가진 높은 대 역의 직렬 중복 링 로지를 지원며, Rocknet은 80개, 또는 160개의 채널 용량을 가진 전용 중복 링 로지를 지원다. EtherSound™ ES100 준은 64개의 오디오 채널을 제공는 중복 링 로지를 지원다. (4) 스 (Star) 스 로지는 네워 대역을 가장 율적으로 사용는 장점을 가 지고 있으며, 대부분의 네워 시스은 스 로지로 디자인된다. 고 SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 105 5. 네워 로지 (Network topology)
속 네워 정보 래을 운반는 스 로지의 중심은 워와 이중 의 여분 로세싱으로 디자인 수 있는 반면에, 네워의 주변은 씬 더 낮은 로세싱으로 디자인된다. 스 로지는 ‘tree’, 또는 ‘star of stars’로 변된 로도 가능다. 스 로지는 네워 장이 용이며, 네워의 어느 위치에서도 연결이 가능다. 단점은 스 로지 중심 위치의 중요도이다. 네워 에 연결된 장치에서 주고받는 모든 정보가 스 로지의 중심을 르기 때문에, 만약에 네워 중심에 문제가 생기게 되면 전체 네워에 문제가 발생게 된다. 스 로지를 사용는 네워는 이더넷 스 닝 리 로콜(STP, Spanning Tree Protocol)8)을 사용여 이중 수 있다. Dante™ 및 CobraNet™에서 스 로지를 사용여 네워에 대 이중 링를 제공여 완전 이중를 지원고 있다. (5) 로지 선 (Selecting a topolory) 재 네워 오디오의 시스 구성은 위치, 채널 수, 레이시, 시스 비 용, 안정성, 장성, 개방/쇄, 이더넷 규격 등을 고려여 위에서 열거 4개의 방식이거나, 이러 방식의 조으로 대부분 이루어진다. 네워 방식을 선야 는 경우에는 네워 전문가나 컨설 업체 의 조언이 요다. 106TECHNICAL REPORT - 네워 오디오 개론 8) 스닝 리 로콜(Spanning Tree Protocol): 로콜 IEEE802.1d 이더넷 준. 이더넷 스위치가 네워의 루를 차단 고 성 링가 실 경우에 사용 수 있도록 예약는 로콜. TECHNICAL REPORT
9) 렁(trunking): 2개 이상의 케이블을 사용여 IEEE802.3 ad 링 기능을 지원는 스위치에 연결는 것. 두 개 이상의 연결을 사용면 나의 대용량, 또는 이중 연결로 작동다. 10) 링 어그리게이션(link aggregation): 2개 이상의 네워 연결을 나로 결는 것. 링 어그리게이션을 사용려면 이더넷 케이블이 동일 네워 스위치에 연결되어 있어야 고, 네워 스위치가 링 어그리게이션을 지원야 다. 11) 관리 스위치(managed switch): VLAN, 렁, 스닝 리, Quality of Service, 계 수집, 오류 보고 등의 추가 기능이 있는 스위치. SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 107 (1) 렁 (Trunking)9) / 링 어그리게이션 (Link Aggregation)10) 이더넷 IEEE 802.1.ad 링 어그리게이션/렁 준을 사용면, 관리 스위 치11)를 2개 이상의 케이블로 연결여 케이블에 정보 래을 분산시 수 있다. 케이블 나에 장애가 발생면 다른 케이블이 손실된 연결을 자동으로 대체게 된다. 링 어그리게이션은 나의 케이블이 유실되면 더 낮은 속도로 전되므로, 충분 여유가 있도록 설계되어야 다. 렁은 연결만 중복되므로 개의 스 위치에 장애가 발생면 당 스위치에 연결된 장치는 자동적으로 끊어지게 된다. (2) 링 (Ring) 링 로지는 기본적으로 마지막 장치와 첫 번째 장치가 연결된 데이지 체인 로지다. 또 모든 장치가 두 개의 케이블로 네워에 연결되므로, 시스의 케이블 나가 유실되더라도 연결은 그대로 유지된다. 여기에 두 번째 장애가 발 생면 네워가 두 개로 끊어진다. Ethersound™, Optocore® 및 Rocknet™과 같은 스리밍 네워 로콜이 된 중복 링 로지는 스 로 지에 비 케이블이 적게 요 뛰어난 이중를 제공다. 링 로지는 Dante ™ 및 CobraNet™과 같은 스위칭 네워 로콜에서도 작동도록 설계 될 수 있지만, 추가 스위치를 사용야 므로 권장지 않는다. (3) 스닝 리 (Spanning Tree) 스 네워 상에서 정보 은 IP 및 MAC 주소를 기반으로 는 네워 를 전송된다. 여기에는 논리적인 아처가 있어야 는데, 모든 소스-분산 조에는 스위치와 케이블을 과는 경로가 나만 있을 수 있다. 더 많은 경로 루가 발생게 되면, 네워의 잡으로 이 정보 에 루가 발생여 영원 를 수 있는 위이 있다. 따라서 IEEE802.1w 스닝 리 로콜(STP, Spanning Tree Protocol)을 지원는 관리 스위치를 사용다면, 스 로 콜에서는 루가 용되지 않는다. STP를 지원는 스위치는 루를 발생시는 는 차단 수 있지만, 루의 성 가 실 경우에는 차단을 제게 된다. 또 네워 영역을 보기 위 네워에 여러 루를 만들 수도 있 다. 완전 이중를 위 네워는 서로 연결된 모든 위치에서 이중 스위치를 사 용여 간단 이중으로 구축 수 있다. 이 시스의 장점은 시스이 어떠 장 6. 이중 개념 (Redundancy concepts)
108TECHNICAL REPORT - 네워 오디오 개론 애에서도 복구될 수 있다는 것이며, 단점은 네워에서는 몇 초정도 걸린다는 것 이다. 대부분의 관리 스위치는 RSTP(Rapid STP), 또는 MSTP(Multiple STP)와 같은 여러 가지 의 STP를 지원다. (4) Dante™및 CobraNet™ 이중 링 (Dual Link) 모든 Dante™및 CobraNet™ 장치는 'Primary’ 및 ‘Secondary'라는 두 개의 이더넷 가 내장되어 있다. 이런 이중 방식은 일반적으로 주(Primary) 가 작업을 수 지만, 당 연결에 문제가 발생는 경우에는 보조(Secondary) 가 작동여, 자동으로 인계받게 된다. Dante™는 완전 이중를 위 이중 네워를 사용 수 있으며, CobraNet™은 STP 로콜을 추가로 사용야 다. (5) EtherSound™ ES-100PPM EtherSound™ ES-100 준은 링 로지를 사용여 장치를 연결 수 있도록 고, 개의 장치는 '기본 주 마스'로 지정된다. PPM 장치는 정상 작동 중에는 링을 차단고, 어느 지점에서 링이 깨지면 차단이 제되는 스닝 리 로콜과 유사 기능을 가진다. (6) 이중 개념의 선 (Selecting a redundancy concept) 모든 네워 애리케이션은 이중 방식을 나, 또는 여러개를 조여 구성 수 있다. 여기서 고려야 중요 사은 이중 방식의 레벨 정도이다. 어링용 애 리케이션 시스에서는 단일 스위치만으로도 충분 수 있다. 일반적으로 케이블은 최 대 물리적으로 분리여 장거리 케이블을 예비 구성야 다. 또 다른 중요 고려 사 은 복구 이밍이다. 즉, 시스이 케이블 손, 또는 스위치 고장에서 복구되어야 는 시간을 말다. OPTOCORE®, Rocknet™과 같은 쇄 시스을 사용는 경우의 이중 방식은 제조업체가 선다. 또 준 이더넷 장비를 사용는 경우에는 이중 방식을 선 고 네워 오디오 시스의 모든 스위치를 로그래밍는 약간의 고급 지식을 요로 다. TECHNICAL REPORT
