공연장 디지털 무대 음향 시스템 구축

현재는 디지털 시대이다. 음향시스템 분야에서 아날로그 장비들이 아직 생산되고 있지만, 대부분의 장비들이 디지털화 되었으며, 아날로그 장비는 점점 사라지고 있다.

  사실 편리성, 확장성 등의 측면에서 디지털은 큰 장점이 있는 반면 음질이나 안정성의 측면에서는 아직도 논란이 있다.

 이번 글에서는 안정성과 음질이 요구되는 공연장에서 디지털 무대 음향 시스템을 구축하기 위한 방안을 대전예술의전당 구축 사례를 바탕으로 기술하고자 한다.

I. 시스템설계

 공연장 디지털 무대 음향 시스템을 제대로 구축하기 위해서는 공연장의 성격과 규모 등 여러 여건들을 다방면으로 고려한 적절한 설계가 필수적이다.

 주로 어떤 장르의 공연이 이뤄지는지, 상주하는 음향 감독의 오퍼레이팅 비중이 얼마나 높은지, 외부 음향팀의 극장장비 사용 비중은 얼마나 되는지, 오케스트라 피트나 왜건 무대의 규모는 어느 정도인지 등 여러 가지 요인에 따라 시스템의 규모와 구축 범위 등이 달라지므로 시스템을 설계할 때 위와 같은 요소들을 충분히 고려하여야 한다.

 지금부터 대전예술의전당 아트홀의 케이스를 통하여 시스템 설계 시 주안점을 살펴보고자 한다.

1. 공연장의규모와성격

 대전예술의전당 아트홀은 1546석의 객석규모를 지닌 프로시니엄 형태의 다목적홀로서 대규모의 뮤지컬, 오페라, 복합 장르, 오케스트라 공연을 비롯하여 중소규모의 챔버, 앙상블, 밴드, 무용, 연극 등 다양한 공연이 이뤄지는 곳으로 주무대와 동일한 사이즈의 3개의 이동식 무대를 갖추고 있고, 80명 까지 수용가능한 오케스트라 피트를 보유하고 있다.

상기의 여러가지 요소들을 고려한 설계의 방향은 아래와 같다.  

설계방향
각종 공연에 유용하게 사용할 수 있는 바닥 및 월 패널을  적소에 설계 
100CH 이상 대규모 공연에도 대응가능한 멀티 인아웃 회로 설계 
온라인공연, 방송송출, 멀티레코딩 등에 쉽게 대응가능하도록 설계 
이동식 무대 사용 시, 간편하게 설치가능한 포터블 I/O랙 설계

2. 장르별공연현황

 공연장에서 주로 행해지는 공연장르가 어떠한지에 따라서 설계의 방향은 달라질 수 있다. 아래의 차트들은 2019년 대전예술의전당 장르별 공연현황을 나타낸다.  

 차트를 통해 알 수 있듯이, 대전예술의전당의 경우 오페라, 뮤지컬, 클래식 등 음악 공연의 비중이 상당히 높기 때문에 무대 위의 원음을 고음질로 전송하기 위한 케이블 및 배선 경로에 신경을 써서 설계하였다.

 그리고 오페라, 무용, 복합장르 등 영상을 활용하는 공연들이 일정한 비율을 차지하므로 이와 같은 상황 또한 고려하여 아래와 같은 방향으로 설계를 하였다.  

설계방향
고음질의 음악공연 및 녹음대관 서비스를 위한 고품질 케이블 설계 
고음질 실현을 위한 아날로그 패치베이 최소화 설계 
고음질 실현을 위한 아날로그 선로 최단거리 설계, 클래식에 상시  사용되는 서스펜션 마이크 최단거리 설계
영상 사용빈도의 증가에 따른 영사실 패널 및 각 패널에 영상 회로 설계

3. 오퍼레이팅비중

 대전예술의전당의 경우, 상주 음향 감독들의 오퍼레이팅 비중이 높아 극장 전용으로 설계된 케이블의 비중이 높다. 전체 공연 중 상주 음향 감독의 오퍼레이팅 비중이 약 70% 이상이며, 나머지 30%는 외부 음향 감독이 극장 장비를 일부 또는 전체 사용하는 공연이거나, 모든 장비를 외부에서 렌트하는 공연(뮤지컬 등)이다.  

설계방향
오퍼레이팅 비중에 비례하여 케이블 회로 설계 

‘극장’으로 분류한 케이블들은 극장시스템 전용
‘외부’라고 분류된 케이블들은 외부음향팀을 위한 용도
‘공용’이라고 분류된 케이블들은 극장 감독과 외부음향팀 모두를 위한 용도   

II. 시스템구축

 앞서 살펴본 시스템 설계 방향에 따라 실제 어떠한 시스템이 어느 정도의 규모로 구축되었는지 여러가지 면에서 살펴보고자 한다. 

