컬럼 어레이 스피커 기량(스펙)의 차이 이해

최근 몇 년 전 부터 서서히 컬럼 어레이 스피커 제품이 각 스피커 회사에서 출시되더니, 이제는 많은 교회나 홀, 렌탈 회사에서 컬럼 어레이 스피커에 대해 좋다는 소문을 듣고 도입을 고려하거나 도입을 하고 있습니다.
일반 스피커(포인트 소스 스피커)에 비해 뚜렸한 명료도, 하울링이 잘 안생기는 특성, 반사음이 적고, 특히 울림이 많이 줄어들어 공간 음향 문제가 많이 해결되기에 건축 음향적으로 취약한 교회와 상업 시설에서의 만족이 큽니다.

그러나 컬럼 어레이 스피커를 도입했는데 위의 내용처럼 기대한 기량이 잘 발휘가 안 되어 만족하지 못하는 경우도 종종 발생합니다.
이번 글에서는 왜 그런 기량의 차이가 발생하는지 살펴보고 우리 교회(공간)에 적합한 스펙의 컬럼 어레이에 대한 기준을 이해할 수 있는 내용을 알려드리겠습니다.

컬럼 스피커와 컬럼 어레이 스피커

아래 첫 번재 열의 사진은 컬럼 스피커입니다.
그리고 두번째 열의 사진은 컬럼 어레이 스피커입니다.

여러분은 구분이 되십니까?
조금 고급스럽게 보인다는 것 외에는 형태로 보면 같은 컬럼 형태라 구분이 잘 되지 않습니다.
컬럼 스피커는 주로 야외 공원, 학교, 일반 공공 시설의 실내외에서 많이 보실 수 있습니다.

이들 컬럼 스피커 소리는 들어보셔서 아시겠지만 소리가 충분하게 크지 않고 음질도 좋지 않습니다.
간단한 공지 방송과 약하게 방송하는 BGM 정도만 틀어주면 되기 때문입니다.
보통은 전관방송 시스템에 연결해 사용하는 용도라 교회 음향이나 공연 음향으로는 사용할 수 없습니다.

어레이 효과가 떨어지거나 없는 컬럼 어레이 스피커

컬럼 어레이 스피커는 스피커 유닛을 4개 이상 적층했을 때 나타나는 사운드 빔의 특성을 보입니다.
수직으로는 매우 좁아지며 수평으로는 광활하게 지향각이 넓게 펼쳐집니다.
그런데 이런 특성을 가지지 못한 컬럼 어레이 스피커가 유통이 되고 있습니다.

일반적으로는 컬럼 어레이 스피커는 수직 지향각은 10~30도 사이로 좁아야 하는데, 40도 이상 넓은 제품이 있고, 심지어는 50~60도로 사실상 일반 스피커의 특성이 나타나 반사음이나 하울링을 전혀 제어하지 못하는 제품도 있습니다.
수평 지향각도 최소 110도 이상이 나와야 하는데 일반 스피커와 동일한 90도 제품도 컬럼 어레이라고 팔리고 있습니다.
모양만 막대기형의 컬럼 어레이지 실제로는 컬럼 어레이 특성을 전혀 만들어 내지 못한 제품을 컬럼 어레이라고 판매하는 것입니다.
그렇기에 이 제품의 SPEC을 꼼꼼히 살펴야 합니다.
지향각 표시를 아예 하지 않았다면 수직 지향각이 좁고 수평 지향각이 넓은 컬럼 어레이 특유의 사운드 빔 특성이 없다고 보시면 됩니다.
그런데 이런 제품이 저가의 제품에서만 나타나는 것이 아니라 유명 브랜드의 제품에서도 종종 보입니다.
이런 이유로 유명 브랜드라고 안심하지 마시고 꼭 제품 사양을 확인하시기 바랍니다.

사운드 빔의 기량 차이

사운드 빔의 기량차이는 분명히 있습니다.
1. 사운드 빔의 지향각
수직 지향각은 너무 좁으면 주의가 필요합니다
일단 좁으면 중층 발코니 벽의 반사를 피할 수 있어서 좋지만, 보통 교회에서는 강단 위에 놓고 사용하는 경우가 많기에, 단상 위에 놓였을 떄 회중에게 사운드 빔이 잘 전달되는 각도인지 파악을 해야 합니다.
수직 지향각이 10도인데 강단이 높을 경우에는 앞죄석의 회중들이 직접음을 못 들을 확율이 커집니다.
그래서 이럴 경우는 아래쪽으로 각도가 넓은 EV사의 Evolve 시리즈나 YAMAHA사의 Stagepass K-1이 추천됩니다.
이 제품들은 구조 사진에 보이듯이 아래쪽 유닛의 각도를 조금 더 줘서 사운드 빔이 아래쪽으로 좀 더 벌여져 나가도록 만들어 져 있습니다.