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 109 7. 배선 (Cabling) (1) UTP 및 STP 케이블 대부분의 이더넷 네워는 쌍으로 꼬여진 8개의 구리선이 된 케이블을 사용다. 이러 네워 케이블에는 STP(Shielded Twisted Pair)와 UTP (Unshielded Twisted Pair)가 있다. STP는 실드 처리된 것으로 전자기 간섭으 로부 네워 신를 보다. UTP는 실드 처리되지 않은 일반적인 케이블 을 말다. 네워 케이블과 접속 커넥는 다양 용도와 질로 제공되며, Telecommunications Industry Association(www.tiaonline.org)에 의 카고리 1에서 7까지로 준되어있다. 이러 카고리의 구분은 케이블에 사용된 재료와 미 당 와이어, 도선의 꼬임 등에 의 결정된다. CAT3는 10Mb의 저속 이더넷 네워를 위 사용 되는 낮은 질의 케이블이므로, 100Mb 이더넷 기반 네워를 위서는 CAT5 이상을 사용야 다. (주의: CAT3 케이블은 CAT5와 외관 상으로는 동 일게 보이기 때문에 주의야 다.) 좀 더 개선된 기가비 시스의 네워 를 위서는 CAT5E를 사용는 것이 좋다. 최근에 많이 사용되는 CAT6와 CAT7은 성능이 더욱 개선되었다. 고정 설치용 케이블로는 단선(solid core), 칭용 케이블로는 연선(flexible) 이 주로 사용되며, 케이블 복 보 재 및 렌 사의 어링을 위서 S/ FTP(Shilded Foiled Twisted Pair) 등이 있다. (2) UTP 및 STP 커넥 이더넷 네워 케이블의 커넥는 RJ45를 사용다. 예전에 업계에서는 대 부분 케이블 및 커넥를 조립된 로 매였으나, 요즈음은 별도로 케이블 과 커넥를 구입여 설치자가 간단 도구를 사용여 케이블을 조립 수 있 다. UTP 및 STP 의 케이블에 사용되는 설비용 케이블(단선 코어, solid core)과 유연 케이블(절연 코어, stranded core)의 커넥로는 RJ45의 여러 가지 버전이 사용된다. 스위치 제조 업체에서는 대부분 CAT5용 구리 커넥를 ‘TX’, 즉 ‘1000BASE TX’라고 부른다. 로 오디오에서는 Neutrik EtherCon®을 렌 어링용 커 넥로 사용는 경우가 많다. (3) 광 케이블 광 케이블은 10km 이상의 케이블에 신가 전송되는 동안 STP 케이블에 비 씬 더 높은 주수를 처리 수 있다. 광 케이블에는 멀 모드와 싱글 모 드의 두 가지 모드가 사용되는데, 멀 모드는 최대 2km의 기가비 연결을 처 리 수 있고, 싱글 모드는 비싼 레이저 다이오드를 요로 지만, 최대 80km
110 TECHNICAL REPORT - 네워 오디오 개론 알립니다. 지면 관계상 ‘네워 오디오 개론’ 기사는 2에 걸쳐 연재됩니다. 1 (SSM vol.10) 1. 네워 오디오란 무엇인가? 부 7. 배선 까지. 2 (SSM vol.11) 8. DanteTM 부 13. 네워 오디오 시스의 발전 까지. SOUND STAGE 연결을 처리 수 있다. Fiberfox®와 같은 일부 사들은 군용 스에 적 수준을 제공기 때문에, 렌 의 어링용으로 많이 사용되기도 다. (4) 광 케이블 커넥 광 케이블 커넥는 SC, ST, LC 등의 다양 이름으로 제공된다. 케이블을 커넥와 조립기 어렵기 때문에 대부분 커넥를 완제으로 매된다. 스위치는 모듈식 시스을 사용는데, 이러 모듈에 대 규격 준은 기가비 인이스 컨버(GBIC, Gigabit Interface Converter)와 소 러그(SFP, Small Formfactor Pluggable)라고 불리는 미니 버전이다. 스위치 제조사들은 주로 광 네워 연결에 사용되는 커넥를 ‘FX’, ‘LX’, 또는 ‘SX’ 라고 부른다. (예: ‘1000BASE FX’) 렌은 어링 장비의 실 연결을 위 Neutrik은 OpticalCon® 연결 시스 을 개발여 광 커넥를 추가로 보다. Connex는 Fiberfox®를 제공여 광 신 가 긁거나 및 오염된 경우에 덜 민감도록 분산 렌즈를 사용기도 다. (5) 미디어 컨버 (Media converters) 광 모듈이 없는 스위치는 미디어 컨버를 사용여 광 연결부로 작동도록 사용 수 있다. 미디어 컨버는 높은 대역 연결에 광범위게 사용된다. 그러나 네워 레이시를 최소기 위서는 내부 광 모듈이 있는 스위치를 사용는 것이 좋다. 정 주 경기아센 무대기술장 (사)무대음 이사 TECHNICAL REPORT
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112 문 민 | OmegaMediaGroup 1. 서론 최신 디지 믹싱 콘솔들의 렌드는 DSP 연산 기술의 상이 제일 부분을 차지 는 것 같다. DSP 채널의 운용 가능 숫자 증가, 높은 샘 레이의 운용, 오디오에 된 디지 오디오 네워의 내장, 러그인의 내장 등이 있다. 48KHz 기반에서 96KHz로 샘 레이를 올려 상도를 높이고. 레이시를 역으로 줄이는 것을 꾀고 있다. MILAN, DANTE/AES67 등의 음 업계 범용의 디지 오디오 로콜을 내장고 이미 사용고 있던 디지 오디오 로콜의 운용 가능 로를 넓가기도 다. 3rd party 장비를 야만 사용 수 있던 아날로그 이, 컴레서, 리미가 내부 러그인되었다. 리버브, 딜레이 머신 등의 이 머신들도 콘솔 내부의 DSP를 용 운용 수 있도록 고 있는 점이 징적이다. 이런 다양 로세싱이 믹싱 콘 솔 내부에서 이루어지면서 계별 레이시의 차이를 야기고 이런 부분의 보정을 위 적극적으로 믹싱 콘솔 내부에 Delay Compensator가 내장되고 있다. 이번 은 그 딜레이 보정기의 요성, 사용법에 다루어 보겠다. TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 글을 쓰고 있는 이 시점, 달력은 이미 봄을 시지만 아직도 추위가 남아 있다. 이 글을 읽 을 즈음엔 SSM 독자 여러분들은 따뜻 살의 봄을 만끽시길 바라본다. 제작국의 요청으 로 좋은 음 기술 이야기를 나눌 수 있게 기를 주셔서 감사고, 이렇게 처음 SSM 지면을 서 독자 여러분께 인사를 남겨본다. 자가 몸담고 있는 여러 공연, 방송 등의 이야기 중 에서 어떤 부분이 ‘요즘’의 이야기로 좋을까? 를 고민던 차다. 그래서 최신 디지 믹싱 콘 솔들에 적극 반영되고 있는 Delay Compensator 이야기를 볼까 다. The DELAY COMPENSATOR story for Suitable for recent digital mixing console operation trends 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 TECHNICAL REPORT
그림 1. 시간의 름에 따른 소리의 기, 위상의 변 SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 113 2-1. 위상에 대 2. 본론 우리는 Delay Compensator를 이야기기 전, 시간의 지연으로 인 결과물이 문제가 생기는 이유를 먼저 설명고자 다. 기본적인 물리적인 부분을 살보자. 위상에 대 이야기이다. 다들 충분 잘 알고 있 겠지만 기억을 기시는 차원에서 살보자. 위상은 주기적으로 변는 동이나 진동에서, 정 시점에서의 동 상를 말 다. <그림 1>은 많이 보아왔던 그래이다. 사인 수 로 을 시다. 소리의 기는 수직축, 시간의 름은 수축으로 되어 있다. 수축은 즉 시간축을 말 고 있으면서, ‘소리의 동에서 정 시점의 동 상’를 알 수 있는 위상도 께 수 있다. 검정색 기준으로 수직으로 그은 녹색선의 시점에 따라 검정색 의 위상은 180도의 상이라 단 수 있다. 그래의 수축인 시간의 름과 위상의 변는 비례서 움직이고 있다. 추가로 주색 까지 2개 이 있고, 수직으로 그은 녹색 선의 시점에서 각 의 시점(위상)을 본다면 주색 은 90도의 위상 을 가지고 있으며 검정색 과 비교면 90도의 위상차를 가지고 있다. 두 을 시간의 시점에서 봤을 때, 출발점 내지 도착점의 시간차가 발생다. ‘시간차’는 즉 ‘위 상차’도 발생는 것이라 인 수 있다. 만약 2개 이 시점에서 위상이 같다면 은 위상차가 없다고 며, 두 이 쳐졌을 때 정게 두 배의 소리가 된다. 만약 2개 이 시점에서 위상 이 완벽게 다르다면(180도 차이) 위상차가 최대가 되고, 쳐졌을 때 정게 소리 는 상쇄되어 사라지게 된다. XLR 로의 원리나 라인 어레이 이론, 노이즈 캔슬링 등 의 실제 사례에서 우리는 이 위상과 위상의 차이를 잘 이용고 있다.
