[주목!]컬럼 어레이 스피커의 특징

최근 여러 스피커 제조사에서 다수의 컬럼 어레이 스피커를 출시해 내면서 컬럼 어레이 스피커가 주목받고 있습니다.

Line Array Speaker

주로 대형 교회와 대규모 공연장, 야외 페스티벌에서 사용되고 있는 라인 어레이 스피커는 라인 어레이 기술(스피커를 매우 좁은 거리로 수직으로 배열)을 구현하여 소리를 멀리 선명하게 빔(Beam)형태로 전달합니다.

역사

미국 RCA사에서 근무하던 Harry Olson 은 1957년 Acoustical Engineering이란 글에서 주파수가 증가할 수록 Beam의 지향성이 좁아지는 Line Array 효과를 처음으로 발견했습니다. 이 기술의 초기에는 주로 컬럼 형태의 수직 배열로 단순하게 음성 위주의 재생에만 사용했습니다.

수평 방향 인클로저의 다중 대역 라인 어레이 요소는 1983 년 Joseph D’ Appolito에 의해 제안되었습니다. 1990년대 중반 L-Acoustics 의 V-DOSC 라인 어레이는 콘서트에서 라인 어레이가 더 적은 수의 박스에서 더 높은 레벨과 더 부드러운 주파수 응답이 나올 수 있음을 실현하였습니다. 사람들이 수평면에 파괴적인 간섭이 없고 파장이 대부분 수직면에서 위상적으로 결합한다는 사실을 알게 되자마자 라우드 스피커 제조업체들이 경쟁을 시작했습니다.

L-Acoustics 사의 V-Docs 라인 어레이 스피커 시스템

음성 위주의 재생에만 사용되던 컬럼 형태의 어레이 스피커도 이에 자극을 받아 폭넓은 주파수 대역을 재생하도록 성능을 개선하고 서브 우퍼를 세트로 만들어 출시하기 시작했습니다.

본격적으로 대중적이고 전체 음역 대역을 충실히 재생하는 컬럼 어레이 스피커는 2003년 BOSE사의 Panaray MA12의 출시로 시작되었고, 이후 K-Array사, SLS사등의 회사들이 재빨리 성능이 더 개선되고 출력이 높은 제품들을 출시해 컨퍼런스와 콘서트에 적용하기 시작했습니다. 이제는 유명 스피커 회사 뿐만 아니라 중소형 스피커 제조사들까지도 컬럼 어레이 스피커들을 제조하기 시작해 본격적으로 대중화가 시작되었습니다.

원리

일반적인 스피커의 물리적 특징은 3차원적인 면 확산으로 거리가 두 배 늘어날 때 마다 6dB가 줄어들지만, 라인 어레이 기술은 2차원적인 선형 확산으로 거리가 두배 늘어나도 3dB만 줄어들어 멀리까지 소리를 선명하게 전달하게 됩니다. 이런 어레이 기술을 좀 더 실용적인 환경에서 사용할 수 있도록 컬럼형 디자인에 어레이 기술을 접목해 만든 것이 컬럼 (라인) 어레이 스피커입니다.

일반적 포인트 소스의 스피커의 면확산 특징
에레이 스피커의 선형 확산 특징
어레이 스피커의 저음-중음=고음역대 지향성 특징
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2019년 3월에 열린 음향 전문가들의 컬럼 어레이 비교 시연회

특징

따라서 컬럼 어레이 스피커는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

  • 대형 스피커 시스템인 라인 어레이가 아님에도 어레이 기술을 적용하여 Beam Forming 현상을 만들어 작은 사이즈에도 불구하고 높은 음압으로 멀리까지 소리를 전달할 수 있습니다.
  • 그래서 라인 어레이를 하기에는 재정적으로 부담이 있거나, 라인 어레이를 사용할 만큼 대형 공간이 아닌 중대형 공간의 예배당이라면 컬럼 어레이가 최적의 선택이 됩니다.
  • 마이크를 들고 스피커 앞을 지나가도 하울링이 잘 생기지 않는 특성을 가지고 있어 일반적인 스피커에 비해 하울링에 대단히 안전합니다.
  • 일반적인 스피커의 수평 지향각인 90도 보다 넓은 100~160도의 수평 지향각을 가지고 있어서 부채꼴이나 좌우가 넓은 예배당(공간)에 적은 스피커로 커버를 할 수 있습니다. (다수의 스피커와 앰프를 사용하지 않게 되어 경제적입니다.)
  • 넓은 수평지향각으로 모니터 스피커를 사용하지 않아도 강단에서 자신의 소리를 잘 들을 수 있고, 이런 특성에도 불구하고 하울링이 잘 생기지 않습니다. (모니터 스피커 설치할 공간이 없거나 모니터 스피커에서의 하울링 문제가 있다면 좋은 선택이 될 것입니다.)
  • 상하 지향각은 일반적으로 10~20도 정도이기 때문에 소리가 쓸데없이 천정으로 날라가지 않아 층고가 높은 곳에서 잔향을 잘 만들지 않습니다. 그런 이유로 천정이 높은 예배당이나 강당에서 천정 울림이 적어서 사용하기 좋습니다.
  • 서브 우퍼와 컬럼 어레이 스피커의 조합으로 기본 시스템이 되어 일반 스피커 보다 더 풍부하고 섬세한 음질로 소리를 재생합니다.
  • 컬럼 어레이 특성상 설교같은 음성 재생에 뛰어난 특성을 가집니다. (당연히 음악 재생도 뛰어납니다.)
  • 이동이 간편해 수련회, 야외 버스킹 등에 적용하기 좋습니다. 특히 야외 행사같이 사람들이 퍼져 있어도 넓은 높은 음압과 넓은 수평 커버리지로 소리를 잘 전달할 수 있습니다.
컬럼 어레이 스피커의 빔 포밍 1kHz 주파수 분석(라인 어레이와 같은 빔 포밍을 보임)
컬럼 어레이 지향 특성 (좌우 지향각이 일반 스피커에 비해 많이 넓습니다.)
컬럼 어레이 지향 특성 (상하 지향각은 일반 스피커에 비해 많이 좁습니다.)