 먼저 기존의 시스템과 신규 시스템을 전체적으로 비교하여 어떠한 차이점이 있는지 살펴보자.

  [그림4]는 기존 아트홀 무대 음향 시스템 개략도이다.

 기본적으로 월 & 플로어 패널이 적소에 위치하고 있지만, 무대에서 FOH까지 아날로그 선로의 길이가 120m 이상이며, 패치베이의 중복 사용으로 인해 음질 열화가 심하였다.

 이동식 무대를 사용하는 경우 두꺼운 멀티케이블을 길게 연장해서 사용했으며, 외부 음향팀의 장비를 상하수에 나눠 설치해야할 경우 케이블을 새로 포설해야 하는 번거로움이 있었다.

 C/R에서는 무대의 전체 회로 중 FOH에서 C/R으로 패치해주는 일부 신호만 사용할 수 있었고, 디지털 선로는 각각의 로컬지역에서만 연결하였으므로 사실 아날로그 콘솔을 사용하는 것과 별반 차이가 없었다.

 [그림5]는 신규 아트홀 무대 음향 시스템 개략도이다.

 월 & 플로어 패널이 적소에 위치하도록 설계된 부분은 기존과 비슷하지만, 무대에 구축된 메인 입출력 랙을 통하여 무대의 아날로그 입출력 신호를 최단거리로 수용하여 디지털로 전송하도록 구축한 것이 기존과 가장 큰 차이이다.

 아날로그 패치베이는 외부팀을 위한 용도로만 사용하여 음질열화를 최소화하였다.

 C/R과 FOH 양쪽에서 무대의 모든 아날로그 신호를 사용할 수 있어 온라인 공연이나 방송송출에 있어서도 이점이 있으며, 항상 사용되는 로컬 장비는 별도의 디지털 회로로 구성하여 씬 리콜 시 영향을 최소화하였다.

 또한 이동식 무대를 위한 포터블 입출력 랙을 보다 간편하게 설치할 수 있도록 시스템을 구성하였으며, 상하수 간 링크 회로를 통하여 외부팀의 장비가 상하수에 나누어져 있을 경우에도 즉각 대응할 수 있도록 구축하였다.

 시스템의 구성을 개괄적으로 살펴 보았으니, 이제 각 구성요소마다 어떠한 특징들이 있는지 좀 더 상세히 알아보기로 한다.

1. 디지털오디오콘솔

 디지털 오디오 콘솔은 입력된 모든 아날로그 신호를 디지털로 변환하여 송수신하고, 제어하고, 제어한 값을 레벨로 수치화하여 오퍼레이터가 모니터링할 수 있도록 해주며, 상황에 맞게 공간계나 다이내믹 계열의 이펙터를 활용하여 믹싱한 후, 원하는 곳으로 신호를 출력하여 확성, 녹음, 송출 등을 할 수 있도록 해주는 음향 시스템의 두뇌라고 할 수 있다.  

 사실 디지털 오디오 콘솔이 무엇으로 정해지느냐에 따라 디지털 무대 음향 시스템을 구축할 수 있는 범위나 규모가 거의 결정되므로 특히 대규모의 음향 시스템을 구축하기 위해서는 디지털 오디오 콘솔을 신중하게 선택해야 한다.

1. 1. 전송프로토콜

 디지털 오디오 전송 프로토콜의 성능은 디지털 시스템의 규모를 결정짓는 중요한 요인이다. 현재 공연 현장에서 사용되는 전송 프로토콜은 MADI, Dante, AVB, AES50, Optocore, TWINLANe 등이 있다. 

 DIGICO의 SD7의 경우, OPTOCORE 오디오 네트워크 프로토콜을 채용하고 있으며, 1개의 OPTOCORE 링연결로 1392개의 I/O를 연결할 수 있고, 253개의 입력채널, 124개의 서브그룹/억스아웃 채널, 32개의 매트릭스 아웃채널, 1개의 LCR마스터 버스 채널을 사용할 수 있다.

 대전예당에 설치된 PM10 콘솔은 TWINLANe과 Dante로 구축되어 있다.

 TWINLANe은 야마하에서 개발한 대용량 오디오 전송 프로토콜로 32bit, 96kHz에서  

0.13msec의 레이턴시로 최대 400CH 오디오를 송수신할 수 있으며, 링토폴로지를 통해 한쪽 케이블의 이상이 있는 경우에도 네트워크가 가동된다.

 Neutrik opticalCON DUO 멀티 모드 광케이블 사용이 권장되며, 멀티 모드는 기기 간 300m, 싱글 모드는 기기 간 2km까지 전송가능(최대6km)하다.