그림 2. 그림 3. 114 TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 나의 음원에서 소리가 시작되어 복수의 마이에 집음되는 예를 보자. <그림 2> 와 같이 나의 음원이 두 마이로 도착는 시간이 동일다면, 장은 같은 시점의 위상을 갖게 되어 2배의 소리가 만들어지게 될 것이다. 마이에 도착는 두 음원 사 이에 위상차가 없기 때문이다. 만약 <그림 3>과 같이 나의 음원과 거리가 다른 마이 로 각각 집음게 되면 거리차로 인 도착는 소리의 시간차가 발생게 된다. 물 론 위상의 차이를 만들게 되며, 이 상에서 두 마이를 동시에 성게 되면 <그림 2>의 상과 달리 위상차로 인 목던 결과물을 얻지 못 가능성이 커진다. 즉 두 의 거리차가 발생, 시간차, 위상차가 발생는 것과 같다는 것을 도출 수 있 다. 즉 ‘거리차 = 시간차 = 위상차’로 석 수 있다. 자, 복수 이상의 소리가 시간차, 위상차, 거리차가 발생면 의 위상의 차이를 야 기고, 이는 소리의 결과물이 목 것과 다른 결과로 나온다는 이론적인 부분을 간 단 설명 보았다. 이는 소리가 시작는 시점 내지 도착 시점을 기준으로 이야기 는 순수 물리적인 부분의 석이었다. 2-2. 레이시(Latency)에 대 레이시란, 시스 내에서 정 작업이 시작되어 완료될 때까지 걸리는 지연 시 간을 말다. 이는 정보 기술, 컴 네워, 신 등 다양 분야에서 사용되는 용 어이며, 주로 데이가 소스에서 목적지까지 전달되는데 소용되는 시간을 나낸다. 우리의 오디오 분야에서 석자면 아날로그 의 음원이 우리가 사용는 음 시스에 입력된 이, 디지 데이로 변되고 다시 결과물이 소리로 되는 데 까지 걸린 시간으로 석 수 있다. 디지 믹싱 콘솔의 입장에서 본다면, 아날로그 오디오의 입력/변, 내부 연산, 오디오의 변/출력까지의 시간을 디지 믹싱 콘솔의 레이시로 볼 수 있다. 성을 위 전체 음 시스으로 본다면 입력 이, 디지 믹싱 콘솔의 연산, 출력 이 외장 디지 스커 로세서나 DSP 내장 앰로 입력, 스커의 성까지 시간으로 간단 생각 수 있다. TECHNICAL REPORT
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 115 그림 4. DIGICO SD12 스 시 디지 믹싱 콘솔의 구성 요소 중, I/O는 아날로그 의 전기적 신를 디지 신 로 변는 ADC(아날로그-디지 변기), 디지 신를 아날로그 의 전기적 신로 변는 DAC(디지-아날로그 변기)의 조으로 설명 수 있다. 모든 의 변기들은 시간의 지연을 만든다. 즉 ADC, DAC는 시간 지연을 수적으로 만든 다. 다른 디지 믹싱 콘솔의 구성 요소인 디지 데이를 가공는 DSP는 또 다른 시 간의 지연을 만들어낸다. <그림 4> DIGICO SD12 스 시의 내용 중 Processing Delay 가 In to Out의 레이시를 고 있는 부분이다. SD-Rack의 인 를 인 채널이 L-R 버스로 라우고 SD-Rack 아웃 로 출력을 때의 시 간이 1ms 정도의 레이시를 가진다고 밝고 있다. 대부분의 디지 믹싱 콘솔은 이 렇게 In to Out 레이시를 스 시에 고 있다. 디지 믹싱 콘솔을 구성 요소 중 시스 드웨어를 구성고 있는 외부 I/O랙과 DSP를 연결는 로인 디지 오디오 로콜도 시간 지연의 요소로 께 계산되어 야 다. MADI, Dante(AES67), AES50, AVB 등의 오디오 로콜은 자체의 레이 시를 가지고 있기 때문이다. 즉, I/O부에 되어 있는 ADC, DAC, DDC 뿐 아니라 DSP 부분(컨롤 서스 안이나 외부에 구성되어 있을 수 있다.) 사이의 연결에 사용 되는 디지 오디오 로콜, 은 오디오 네워 로콜까지 께 디지 믹싱 콘솔 시스으로써의 레이시로 악되는 것이다.
116 TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 그림 5. Midas M32 스 시 그림 6. Smaart8 Manual, Device Under Test 내용 중 <그림 5>의 Midas M32의 스 시를 보면, I/O 레이시 는 믹싱 콘솔 자체의 I/O를 사용 검출된 레이시를 고 있다. 아래 목을 보면 네워 레이시 에는 AES50을 연결된 외부 I/O를 사용 검출된 1.1ms를 또 고 있다. 즉 외부 I/O와 M32가 사용고 있는 오디오 네워 로콜의 레이시까지 쳐진 레이시를 다. 2-3. 레이시의 발생 앞서 레이시를 설명 부분은 ‘시스 은 드웨어가 가지고 있는 절대적 지연 시간’을 이야기 다면, 이번 는 곳곳에서 발생 수 있는 시간 지연을 이야기고 자 다. 대의 복잡고 더 전문적인 오디오 믹스의 로 인 시간 지연 가 다양지고 있다. 레이시가 발생 수 있는 요소가 어떤 것이 있는지 알아보자. TECHNICAL REPORT
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 117 • 레이시의 측정 - DUT 측정 자의 경우, 새로운 음 기기를 만나면 버릇처럼 Smaart를 사용 장비의 응답 성, 레 이시 등을 인다. <그림 6>과 같이 측정 시그널을 믹싱 콘솔 입력 로 넣어주고 채 널, 버스 아웃 등을 거친 출력 채널의 시간차와 반응 등을 측정는 것이다. Device Under Test란 이름의 측정법이다. 이를 내가 콘솔이 가지고 있는 I/O를 외부 장비 인서를 때 걸리는 시간, 디지 오디오 로콜을 사용 인서 시간 등도 측정다. 독자 여러분도 자신의 장비를 측정, 소 운용 시 수 있는 경우의 수를 다 악는데 도 움이 될 거라 생각다. 또 다른 방법으로, 레런스 시그널 측정 채널도 믹서 아웃에 연결, 래런스 측정 채널 기준 다른 채널의 로세스에 의 시간차를 측정 방법도 사용다. • 레이시 발생 - 신의 라우을 이 부분은 생소 분들이 있을 수 있다. 콘솔 메이커마다 이 부분이 보정되어 있는 경우도 있기 때문이다. 우선 기본적으로 디지 믹싱 콘솔은 인 채널을 LR 채널로 라우는 이 번의 동작에서도 1 sample 정도의 지연이 발생다. 만약 인 채널의 신를 Group Bus 로 라우 다면? 1 sample이 추가된다. 이 지연이 발생는 인를 생각 보자. 예를 들 어, 1번 인 채널은 LR 버스로 바로 라우고, 2번 채널은 Group Bus 1개로 라우 다음, 당 Group Bus가 LR 버스로 라우면 1번과 2번 인 채널은 LR 버스로 도착는 시간이 1 sample 차이가 발생게 된다. 신 름 자체만으로 이런 채널 간의 시간차가 발생 수 있 다. 이는 예전 자가 아날로그 콘솔에서 자주 사용던 닉을 디지 믹싱 콘솔에서 기 게 던 이유이기도 다. 아날로그 믹싱 콘솔 사용 시 자는 메인 보컬 마이를 LR 버스 에 라우고, 보컬용 버스를 나 더 만들어 그 버스를 LR 버스로 라우 보컬 마이 채 널만 마스에서 증가 닉을 사용었다. 이 닉을 디지 콘솔에서 구고자 라우는 순간 보컬의 음색과 레벨이 알고 있던 소리가 아니었던 것이었다. LR 버스로 도착 는 메인 보컬 마이의 시간차가 발생면서 콤링(Comb filtering) 상이 발생던 것 이다. 자는 이 이로 대부분의 디지 믹서의 라우 별 레이시를 측정게 되었다. 또 믹싱 콘솔 운용 자체를 Group Bus를 사용다면 모든 채널을 요 그룹을 사용 LR 버스 로 SUM되게 다던가 는 LR 버스 내지 Matrix 출력에 도착는 라우의 경우의 수를 똑 같게 만들어 사용다. 우리의 믹싱 콘솔의 신 름은 Matrix의 렬 구조이다. 인 채널의 신를 보내고자 는 아웃 채널로 보낼 때, Aux 은 Flexible게 값을 가변게 조절 가능게 설정고 선(라 우) 신를 보낸다거나, Group, Fixed 로 신를 On/Off 도록 설정고 선(라 우) 신를 보내는 구조이다. 이 Aux, Group 마스 채널도 원는 Bus로 또 라우 신를 보낼 수도 있고, Matrix 아웃 채널에 Aux, Bus 채널 뿐만 아니라 입력 채널도 신를 라우 수도 있다. 만약 믹싱 콘솔의 DSP 내부 연산 디자인이나 로그래밍이 채널의 EQ, Filter, Dynamic을 담당는 연산과 신의 름을 제어는 운용을 따로 는 경우라면 시간 차가 발생 수 있다.