2. 빔 스티어링 (Beam Steering)
이들 제품으로 커버가 될 만한 작은 공간이 아니라 중대형 이상의 공간은 건축 구조상의 특징 때문에 사운드 빔의 각도 조절이 필요한 경우가 많습니다.
이 경우는 컬럼 어레이 스피커 본체의 각도를 조정할 수 있거나 소프트 웨어로 빔 조향이 되는 고급 제품을 사용해야 합니다.
서브 우퍼에 붙은 일체형이 아니라 컬럼 어레이 부분만 잇는 제품의 경우는 전용 벽부형 브라켓 중에 각도 조정이 되는 것도 있습니다.
유닛이 아주 많고 출력과 음압이 좋은 중대형 공간에 적합한 고급 컬럼 어레이 제품은 소프트 웨어로 빔의 각도 조절이나 2개의 빔을 만들고 각각 각도 조절이 되는 제품도 나옵니다.

3. 사운드 빔의 로브 현상
유닛의 숫자가 적고 유닛을 제어하는 기술이 탑재되어 있지 않으면 사운드 빔이 균일하지 않고 빠져나가는 형태가 되어 컬럼 어레이 특성이 좋지 않게 됩니다.
이를 사운드 빔의 로브(Robe)라고 합니다.

저가형의 제품은 어쩔 수 없지만 고급 제품 중 컬럼 어레이 특성을 최대한 극대화 한 제품에는 유닛의 설계, 인클로우저 설계, 뛰어난 DSP 기술로 사운드 빔이 새어나가지 않고 빔 쉐이핑을 잘 유지하여 음압이나 음질 열화가 없이 멀리 잘 전달이 됩니다.

하울링 저항성의 차이

하울링 저항성이란 하울링이 잘 생기지 않게 하는 특성을 말합니다.
일단 적층된 유닛의 숫자가 많을수록 하울링 저항성이 커지고, 반사음의 에너지도 줄어듭니다.
이론상 최소 4개 이상이 적층되어야 이런 특성이 나타나고, 적층된 유닛이 n개라면 반사음의 에너지가 1/n으로 줄어들기에 적층 유닛이 많을수록 하울링이 줄어듭니다.
그래서 하울링이 많은 장소일수록 적층된 유닛의 숫자가 많은 것을 선택해야 효과적이란 것입니다.
따라서 공간 음향 특성이 좋지 못한데 적층된 숫자가 적은 컬럼 어레이를 사용하면 하울링이 잘 안생기고 울림이 적어질 것이라는 기대에 못미치게 된다는 것입니다.
이런 경우는 스피커 프로세서를 설치하고 튜닝을 해 따로 공간 음향에 최적화 시킨 다음 하울링 주파수를 제거해야 합니다.
물론 유닛이 많이 적층이 되어 하울링이 안 나더라도 공감 음향 최적화를 위해 스피커 프로세서를 사용하는 것을 추천드립니다.
저희가 컬럼 어레이 스피커를 설계할 경우 해당 예배당이나 공간의 건축 구조와 마감재 상태를 보고 얼마나 하울링 저항성이 좋은 스피커를 선택할지, 그리고 스피커 프로세서를 사용할지, 어떻게 튜닝을 할지를 생각해 스피커를 선정하고 스피커 프로세서도 선정을 합니다.

반사음을 줄이는 차이

컬럼 어레이 스피커의 수평 지향각이 매우 넓어 옆 벽면에 부딛히는 소리가 많아져 반사음과 그로인한 울림이 심해지는 것 아닌가라고 생각할 수 있습니다.
그렇지만 실제에서는 일반 스피커에 비해 반사음의 영향이 오히려 줄어드는 것을 알 수 있습니다.
왜 그릴까요?