이런 장점을 가지고 있지만 주의할 점이 있습니다.

  • 일반 스피커 보다 음압이 높기 때문에 벽면이 반사가 잘 되는 상태거나 공간의 거리가 짧다면 흡음 처리가 필요합니다.
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좌우가 넓고 앞뒤가 짧은 경우 컬럼 어레이 스피커 설치 전 흡음 처리가 필요
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저희 연구소가 컬럼 어레이 스피커 시공 전 흡음 패널 시공을 먼저 했습니다.

주의점

  • 저음 전용의 서브 우퍼와 중고역대를 재생하는 컬럼 어레이의 조합은 기본적으로 설치 시 전문적인 튜닝이 필요합니다. (튜닝을 하지 않고 시공만 하는 업체를 선택하시면 안됩니다.)
  • 보통의 컬럼 어레이 스피커 세트는 비용이 비쌉니다. (1조에 1천만원~2천만원 사이에 가격이 형성)
  • 컬럼 어레이 스피커의 성능과 가격을 결정하는 것은 어레이를 구성하는 소형 유닛의 능력과 수량에 따라 달라집니다. 이론상은 4개의 유닛이 적층되면 어레이 효과가 나타난다지만, 실제로는 8개 유닛 이상이 적층되어야 제대로 된 Beam Forming의 특징이 나옵니다. 왜냐하면 유닛의 수랴ㅕㅇ이 적으면 Beam중간에 소리가 새어나가는 앨리어싱 현상이 일어나 소리의 밀도가 떨어집니다. 그래서 저렴한 컬럼 어레이는 대부분 4개의 유닛으로 구성되어 어레이 효과가 확실히 나오지 않지지만, 저희 연구소에서 추천하는 컬럼 어레이는 그런 부분을 고려해 최적의 컬럼 어레이 스피커를 추천해 드립니다.(유닛이 많을 수록 빔 포밍이 뚜렸하고 사운드의 밀도가 좋습니다.)
  • 일부 컬럼 어레이 스피커는 외형은 컬럼 어레이지만 제대로된 빔 포밍이 만들어지지 않아 수평 지향각이 80~90도 밖에 안되고 수직 지향각이 40~50도가 되는 제품이 있어 주의를 요합니다.
  • 저가형 컬럼 어레이 스피커 중에는 음질이나 음압이 다소 떨어지는 제품도 있고 고가형 중에서도 극히 일부 제품은 외형만 컬럼 어레이 스피커인 경우도 있습니다.
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컬럼 어레이 스피커의 시작을 알린 이탈리아의 K-Array 스피커 사. 이 회사의 컬럼 어레이 스피커는 이천만원 가까이 합니다.

최적의 추천

컬럼 어레이 스피커는 다음과 같은 교회에 최적의 선택이 됩니다.

  • 예배당 앞뒤가 길어 중간 이후로 소리가 잘 안들리는 교회나(높은 음압의 컬럼 어레이 적용)
  • 예배당 좌우 공간이 넗어 스피커 한 조로 커버가 안되어서 좌우측에 소리가 잘 안들리는 교회(넓은 수평지향각의 컬럼 어레이 스피커가 필요)
  • 천정이 높아 울림이 심한 교회(좁은 수직 지향각의 컬럼 어레이 스피커가 필요)
  • 다수의 모니터 스피커로 강단이 복잡한 교회에서 적용할 수 있습니다.(하울링에 강하고 수평지향각이 넓은 스피커의 컬럼 어레이 적용)
  • 공간이 크고 중층이 있는 경우 음압이 더 세고 Beam의 지향성이 2개로 나뉘며 각도가 조정이 되는 정밀하고 충실한 고급 컬럼 어레이를 제안드립니다.

좌우가 넓은 예배당에 적용된 컬럼 어레이 스피커(본 연구소 시공)

Beam Steering이 되는 고급 컬럼 어레이 제품 – 주로 큰 공간이며 중층이 있는 예배당에 제안

위와 같은 교회에서는 지금까지는 다수의 스피커와 그 숫자에 맞는 수량의 앰프와 그래픽 이퀄라이저가 설치되어야 하고 그 수량만큼 많은 출력을 가진 비싼 믹서를 선택해야 합니다.

그러나 저희 연구소가 제안하는 컬럼 어레이 스피커로 선택을 하면 위와 같이 많은 재정을 지출해야 하는 것에서 재정을 절약할 수 있고 위의 경우보다 더 선명하고 풍부한 사운드를 들을 수 있습니다.

얼마 전까지만 해도 컬럼 어레이 스피커는 고가여서 장점을 알고서도 교회에 적용하기가 어려웠습니다.

좋은 공급처와 협의를 통해 현실적인 가격으로 저희 연구소가 공급/시공/튜닝을 해 드립니다.

© 하이테크 예배 신학 연구소 소장 우한별 목사

2018 개편 최종 IHWT LOGO

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예배 사역자 교육 음향 점검/측정/조정/시공에 관련된 컨설팅/악기문의 등 010-6253-0415 director@ihtwt.org

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