118 TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 •레이시 발생 - 채널 인서를 가장 많은 부분에서 발생는 예이다. 채널 자체의 스립 이외에 콘솔 내부에 있는 FX Rack 은 Effect Rack을 사용는 경우, 신의 경로 추가로 인 시간 지연이 발생 수 있다. 콘솔의 인 채널, 아웃 버스, 매릭스 아웃 등의 원래 채널이 가지고 있는 기본 채널 스립은 일부러 Delay를 입력지 않는 고정된 시간 시연을 가지고 있다. 지만 그 이 외의 로세싱을 위 내부 DSP를 사용 채널 신 가운데 인서 라우을 면 시간 지 연이 이루어진다. 최신 디지 믹싱 콘솔의 렌드는 유명 아날로그 기기나 디지 이 를 메이커마다 자사의 이름으로 재석서 내장고 있다. DiGiCo Quantum 시리즈나 YAMAHA DM, PM 시리즈, MIDAS Heritage-D, Behringer Wing, Allen-Heath의 dPack 등의 보가 예이다. 제조사에 따라 내부 이 랙의 인서에 따른 시간 지연값은 다르며, 조금 별 이를 사용 때만 발생는 건 아니다. 간과을 수 있는 사용는 그 래 EQ도 채널의 시간 지연을 만들어 낸다. 그래 EQ도 DSP 연산의 결과물이다. 믹싱 콘솔 시스의 물리적인 아날로그 I/O 를 사용다면 ADC, DAC 컨버 시간 추 가로 인 시간 지연이 인서 채널에서만 발생 수 있다. 물론 디지 I/O를 사용더 라도 샘 단위 정도의 시간 지연이 발생다. 이런 부분은 드웨어 자체의 컨버 시간이 추가되어야 는 부분이기에 절대적인 시간 단위가 적용된다. 물론 러그인 기반 믹싱 콘솔 시스도 인서를 시간 지연은 무조건 발생다. Avid나 Waves의 디지 믹싱 콘솔 시스은 러그인의 종류, 숫자에 따라 발생는 시간 지연의 차이가 생긴다. 최근 렌드 중에 나인 외부 러그인 시스을 사용는 경우도 생각 볼 수 있다. 자 신의 PC에 인스된 VST3 러그인을 믹싱 콘솔의 연결을 서 사용는 경우다. 이때 는 PC 자체의 CPU가 러그인을 연산는 DSP 역을 게 된다. Native 운용이다. LiveProfessor, Waves SuperRack Performer, YAMAHA VST Rack 같은 경우이다. 그림 7. Waves SuperRack Performer에서 VST3 러그인을 사용는 모습 TECHNICAL REPORT
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 119 이 경우 제일 이슈는 콘솔 밖의 시스에서 연산이 이루어지기에 콘솔과 연결되는 방법, 연산에 사용는 러그인의 종류에 따라 다른 시간 지연값을 보일 수밖에 없다. PC 에 연결된 오디오 인이스 자체가 가진 레이시가 가장 중요며, 사용고자 는 러그인이 뭔가에 따라 전체 시스 레이시가 결정된다. 외부의 러그인 DSP를 용서 운용는 랫을 사용는 예도 있다. 업계에서 가장 많이 사용되는 시스은 Waves SuperRack SoundGrid 시스이다. 디지 콘솔 제조사에 맞는 디지 오디오 로콜을 사용든지 SoundGrid 옵션 카드를 당 시스에 인스 별도의 DSP를 사용는 구조이다. Waves의 러그인을 믹싱 콘솔과 께 용 수 있다. 콘솔의 리 소스가 아닌 별도의 DSP를 사용는 장점과 1ms 이내의 러그인 시스 구성으로 인 라이브에서 시간 지연의 유리을 가지고 있다. 러그인 기반 콘솔은 AVID의 S6L 시스도 Waves 러그인을 사용려면 SoundGrid 시스을 구성야 다. 지금은 단종된 UAD의 LiveRack 시스도 아직 역에 있다. UAD의 DSP를 내장 Optic MADI 로콜을 사용는 UAD 러그인 라이브용 랫이다. 이런 외부 DSP 시스은 Native 시스에 비 짧은 레이시를 가지고 있어 전체 믹싱 콘솔 시스 구성에 유리 면이 있지만 금액적으로는 상대적으로 고가이다. 이런 시스도 별도의 DSP를 연산됨으로 시간 지연이 발생며 아무리 시스 레 이시가 짧다 더라도 결국 믹싱 콘솔 내부에 인서되면 시간 지연은 연적이다. 그림 8. 임라인에 제대로 배치된 그림 9. 임라인에서 시간축이 어진 •레이시 발생 라이브 상에서 무대에서 다채널의 오디오를 디지 믹싱 콘솔로 입력 받는 경우, <그림 8> 과 같이 임라인이 같은 시작축에서 시작게 된다. 이렇게 같은 시작점, 시간축에 있는 음원 은 어느 곳으로 결과물을 보내더라도 믹스 결과물은 운용자가 의도 결과물로 나오게 믹스가 가능다.
120TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 2-4. Delay Compensator에 대 석 그대로 딜레이를 보정는 장치를 말다. 각기 다른 시간 지연이 이루어지는 채 널들의 시간을 보정주기 위 우리는 Delay Compensator를 사용다. 다양 러 그인을 용는 DAW 시스에는 기본적으로 적용되어 있는 시간 지연 보정기는 라이 브 경에서도 다양 시간차가 발생에 따라 디지 믹싱 콘솔에 내장되기 시작다. 원리는 간단다. 가장 느린 시간차를 가진 음원 기준으로 상대적으로 빠른 음원들에 그 시간차 만 지연시면 된다. 결과물 기준으로 시작 시간이 아닌 도착 시간 기준으 로 시간을 정렬는 방법이라 수 있다. 이 시간의 정렬이 제대로 이루어지면 위상차 는 자연 없어지며 정 신의 이 이루어지게 된다. <그림 11>의 Yamaha Rivage PM 시리즈 매뉴얼에 좋은 예가 소개되어 있다. 1번 채널 10 sample의 시간 지연이 이루어지고 있고, 2번 채널은 112 sample의 지연이 이루어지 지만 앞서 설명 레이시의 발생 원인들을 기억자. 여러 요인들이 정 인 채 널, 아웃 채널에 적용되는 각각 다른 레이시는 임라인 상에서 같은 시작에 있던 음 원들을 시간축에서 이곳 저곳으로 려놓는 결과를 얻게 된다. 이런 러진 음원이 나의 Bus에서 Sum 되면 당연 시간차로 인 위상 문제가 발생다. 콤링 과 이다. 무대위의 음원들이 집음되는 경을 생각보자. 라인 입력 악기가 아닌 이상, 마 이로 무대위의 음원들이 직, 간접적으로 간섭되어 업되며 Sum 되었을 때 위상 문제 를 일으기에 우리는 신경써서 음원에 마이 셋업을 다. 그에 반 믹싱 콘솔의 로세싱의 이유로 인 생각지 않았던 시간차가 발생다면 더욱 위상의 문제는 커지 기 시작다. 만약 모니 Mix를 위 Bus에 시간차가 발생 음원들이 Sum 된다면, 결 과적으로 왜곡된 소리를 제공게 된다. 시간 지연의 단위가 다면 이밍의 문제도 일 으 뿐만 아니라, 시간차로 인 불을 소게 된다. 그래서 최소 믹싱 콘솔 내부에서 채널별 시간 지연이 발생을 때, 문제 결을 위 장치가 내장되어 있는 것이며, 더욱 적극적인 셋업이 가능게 렌드가 바뀌고 있다. 그림 10. Delay Compensator 적용 유무에 따른 결과물 DUT 측정 결과 TECHNICAL REPORT
SSM 121 STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 고 있다고 검출다. 그래서 시간 지연 보정 기능을 사용서 상대적으로 빠른 1번 채널 에 두 지연 시간의 차인 102 sample을 추가 적용서 같은 시간차를 가진 결과물로 보 정다는 내용이다. 시간을 빠르게 돌리는 것은 임 머신의 영역이기에 우리는 빠른 녀 석을 느리게 만들 수 있다. 가지 의문이 들 것이다. 이 시간차가 발생는 걸 어떻게 시스이 알고 있는가이다. 디지 믹싱 콘솔에 내장된 DSP 시스이 알고 있기 때문이다. 시스 자체가 가지고 있는 경우의 수를 다 기억고 있으면 그 기능이 성되었을 때, 이 채널은 전체 몇 sample이 지연되었는지 연산이 가능다. 아날로그 I/O 가 가지고 있는 컨버에 의 지연 시간, GEQ로 인 지연 시간, 정 러그인마다의 지연 시간, 라우으로 인 지연 시간 등의 데이를 기준으로 내부 검출이 가능다. 만약 외부 DSP를 사용 채널의 경우는 어떻게 될까? Delay Compensator가 믹싱 콘 솔 내부에 내장되어 있더라도 보정은 불가능다. 데이가 없기 때문이다. 외부의 시스 이 콘솔 내부에 데이를 전달주거나, 외부에서 시간 보정이 이루어져서 같은 시간 축으로 콘솔에 입력되어야 다. Avid S6L 시스을 예로 들어보자. 내부의 AAX 카드를 사용 연산이 이루어지는 러그인의 경우라면 내부에서 보정이 이루어진다. 지만 앞서 이야기 것처럼 S6L에선 Waves 러그인은 외부 시스을 이용야 다. 이때 채널에 Waves 러그인을 사용면 Waves DSP의 보정값이 검출되어 내부 DSP 보정 값과 께 적용된다. 이는 S6L을 위 전용 Waves 소웨어를 사용기 때문에 가능 부분이다. Yamaha, Midas, DiGiCo 등의 제조사 콘솔에서 Waves 러그인 시스을 사용다 면 시간 지연 보정은 Waves 시스 내에서 이루어져야 다. 시간 지연이 이루어지고 그림 11. YAMAHA Rivage PM 시리즈 글 매뉴얼 - Delay Compensation