하울링을 줄이는 기술 내용과 같이 유닛의 적층 수량이 많을수록 이 효과는 더 커지는 특징을 가집니다.
연속 적층이 중요한데, 유닛 적층 중간에 트위터가 있거나 하면 이 두가지 효과는 줄어듭니다.
연속 적층이어야 각 유닛에서 나온 웨이브가 얽힘이 쉽게 만들어지며 웨이브 사운드가 뚜렸한 선형으로 바뀌며 효과가 극대화됩니다.
적층 유닛이 총 6개인데 그 중간에 트위터가 있으면 아무래도 하울링 저항성이나 반사음을 줄이는 특성이 그냥 유닛 6개 적층된 것에 비해 떨어진다는 말입니다.

사운드 재생 품질의 차이

유닛의 품질이 이를 좌우합니다.
동작 특성이 좋을수록 음압이 개선이 되고 음질이 좋아집니다.
Soundking Artos 1200, StudioMaster Direct 102, HK 이 세가지 모델이 설계가 똑같은 제품이지만, HK에서는 유닛을 고급 제품을 사용하기에 사운드 품질이 더 좋습니다.

방금 예를 든 것은 작은 출력의 엔트리급의 컬럼 어레이 스피커 비교이지만, 중간 출력이나 큰 출력의 컬럼 어레이 스피커에서도 이런 기량 차이가 나고 그 때문에 가격의 차이가 나는 것입니다.

유닛의 사이즈도 재생되는 사운드의 품질을 좌우합니다.
일단 유닛 사이즈가 크면 중저음을 더 풍성하게 재생할 수 있기에 음악이나 밴드 연주가 많은 음향 시스템이라면 추천이 됩니다.
그래서 똑같이 8개 유닛이 적층되었더라도 4인치 보다는 6인치로 적층된 것이 사운드 품질면에서는 낫습니다.

이런 이유들로 비슷한 크기처럼 보이는데 가격차이가 많이 나고 소리를 들어보면 확연히 사운드의 품질이나 음압, 출력 등의 기량 차이가 나는 것입니다.

올인원 타입의 컬럼 어레이 스피커에서 서브우퍼 유닛의 크기 차이에서도 저음 재생력의 충실도와 출력이 차이가 납니다.
또 내장된 앰프와 DSP의 방식과 품질에 따라서도 음질 차이가 납니다.

공간 크기에 따른 선택의 차이

중형 교회 이상의 공간이 되면 올인원 타입의 스피커+서브 우퍼+앰프+미니 믹서 일체형의 컬럼 어레이 스피커를 사용하기에는 음압과 출력, 세팅의 환경이 따라가지 못합니다.
대용량의 올 인원 컬럼 어레이 스피커가 있기는 하지만, 때로는 강단 위가 여유공간이 없어 적절한 위치에 놓지 못하는 교회가 있습니다.
주로 성가대 석이 강단 위에 있는 중형교회이거나 상대적으로 강단 면적이 좁은 중형 교회입니다.
또는 공간이 되어도 LED 스크린이나 그랜드 피아노 등이 자리잡아 음향학적으로 좌우 대칭이면서 최적의 위치에 세워놓지 못하는 경우도 해당됩니다.
그래서 중형 교회 이상이 되면 올인원 타입의 컬럼 어레이 보다는 따로 분리된 컬럼 어레이 스피커로 최적의 위치에 설치하는 것이 좋습니다.

결론

이런 기량 차이를 이해하고 그 공간에서 하울링과 공진, 울림의 정도가 어떤 지, 음악이나 찬양팀(연주 팀)의 사운드 비중이 어떤 지, 건축 음향적인 구조가 어떤 지를 꼼꼼히 검토해 제품을 선정하고 시공할 위치, 빔 스티어링의 조정 등 다각도로 검토해 설계를 해야 합니다.
그러나 이런 이해가 없이 그냥 명료도 좋고 하울링 잘 안 나니 추천하는 음향 시공사가 많습니다.
그래서 막상 구입이나 시공을 하고서 기대만큼 결과가 나오지 않아 실망하는 경우들이 증가하고 있습니다.
이왕 장점이 많다고 하는 컬럼 어레이로 하기로 하셨다면 저희 연구소에 의뢰하셔서 최적화된 컬럼 어레이 스피커 시스템으로 설계 시공하시기를 바랍니다.
감사합니다.

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하이테크 예배 신학 연구소 소장 우한별 목사

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