 Dante 는 Audinate에서 개발한 오디오 네트워크 프로토콜로서 스타 네트워크 및 데이지 체인 네트워크를 지원한다.

 현재 대전예술의전당에는 스타네트워크 방식으로 연결되어 있으며, Primary 와 Secondary 연결을 통한 리던던시가 가능하도록 구축되어 있다.

 PM10 콘솔의 HY카드 슬롯에 장착되는 단테 카드인 HY144-D의 경우 32bit, 96kHz에서 144CH까지 입출력 신호를 송수신할 수 있다.

 Neutrik etherCON CAT5e 이상의 케이블 사용이 권장되며, 기기 간 100m 까지 연결하도록 권장한다. 

1. 2. 시스템구성품

 대전예술의전당 아트홀에 구축된 야마하 PM10 콘솔 시스템의 구성품들을 개별적으로 먼저 살펴본 다음, 전체 시스템 구축에 대하여 알아보기로 한다.

C/R의 CS-R10S 컨트롤 서페이스이다. 15인치 터치스크린 1개와 26개의 페이더가 있으며, 아날로그 8인 8아웃, AES/EBU 8인 8아웃의 로컬 I/O 를 연결할 수 있다. 

 C/R의 DSP-R10 DSP 엔진이다.

최대 144개 인풋 채널, 72개 MIX 채널, 36개 MATRIX 채널, 2개 STEREO 채널의 디지털 오디오 신호를 처리할 수 있으며, 4개의 HY 카드 슬롯이 있다.

 현재 대전예술의전당에는 2개의 HY256-TL 카드와 2개의 HY144-D 카드가 장착되어 있어 최대 800CH까지 디지털 오디오 신호를 송수신할 수 있다.   

 C/R의 로컬 장비를 연결하기 위한 RPio222 S1 I/O 랙이다. TWINLANe 연결을 위하여 HY256-TL카드가 장착되어 있고, 아날로그 16인 카드가 1개, 16아웃 카드가 1개 장착되어 있다. S는 서브를 나타낸다. 

 무대에 위치하며 서스펜션 마이크를 연결하기 위한 RPio222 S2 I/O 랙이다. 구성은 S1과 동일하다. 

 FOH의 CS-R10 컨트롤 서페이스이다. 15인치 터치스크린 2개와 38개의 페이더가 있으며, 아날로그 8인 8아웃, AES/EBU 8인 8아웃의 로컬 I/O 를 연결할 수 있다. 

FOH의 DSP-R10 DSP 엔진이다. C/R과 동일하므로 설명은 생략한다. 

 FOH의 RPio622 S1 I/O 랙이다. TWINLANe 연결을 위하여 HY256-TL카드가 장착되어 있고, 아날로그 16인 카드 4개, 16아웃 카드 2개가 장착되어 64인 32아웃을 연결할 수 있다. 

 무대의 RPio622 M1 I/O 랙이다. TWINLANe 연결을 위하여 HY256-TL카드가 장착되어 있고, 아날로그 16인 카드 6개가 장착되어 96인을 연결할 수 있다. M은 메인을 나타낸다. 

 무대의 RPio622 M2 I/O 랙이다. TWINLANe 연결을 위하여 HY256-TL카드가 장착되어 있고, 아날로그 16인 카드 2개, 16아웃 카드 4개가 장착되어 32인 64아웃을 연결할 수 있다. 

 이동식 무대를 위한 Rio3224-D2 I/O 랙이다. Dante 연결을 위한 2개의 포트가 있고, 아날로그 32인 16아웃과 AES/EBU 8아웃을 연결할 수 있다.

 대전예술의전당에서는 Rio3224-D2 I/O 랙 2대를 보유하고 있어 2개의 이동식 무대를 사용하는 공연에도 손쉽게 대응가능하다.

 그림의 아래는 단테 네트워크 스위치 SWP2-10MMF이다. 1Gbps를 지원하는 etherCON 10포트와 10Gbps를 지원하는 멀티모드 광섬유 opticalCON 2포트가 있으며, 대전예술의전당에 설치된 MMF 모델은 광케이블을 통해 최대 300미터 거리까지 전송이 가능하다.

1. 3. 시스템구축

 아트홀 디지털 오디오 콘솔시스템은 [그림19]와 같이 TWINLANe 오디오 네트워크 프로토콜을 통하여 하나의 메인 시스템과 독립된 두개의 서브 시스템이 통합되어 구축되어 있는데, 이 시스템들이 각각 링(Ring)구조를 이루고 있으므로 간단하게 메인링(Main Ring), 또는 서브링(Sub Ring)이라고 부른다.