122 검출고 있는 DSP는 Waves 시스이 되는 것이다. PC의 CPU를 사용는 Native 시 스이라면 랫 로그램이 돌아가고 있는 시간 지연을 검출고 적용다. 정리면 디지 믹싱 콘솔의 내부에 Delay Compensator 기능이 내장되어 있다면 콘솔 내부에서 시간 지연의 요소들을 모두 악 시간 보정을 다. 외부에 디지 오 그림 12. Yamaha VST Rack Pro 매뉴얼, 레이시 Group 디오 로콜을 사용 오디오를 주고 받는 외부 DSP 시스의 경우라면 외부에서 시 간 보정을 고, 같은 시간축이 되어진 결과물이 다시 콘솔에 입력되게 다. 이때의 시 스 전체 레이시는 디지 믹서 자체 In to Out 레이시 + 디지 오디오 로콜 레이시 + 외부 DSP 연산 레이시가 될 것이다. 운용는 시스 내에서 sample 단위의 레이시 계산을 는 이유는 48KHz 시스 운용 시와 96KHz 시스 운용 시 지연 시간에 차이가 있기 때문이다. 알다시 운용 샘 레이에 따라 지연 시간은 반비례다. 산술적으로 48KHz에서의 48 sample은 1ms 이지만, 96KHz에서의 sample은 0.5ms이기 때문이다. 최근의 디지 믹싱 콘솔 시스 들이 고상도의 샘 레이 운용을 지기에 레이시가 자연스럽게 줄어드는 과 도 얻을 수 있다. DSP 기술 발전은 더 많은 연산이 가능도록 다. 이는 고상도 샘 레이 운용 뿐만 아니라, 연산량 자체를 늘려서 레이시를 줄이는 0 레이시 Processing도 가능게 는 것이다. DAW 셋업에서 Buffer 셋업을 최소 CPU 연 산량을 늘이고 시간 지연을 줄이는 과를 얻는 것과 같다. 절대적인 시간 지연은 모니 경에서 제일 문제를 일으다. 사람이 청각적으로 TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 TECHNICAL REPORT
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 123 바로 인지 수 있다. 말는 사람이 ‘아’ 고 소리를 내고 모니 되는 소리가 연 느리다면 문제로 충분 인지 수 있기 때문이다. 반면 시간축에 모든 소리가 보정된 상에서 지연이 이루어지고는 있지만 그리 값이 아닌 경우, 문제로 인지지 않기도 다. 다만 이 부분도 개인차나 경치가 존재 듣는 사람에 따른 기준이 다르기도 다. 자는 러그인 시스을 운용더라도 In to Out 레이시가 4ms 이를 유지 도록 운용는 이다. 모니 믹스를 주로 제공기 때문에 음원이면서 청취자인 나의 라이언들이 문제로 인지는 경우들이 많았기 때문이다. 결국 듣는 사람이 기준이 되어야 기에 만들어진 자의 기준이라 보면 된다. 사람에 따라서 8ms 까지는 문제 없다는 경우도 충분 있기에 여유로운 운용이 가능기도 다. 다만 8ms의 시간은 거 리로 산면 반올림면 3m 정도 거리가 지연되는 수준이다. 작은 공간의 메인 스 커가 8ms 정도 지연되면 무대 위의 직접음이 먼저 도착고 다음 스커 사운드가 관객 에게 도착 수도 있다. 3. Delay Compensator 사용 디지 콘솔 예 3-1. AVID S6L Ver 7.0 이상 AVID는 러그인 기반 콘솔 제조사이며 DAW인 Protools 제조사 이기에 Delay Compensator 기능에 적극적인 이었다. Ver 7.0을 발면서 콘솔의 대부분 인 에서의 시간차를 모두 보정 수 있도록 디일게 기능을 세분다. AVID는 채널마 다 가지고 있는 시간 지연값을 다 인이 가능다. 그림 13. S6L Delay Compensation 메뉴 창 모습 기본적으로 이전 AVID의 버전들과 같이, Mix Bus로 도착는 결과물 기준으로 시간 보 정거나, 채널 인서된 시간차까지 쳐서 Mix Bus로 도착는 시간을 보정는 기능 은 기본 내장고 있다. 물론 요에 의면 원는 채널에서 시간 지연 보정 기능을 끌 수도 있으며 내가 원는 채널에만 보정기를 켤 수도 있다. 새로 추가된 목은 LR Main Mix Bus 뿐 아니라, Matrix까지의 도착 시간을 정렬시는 기능이 있다. 이는 아날로그 믹스에서 주로 사용던 버스를 사용 러럴 믹스 닉도 용 수 있게 준다. 또 다른 인 채널 대비, 리버브 FX를 적용 Aux Send 채널을 FX Rack으로 보내고 FX Rack을 인 채널로 다시 return 받아 LR 버스로 라우는 식의 많은 지점의 라우 도 보정이 가능다. S6L은 Matrix 출력을 위 입력 채널을 개별 선이 가능
124 그림 14. Rivage PM 시리즈 Delay Compensation 창 모습 3-2. YAMAHA Rivage PM, DM 시리즈 PM 시리즈의 Compensator 기능은 인 채널 인서 시간차만 보정는 경우 112 sample이 무조건 자동 적용된다. 48KHz 샘 레이 운용 시 2.3ms의 지연이 이루어 지며 96KHz 샘 레이 운용 시 1.2ms의 지연이 이루어진다. 아웃 채널 인서 보정의 경우에도 아웃 채널에 112 sample의 지연이 적용된다. 아웃 버스 보정의 경우, MIX 버 스, ST 버스, MATRIX 버스로 도착는 시간의 보정이 이루어지며, 또 MIX 버스가 ST 버스, Matrix로 보내지는 라우으로 인 지연 시간 보정, ST 버스가 Matrix 보내지는 지연 시간이 보정된다. 만약 모든 시간 지연 보정 기능을 성면 내부에서 48KHz 샘 레이 운용 시 7.3ms, 96KHz SR 운용 시 3.6ms 의 지연 시간을 갖는다. 아날로그 를 용 인서도 전제로 시간 지연 보정에 산정되어 있어 상대적으로 지연 시 간값을 가지고 있는 듯다. 3-3. MIDAS Heritage-D Heritage-D는 자사의 아날로그 복각 EQ나 같은 계열사에 있는 T.C. electronic나 Klark-Teknik, Lake Processing 등의 제조사 이, 아웃보드 들을 그대로 FX rack에 집 TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 구조이며, 극성 스위치를 사용 Mix Minus를 만들 수 있도록 기 때문에 Matrix 기준의 시간 보정 기능도 적극적으로 고 있다. 레이시가 발생는 원인들에 모두 시간 지연 보정을 수 있도록 인를 잡고 있다. TECHNICAL REPORT
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 125 그림 15. MIDAS Heritage-D Delay Compensation 창 모습 어넣어 가장 적극적인 러그인 로세싱 시스을 내장고 있다고 볼 수 있는 모델이 다. 기본적으로 간단게 FOH 믹스 모드이냐 Monitor 믹스 모드이냐 정도에 따른 시간 지연 보정 리셋을 제공고 사용자가 상에 맞게 기능을 On/Off 수 있다. 인 채널, Flexi Aux 채널, Aux 채널, Master/Matrix 채널에 각각 인서 갯수에 맞게 보정값을 지정, On/Off 수 있다. 또 각 채널별 보정도 동시에 이루어지며, 각 출력 채 널에 도착는 시간 기준의 보정도 각각 지정 수 있다. 레이시에 민감질 수밖에 없 는 모니 모드(IEM 믹스를 위)의 경우 Aux까지의 시간 지연 보정을 도록 , 전체적 인 시간 지연이 적어지도록 수 있고, Matrix까지 정 결과물이 만들어져야 는 경 우 최대의 시간 지연 보정이 이루어지도록 고 있다. Midas의 다른 모델인 Pro2의 사용자 매뉴얼을 보면 더욱 디일 인별 Delay Compensation 실제 적용값을 제공고 있으니 관심있는 분들은 번씩 보면 좋을 듯 다. 기본적인 체계는 같지만 Heritage-D가 DSP 용 이 더욱 고 경우 수가 씬 많다보니 이전처럼 자세 내용을 아직 밝기엔 들어 보인다. 3-4. Waves emotion LV1 Waves의 러그인을 기본 사용도록 만든 러그인 기반 디지 믹싱 콘솔 시스 이기에 Delay Compensator는 수 요소이다. 0.8ms의 내부 DSP 연산 시간에 더 오 디오 I/O의 컨버 시간이 되어, 48KHz 샘 레이 운용 시 2ms 정도의 시스 레이시를 기본으로 러그인의 레이시에 더지는 시스이다. 96KHz 샘 레이 운용 시 연산 시간은 0.8ms으로 같지만 I/O 컨버 시간이 반으로 줄어 1ms 초반의 운용이 가능다. 러그인마다 96KHz 기반 러그인이 있는데, 48KHz에선 존재는 레이시가 96KHz에선 0이 되는 경우도 있다. 상대적으로 짧은 레이시의 운용은 96KHz에서 가능다. 물론 DSP 점유율은 1.5배 정도 상승다.
126 TECHNICAL REPORT - TECHNICAL REPORT - 최근의 디지 믹싱 콘솔 운용 렌드에 맞는 DELAY COMPENSATOR 이야기 그림 16. LV1의 레이시 Alignment 설정창 모든 인, 아웃 채널에서 각 채널의 레이시를 검출고 채널별로 보정 기능을 끌 수 도 있다. Delay Compensator의 작동 방법은 2가지이다. 기본적으로 모든 출력의 도착에 같은 시간 지연 보정을 입력게 는 방법이다. 디일 계산 없이 운용도 안정적으로 모 든 출력 채널에 같은 시간의 오디오가 도착는 장점이 있는 반면에 레이시가 긴 러 그인이 적용된 채널이 채널이라도 발생면 시스 자체의 레이시가 지연되는 단 점도 있다. 두 번째 보정 방법은 Mix Bus 도착 기준 내지 출력 에 도착는 그룹을 만드는 기준으로 각각 시간 지연 보정이 별도로 이루어지게 는 방법이 있다. 이 방식 은 별 Aux, Bus, Master, Matrix의 로세싱 성에 맞게 적극적인 로세싱을 지 만 보정 시간은 유저가 상에 대처 운용 가능 시스 전체가 시간 지연 보정으로 인 느려지는 것을 방지 수 있다. 지만 결과물마다 라우된 인 채널의 시간차에 따라 출력되는 시간의 차이는 있을 수 있다는 단점이 있다. 3-5. Delay Compensator가 믹싱 콘솔 내에 내장되어 있지 않은 경우 (믹싱 콘솔 외부의 DSP를 용는 경우) 안깝지만 충분 그런 디지 믹싱 콘솔이 이미 많다. 이의 결을 위 자는 DUT 측정을 적극 추천다. 기본적으로 이런 경우라면 운용 전에 콘솔 운용에 대 계 을 아주 간단게 다. 모든 인 채널이 라우되는 계을 일게 만드는 것이 최우선이다. 그렇게 으로써 콘솔 내의 시간차를 동일게 만들어주는 것이다. 만약 채 널 내에서 외부 인서를 야 다면 Group Bus를 우선 2개 준비다. 첫 Bus는 Delay 된 인 채널을 전부 라우다. 두 번째 Bus는 인서를 사용지 않은 채널들 을 라우준다. 이름은 Align Group이라 칭다. 이 버스에 DUT를 이용 측정된 Delay된 채널들이 도착는 Bus까지의 시간을 측정다. 이 측정값을 기준으로 시간차 를 Align Bus에 delay를 직접 넣어주는 것이다. 결국 두 Bus 사이에 시간차를 줄이고 이 버스들이 LR 마스 버스로 도착게 된다면 출력되는 결과물에 대 시간 지연 보정을 TECHNICAL REPORT
문 민 Omega Media Group 기술총책임자 LOL Champions Korea 음 총 책임자 넬, 적재, 브로콜리너마저 음 총감독 SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 127 지면에 계가 있어 씬 많은 내용을 다루지 못 아쉽다는 생각이 든다. 4. 결론 디지 믹싱 콘솔 내에서 여러 로세싱의 차이로 발생는 레이시의 차이는 위상 차를 만들어내고 생각지 못던 결과물을 만들어낸다는 내용을 다루었다. 게 생각 지 않았던 채널의 라우 과정, GEQ의 적용만으로도 채널별 레이시 차이가 발생기 도 며, 콘솔 내에 있는 FX rack 등을 사용도 레이시가 차이날 수도 있다는 이야기 도 나누었다. 그 부분을 적극적으로 결기 위 라이브용 디지 믹싱 콘솔에는 Delay Compensator가 적용되고 있고, 어떤 제들이 어떻게 적용는 예도 들어보았 다. 개인적으로 자가 디지 믹싱 콘솔을 운용면서 ‘왜 사운드가 점점 려질까?’ ‘내 가 생각던 결과물이 왜 아니지?’란 의문에서 시작던 이런 이유를 찾아보는 과정은 사소지만 앞서 설명던 이유들이 있었으며, 그 결을 위 고민고 기다려왔던 부 분이라 이렇게 기가 되어 나누어 보았다. 앞으로 독자 여러분의 음 생이 즐거움이 가득길 바라며 글을 마친다. SOUND STAGE 매뉴얼로 게 되는 과이다. 다만 이때 문제는 채널 자체에서 Aux로 보내졌던 값은 내 가 보정이 들다. 모든 인 채널의 시간 보정을 지 않는 , 모니 믹스를 제공는 것보다 FOH 믹스만 는 경우라면 충분 유 이야기이다. 만약 외부의 DSP를 사용 는 Native 방식이나 DSP 방식의 러그인 시스을 용는 경우, 이런 운용이 동일 게 사용될 수 있다. 콘솔 기준 외부로 신가 나갔다 다시 콘솔로 리되는 시간차는 러그인 랫에서 보정이 되었다는 전제라면 인에서 시간 지연에 대 보상 을 주면 되는 부분이다. PGM 소스를 주로 만들어야 는 방송의 경우도 이런 믹스 운 용이 충분 가능다. 언제나 상에 따른 단은 운용자의 몫이다.
128 ARCHITECTURAL ACOUSTICS 건축음 측정 분석 Architectural Acoustics Measurement Analysis 부천아센 Ⅰ Large format과 Recital format 비교 본 측정 보고서는 총 3에 나눠 연재됩니다. 건축음 측정 분석 - 부천아센 콘서
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 129 전국 공연장의 건축음 및 전기음 설치 사례집을 찬으로써 대민국 공연장 설치 사례를 총정리고 3세대 신 공연장의 지를 제시는 데이베이스로 사용됨은 물론 새로운 공연장 문를 열어가는 선도적 역을 수니다. 부천아센 콘서 (1,445석) 측정 │성재, 우성민, 안상룡, 양성원 사진제공: 부천아센
130 ARCHITECTURAL ACOUSTICS Large format과 Recital format 비교 건축음 측정 분석 요약 경기도 부천시 부천시청사 내 부지에 위치 부천아센는 부천시의 공연장 수 충과 부천 모닉 오케스라의 열악 공연 경을 개선기 위 목적으로 건립되었다. 국내 기초 자치 단 체 중 최초로 이오르간이 설치되었고, 국내에 나 뿐인 빈야드 공연장 와 슈박스 공연장의 장점을 이브리 드 의 콘서이다. 콘서 무대 천장에는 수십 개의 상 구동 음반사이 설치되어 있어 연주 때마다 성에 맞게 세밀 음 조정이 가능도록 설계되었다. 국내 래식 음악 공연장 중에서 음이 매우 뛰어난 으로 가 받고 있다. 지난 1월 22일 SSM 제작국에서 건축음 을 측정 보았다. 이 자료는 총 3으 로 나누어 연재 예정이다. 첫 번째는 가 장 많이 사용는 맷으로 ‘Large format’과 ‘Recital format’으로 두 가지 방식을 측정여 서로 비교 보았다. 두 맷의 변는 무대 천장에 있는 수십 개 의 구동 음반사의 높낮이를 조절 으로 음장의 변를 주어 성에 맞게 용고 있다. 부천아센 콘서(1,445석)의 건축 음 성을 요약면 아래와 같다. 건축음 측정은 공석 시 무대 음반사 조정 전를 측정여 서로 비교였 부천아센 콘서 전경 (무대, 객석, 무대반사) 다. 객석 12개 지점과 무대 3개 지점에서 Large format 건축음 측정 분석 - 부천아센 콘서
SSM 131 STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 실시였고, 측정 데이는 EDT, T30, BR, Ts, C80, D50, STI, LF, ST, 주수 응답 성 레벨 차를 분석였고, 음원은 무지 성 스커를 사용였다. 측정 신는 Sweep 신를 3 반복여 S/N비를 높 였다. ‘Large format’에서 측정 데이를 분석 결과, 12개 지점 균 잔값은 500Hz 에서 EDT는 2.33초, T30은 2.48초로 측 정되었다. 그리고 무대 천장 음반사을 조정 설치 ‘Recital format’의 잔값 은 500Hz에서 EDT는 2.32초, T30은 2.64초로 측정되었다. 따라서 음반사 을 조정기 전과 비교면 EDT는 미세 지만 0.01초가 감소였고, T30은 오려 0.16초가 증가는 과를 보였다. 잔값 2.22초 2.23초, 2.48초 2.64초는 오르간 음악 공연에 적 값이라 수 있다. 저음 비율(BR)은 ‘Large format’에서 1.09, 음반사 조정 ‘Recital format’ 부천아센 콘서 전경 (무대, 객석, 무대반사) Recital format 《 12개의 측정 지점
132 에서는 1.06으로 나나 반사 조정 에 는 0.03이 줄어들었다. 모두 콘서로 서 매우 적 값으로 나났다. 그리고 명료도 Ts는 ‘Large format’에서 142.36ms, 음악명료도 C80은 –0.02dB, 음성명료도 D50은 36.37%로 나났다. 음성전달명료도 STI는 0.48로 나났다. 이러 값은 음성보다 음악에 적 값으 로 가된다. 그리고 ‘Recital format’에서 는 Ts 144.70ms, 음악명료도 C80은 0.21dB, 음성명료도 D50은 36.21%로 나났다. 음성전달명료도 STI는 0.47로 나났다. ‘Large format’과 ‘Recital format’을 비교 면, Ts는 2.34ms 증가, C80은 0.19dB 감소, D50은 0.16% 감소, STI는 0.01이 감소되었다. 이러 값은 모두 잔이 부 래식 음악 공연에 적 값으로 가된다. 실내 공간감을 나내는 LF는 ‘Large format’에서 0.42, ‘Recital format’은 0.31 값으로 나나 약 0.11의 차가 나나지 만 모두 바람직 공간감으로 가된다. 콘서의 바람직 권장 값은 0.25~0.4 이다. ST(Stage Support)는 연주 소리가 벽면 에 반사되어 무대로 다시 돌아오는 것에 대 척도이다. 그리고 [식1] ST1은 무대에 서 연주자끼리 연주 소리를 듣는 능력(모 니 경)을 위 척도이며, [식1] ST2는 무대에서 실내 잔 음이 연주자에게 미치 는 정도를 측정는 척도이다. 이러 측 정값은 무대 위 측정 마이로부 1m 거 리의 무지 음원을 이용여 측정다. [식1] ST(Stage Support) 산식 ST1 값은 ‘Large format’에서 –13.08dB, ST2는 –11.42dB로 나났다. ‘Recital format’ 에서는 ST1은 –12.39dB, ST2는 –10.88dB 로 나났다. 따라서 무대 천장 음반사 은 래식 음악 공연 시 연주자에게 모 니 경을 개선주는 과가 있으며, 0 으로 가까울수록 ‘직접의 에너지와 반사음 의 에너지가 같다.’라는 의미이다. ‘Recital format’은 음반사의 높이를 낮추어 음 반사가 잘 이루어지도록 설치 경우 이므로 ST 값의 변가 ‘Large format’보 다 ST1은 0.69, ST2는 0.54가 감소됨을 알 수 있다. ST 리미의 주수 범위는 옥브 밴 드 250Hz 2,000Hz이며, ISO 3382-1 문 서에서 적 범위는 –24dB < ST1 < - 8dB이다. ST값의 주관적인 가 지 값은 아래 [1]을 참고 바란다. 건축음 측정 분석 - 부천아센 콘서
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 133 객석에서 최대 음압 레벨과 최소 음압 레벨의 차는 500Hz의 중심 주수 기준으로 전체 적으로 약 ±3dB 이내로 나났다. 그러나 아래 [그림1]과 같이 ‘Large format’에서 측정 지점 10 번(창단 객석), 11번(2층 사이드 객석), 12번(3층 사이드 객석)은 차에서 조금 벗어나 측정 되었다. [1] ST 주관적인 가 지
134 [그림1] ‘Large format’과 ‘Recital format’ 주수 응답 성 overlay 비교 음 측정 결과 ‘Large format’과 ‘Recital format’ 모두 모든 좌석에서 에코와 같은 음 장 상은 없는 것으로 나났다. 무 엇보다 무대 음반사의 높낮이를 조정 설치기 전과 가 잔값과 명료도 등의 음 라미 값의 변가 미세게 나 남을 알 수 있었다. 별 ST값의 변가 가장 게 나남을 알 수 있었다. 그러나 모두 콘서의 바람직 권장값 안에서 의 미세 변에 불과 모두 안정적인 값을 나내고 있음을 알 수 있다. 건축음 측정 라미 결과 종 주관적 설명 라미 Large format Recital format 잔시간 EDT(s) @500Hz 2.33 2.32 T30(s) @500Hz 2.48 2.64 BR 1.09 1.06 명료도 Ts(ms) 142.36 144.70 C80(dB) -0.02 -0.21 D50(%) 36.37 36.21 STI 0.48 0.47 공간감 LF 0.42 0.31 무대 모니 경 ST1 -13.08 -12.39 ST2 -11.42 -10.88 [2] 부천아센 콘서 (1,445석) 건축음 성 비교 음반사 조정 전 라미 비교 [그림2] EDT 지점별 500Hz 잔값 비교 [그림3] T30 지점별 500Hz 잔값 비교 건축음 측정 분석 - 부천아센 콘서
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 135 [그림4] T30 지점별 주수 대역 균값 비교 [그림5] BR 지점별 비교 [그림6] Ts 지점별 균값 비교 [그림7] C80 지점별 균값 비교 [그림8] D50 지점별 균값 비교 [그림9] STI 지점별 균값 비교 [그림10] LF 지점별 균값 비교 [그림11] ST 무대 3개 지점 주수 대역 균값 비교
음 기기들을 연결는 경우에 앞단 기기의 출력 임던스와 뒷단 기기의 입력 임던스를 같게 면, 앞단 기 기의 워를 뒷단 기기로 최대 전달 수 있고, 이것을 임던스 매칭이라고 다. 그러나 임던스를 매칭시면 워는 최대로 전달되지만, 율이 50%로 낮다. 신이나 초고주수 대역에 서는 임던스 매칭을 지만, 오디오 대역에서는 임던스 매칭을 지 않고, 임던스 브리징을 다. 1. 등가 로 음 기기들을 연결는 경우에 앞단 기기의 출력 임던스와 뒷단 기기의 입력 임던스를 같게 면, 앞단 기 기의 워를 뒷단 기기로 최대 전달 수 있고, 이것을 임던스 매칭이라고 다. 136 임던스란 Ⅵ 음 수 - 임던스 Part. Ⅵ 글 | 강성 집 | 최아름 1. 임던스란, 복소수 2. 저과 임던스, 유도성 로 3. 용량성 리액스, 임던스 4. 스커의 임던스, 앰의 출력 임던스, 스커 레벨과 라인 레벨 임던스 5. 등가 로와 임던스 측정 6. 임던스 매칭 7. 임던스 브리징 그림 1. 기기 간의 워 전송 SOUND STUDY
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 137 그림 1에서 A 기기의 전압원이 VO, 출력 임던스가 ZO이고, B 기기의 입력 임던스가 Zi일 때 로에 르 는 전류는 다음과 같다. B 기기의 입력 전압 Vi는 다음과 같다. Zi에서 소비되는 워는 P=Vi · I 이다. VO와 ZO가 고정된 조건에서 Zi가 얼마일 때 Zi에 워가 최대로 전달되는지 구 본다. (3) 식에서 분모가 최 소가 되면 워가 최대가 되므로 분모를 Zi로 미분면 된다. 미분 결과, - +1이 0이 되는 조건은 =1 이다. 따라서 출력 임던스와 입력 임던스가 같을 때 (ZO=Zi), 뒷단 기기로 워가 최대로 전달된다. 이 때 최대 워값은 (4) 식과 같다. 이와 같이 두 기기의 출력 임던스와 입력 임던스를 같게 여 음 기기를 연결는 것을 임던스 매칭 (impedance matching)이라고 다. 그림 1에서 ZO와 같은 입력 임던스, 즉 Zi가 8Ω일 때 워가 최대로 전 달되고, 이 조건에서 최대 워는 (4) 식으로 계산면 다음과 같이 3.1W가 된다. 1에는 입력 임던스 Zi에 따라서 다음 단 기기로 전달되는 워를 계산 것을 나낸다. 앰의 출력 임 던스가 8Ω일 때, Zi가 0Ω이면 워 전송은 0W가 되고, Zi가 8Ω에서 워가 최대가 된다. 그리고 Zi가 더 커 지면 워는 점점 감소된다(그림 2).
전압원의 기나 내부 저을 변시 수 없는 상에서 부 임던스로 최대 워를 전달려 면, 부 임던스를 전압원의 내부 임던스와 같게 면 된다. 그러나 최대 워 전달은 최대 율 을 얻는 것과 같은 의미가 아니다. 율은 유 출력 워를 입력 워로 나눈 값이고, 최대 율은 100%이다. 최대 워를 전달면 부에서 소비된 워가 전체 워의 절반밖에 되지 않으므로 율은 50% 가 된다. 임던스 매칭을 면 ZO=Zi이므로 ZO에서의 소비 워와 Zi에서의 소비 워가 같다. 따라 서 부에 걸리는 전압은 전압 분배 법칙에 따라 그림 3과 같이 전압원의 0.5배가 되므로 -6dB(=20log0.5) 가 손실된다. 138 SOUND STUDY임던스 매칭 음 수 - 임던스 Part. Ⅵ 임력 임던스 전류 {I=VO/(ZO+Zi)} 워 (P=I²Zi) Zi =0Ω I=10/8=1.25A P=1.25²×0=0W Zi =4Ω I=10/12=0.83A P=0.83²×4=2.76W Zi =8Ω I=10/16=0.625A P=0.625²×8=3.1W Zi =16Ω I=10/24=0.417A P=0.417²×16=2.8W Zi =32Ω I=10/40=0.25A P=0.25²×32=2W 1. 입력 임던스 Zi 에 따른 전송되는 워값 그림 2. 출력 임던스와 입력 임던스가 같을 때 뒷단으로 워가 최대로 전달된다. 그림 3. 임던스 매칭 시 부 임던스에서의 전압은 전압원의 0.5배가 된다.
SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 139 예를 들어 앰와 스커를 임던스 매칭시면, 스커에서 소비된 것과 같은 워가 앰 내부에서도 소비 된다. 예를 들어 50W 워의 스커인 경우에 앰 내부에서도 50W가 소비되므로 총 100W가 소비되는 것이 다. 실제로 앰의 출력 임던스가 8Ω인 것은 존재지 않는다. 앰와 스커를 임던스 매칭시면 율은 50%밖에 되지 않는 문제점도 있지만, 댐 (damping factor)가 아주 작다. 댐 는 스커 임던스를 앰의 출력 임던스로 나눈 것이고, 수록 좋다. 앰와 스커를 임던스 매칭시면 댐 가 1이 되고, 음질이 좋지 않다. 댐 는 저음의 음질에 미치는 영이 고, 값이 수록 이고 이 있는 저음 이 재생된다. 댐 가 작으면 과도 성이 나쁘고, 저음은 이 없으며 부드러운 음으로 들린다. 앰의 출력 임던스가 작을수록 댐 는 커진다. 따라서 임던스 매칭이 상 요 것이 아니다. 음 시스에서는 기기 간의 최대 워 전달보다 전압 전송 율이 더 중요다. 앰는 상당 워가 요고 율이 높아야 므로 출력 임던스를 스커 임던스에 비서 아주 작게(0.1Ω 이) 설계여 정전압 전송을 다. 앰의 출력 임던스가 작을수록 스커에 전달되 는 전압이 커지고, 이것을 임던스 브리징(impedance bridging)이라고 다. 이것은 기기 간의 전압 전송 율 을 높이기 위서는 앞단의 출력 임던스보다 뒷단의 입력 임던스를 게 는 것이다. 진공관 앰는 출력 임던스가 기 때문에 스커와 연결 때에는 매칭 랜스를 사용여 반드시 임던 스 매칭을 야 다. 그러나 재의 랜지스 앰는 정전압 로이고(9장 3절 정전압 로 참조), 출력 임 던스를 아주 작게 설계여 임던스 브리징을 다. 그러나 초고주 대역(전)에서는 임던스 매칭이 반드시 요다. 그 이유는 전송 도중에 손실된 워를 증 는 증기가 없기 때문에 워가 최대로 전달되도록 임던스 매칭을 야 다. 예를 들어 그림 4와 같이 안 나와 TV를 연결 때, 기기 간의 매칭 랜스를 삽입여 임던스를 매칭시켜 최대 워가 전달되도록 다. 그림 4. 안나와 TV를 연결 때에 매칭 랜스를 삽입여 임던스를 매칭시다. 초고주 대역에서 임던스 매칭이 요 또 다른 이유는 부에서의 신 반사를 최소기 위서이다(그 림 5). 신원과 부 임던스가 각각 ZO와 ZL이면, 반사 계수 R은 (5) 식과 같다. 임던스가 매칭되면, 즉 ZO=ZL이면 부에서의 반사는 제로가 된다.
그림 5. 전송 선로에서의 반사 140 SOUND STUDY임던스 매칭 이 반사는 초고주나 고속의 스 신를 전송는 경우에 생기는 문제로써 고주수에서는 부 에서의 반사를 최소기 위서 임던스 매칭을 야 다. 고속 스 신를 부로 전송 때, 신원의 임던스와 부의 임던스가 일치지 않으면 부까지 전달된 신의 일부가 반사되어 신원 쪽으로 반사되어 오고, 그 반사가 다시 신원 쪽에서 반사여 부 측으로 전달되어 이 왜곡된다. 만약 정와 같은 연속 신를 전송는 경우에는 반사가 일어나면 정재가 발생되 는 문제가 생긴다. 결론적으로 초고주수 대역에서는 임던스 매칭을 고, 오디오 주수 대역에서는 임던스 브 리징을 다. 2. 매칭 랜스를 이용 임던스 매칭 랜스는 상 인덕스를 이용 소자로서 입력 전압을 승압시거나 강압시는 소자이다. 또, 2 차 측의 부 임던스를 1차 측에 보여진 새로운 값으로 변여 임던스 매칭에도 사용 수 있 고, 이것을 매칭 랜스(matching transformer)라고 다. 2차 측 부 임던스는 1차 측으로 역으 로 영을 주므로 반사 임던스라고 다. 2차 측의 반사 임던스는 랜스 권선 비의 제곱에 따라 서 (6) 식과 같이 증가되거나 감소된다. ZP는 1차 측 임던스, ZS는 2차 측 임던스이다. NP는 1차 측 권선 수, NS는 2차 측 권선 수이다. 임던스 비를 알고 매칭 랜스의 권선 비를 구 때는 (7) 식으로 구다(그림 6). 음 수 - 임던스 Part. Ⅵ 그림 6. 2차 측 부 임던스 ZS는 권선 비의 제곱에 비례는 새로운 값으로 1차 측으로 반사되는 임던스가 된다.
그림 7(a)와 같이 출력 임던스가 200Ω인 기기에 8Ω의 부 임던스가 연결된 경우를 본다. 이때 부로 전 달되는 워는 1.85W가 된다. SSM 141 STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 그림 7. 전압원과 부 사이에 랜스를 삽입여 임던스 매칭 부로 전달되는 워를 게 기 위서는 그림 7(b)와 같이 전압원과 부 사이에 매칭 랜스를 삽입 다. 전압원으로부 부에 최대 워를 전달기 위서는 부 임던스가 200Ω의 1차 측 임던스와 일치 도록 변야 다. 즉, ZP가 ZO가 같으면 전압원에서 부로 최대 워가 전달된다. 1차 측 워 PP는 2차 측 워 PS와 등가이고, 부 양단에 최대 워가 전달되는 권선비는 5:1이다. 그리고 1차 측 임던스는 200Ω이 된다. ZS와 ZP가 일치면 1차 측에 전달되는 워는 12.5W가 되고, 2차 측에 전달되는 워도 12.5W가 된다. 이와 같이 매칭 랜스를 이용여 임던스를 변시는 것으로서 전기 기와 같이 출력 임던스가 아주 높은 것을 저 임던스로 변여 믹서와 연결는 DI 박스(direct injection box)가 있다. 다음 에서는 임던스 브리징(impedance bridgng)에 대서 설명다.
142 SOUND STUDY 권 엑스엘알 (XLR) SOUND STAGE 양성원의 카드뉴스 #6 글, 구성 | 양성원 부천문재단 양성원의 카드뉴스 - 집 나간 음정 1초 만에 찾아오기
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양 성 원 부천문재단 음감독 (사)무대음 경인지부 기술위원 SSM 제작국 기술부 마리오음악공작소 운영자 참고문 마리오음악공작소, www.facebook.com/mariomusicfactory SSM STAGE SOUND MAGAZINE VOL.10 147 생각 볼 문제 1. 다이어닉 스케일(Diatonic Scale)이란? - 조에서 샵이나 렛이 붙지 않은 일반 음악에 서 사용되는 스케일로 장음계(Major Scale)과 단음 계(Minor Scale)가 있다. 2. 음정이 완전 음정과 장단 음정으로 나뉘는 이유? 음정 돗수 외우는 방법 (당당당당) 음정 C Db D Eb E F F# G Ab A Bb B C 진동수 비 1:1 16:15 9:8 6:5 5:4 4:3 7:5 3:2 8:5 5:3 9:5 15:8 1:2 1. C음 기준 진동수 비 (순정율 기준) - 1도, 4도, 5도, 8도 음정은 완전 음정이고 2도, 3도, 6도, 7도는 장단 음정이다. 음정에 따라 안정적인 느낌, 불안정 느낌, 밝은 느낌, 어두운 느낌이 들며 이것과 케이던스의 구성으로 음악을 다. 음정에 의 느낌은 도수에 따라 달라지며 이는 배음(Overtone)과 관련이 있다. 두 음 사이의 간격이 배 음과 일치수록 안정적으로 들린다. 배음의 정수비와 일치수록 안정적이며 다를수록 불진다.(색채 감이 짙어지거나 불이 된다) - 1은 순정율 기준의 진동수 비이며 균율은 1옥브 내의 음을 12개의 반음으로 균등게 나눈 것이 다. 어울림 정도 음정 완전음정 완전1도, 완전4도, 완전5도, 완전8도 안정적인 느낌 불완전음정 장3도, 장6도 밝은 분위기 단3도, 단6도 어두운 분위기 불음정 장2도, 단2도, 장7도, 단7도, 증4도 불 -> 소 경
인강오디오(주) 서울시 송구 충민로 52 가든이브 웍스 A동 307 WWW.INGANGAUDIO.COM | TEL : 02-3672-7712 FAX : 02-3672-7726 MODE HOIST 611X 는 엄선된 고질 공 알루미늄 금으로 제작되었으며, 작고 가벼우면서도 정밀게 동기되는 안전고 안정적인 HOIST입니다. 더 가볍고 더 안전 전동 이스 더 가벼운 더 작은 더 정교 보다 안전 정 동기 작은 소음 45도 아웃체인 45º 리 최대 1000KG의 리 중 IP55 방수등급 싱글 브레이 랙 케이스 445 X 257 X 140 (mm) Mode Hoist는 리 솔루션에 된 독자적인 기술로 많은 를 받은 사로서, 세계적인 에너지 로젝 및 콘서, 올림 등의 메이저 로젝에 사용되고 있습니다.