 무대의 모든 아날로그 입출력은 [그림20]과 같이 무대에 있는 RPio622 I/O랙 2대를 통하여 메인링(Main Ring)에 연결되어 FOH와 C/R 양쪽에서 자유롭게 신호를 라우팅하고, 제어할 수 있다. 메인링에 연결된 모든 입출력은 총 163CH이며, [그림21]을 통해 상세하게 확인할 수 있다. 

 C/R의 서브링에는 무대의 서스펜션 마이크들과 C/R의 로컬 장비들이 연결되어 있으며, 공연상황에 따라 필요한 입출력을 메인링과 주고받을 수 있다.

 C/R 서브링에 연결된 모든 입출력은 39CH이며, [그림24]을 통해 상세하게 확인할 수 있다. 

 FOH의 서브링에는 FOH의 로컬 장비들이 연결되어 있으며, [그림25]를 통해 상세하게 확인할 수 있다. 메인링과 서브링은 상황에 따라 통합하거나 분리할 수 있는 반면, 각각의 서브링들은 서로에 대해 독립적이므로 서로 영향을 주지도 받지도 않는다. 

 [그림26]을 살펴보면, TWINLANe으로 구축된 메인링, 서브링과는 별개로 Dante시스템이 구축되어 있는데, 이는 향후 디지털 장비의 확장과 설치의 간편함 등 여러가지를 고려한 선택이다. 

 아시다시피, Dante는 이미 수백개의 제조사에서 수천개의 장비에 채용할 정도로 음향 업계의 표준 규격으로 자리잡고 있으며, 랜케이블 하나로 수십 채널의 오디오를 간편하게 송수신할 수 있기 때문이다. 

 [그림26]에서 점선은 이동식 무대를 사용할 때만 연결, 설치하는 것을 뜻하며, 32인 24아웃의 Rio3224-D2 를 필요에 따라 간편하게 이동설치 할 수 있다.

 [그림27]은 FOH DSP의 HY144-D카드를 기준으로 Dante시스템에 연결된 입출력 채널표이며, 전체 입출력은 224CH이다. 

1. 4. 구축특징및장점

 대전예술의전당 아트홀 디지털 오디오 콘솔 시스템의 구축 특징 및 장점은 아래와 같다.

 1) 전원부, 디지털 연결 등 주요 부분은 모두 주, 예비로 구성되어 안정적인 작동을 보장

 2) TWINLANe 244CH, Dante 224CH의 대규모 오디오 시스템을 구축하여 어떠한 

     공연에도 대응가능

 3) 메인링을 통한 무대 입출력의 공유로 온라인 공연이나 방송송출 등의 상황에도 손쉽

     게 대응

 4) 메인링과 서브링의 분리로 씬(SCENE) 리콜 시 콘솔 간 영향을 최소화

 5) 이동식 무대에 간편하게 설치할 수 있도록 포터블 입출력 랙 구축

 6) 야마하 제품의 취약한 서밍 앰프 문제, AD/DA 컨버팅 시 화이트 노이즈 문제 등 음질

     적인 부분 확연히 개선

 7) 하이브리드 프리앰프를 비롯한 여러 종류의 고성능 플러그인들은 라이브 공연에서 훌

     륭한 음질을 만드는데 충분

1. 5. 구축사진 

2. 무대오디오입출력패널

 무대 오디오 입출력 패널은 충분한 오디오 채널을 확보하고, 인터컴, 영상, 네트워크 등 다양한 입출력 또한 구성하여 다양한 공연들에 모두 대응할 수 있도록 구축하였다. 

 [그림34]는 SIDE WALL PANEL – A 의 구성을 보여준다.

 대규모 공연 시 빠르게 멀티를 연결할 수 있도록 LK 24CH 커넥터를 채택하였으며, 그 중 8CH은 링크되어 소규모 공연 시 바로 XLR 커넥터로 연결할 수 있도록 되어있고, 무대 모니터 스피커를 연결하기 위한 8CH 출력 커넥터가 별도로 구성되어 있다.

 외부음향팀의 장비 연결을 위해 8CH XLR 링크 회로가 있어 SW-A에서 SW-D, FOH, C/R사이에서 신호를 송수신 할 수 있다.

 오른쪽에는 인터컴, 이더넷, 비디오 출력, 카메라 입력, 파워콘, 큐라이트 등 다양한 종류의 입출력 커넥터들이 구축되어 있어 상황에 따라 적절하게 활용할 수 있도록 하였다. 

SIDE WALL PANEL B와 C 패널은 동일한 구성이며, 상세한 설명은 생략하겠다. 

 SW-D 패널의 오디오쪽의 회로 구성은 SW-A와 동일하며, 거리적인 문제로 이더넷 회로는 빠져있다. 

 ORCHESTRA PIT PANEL에도 LK 24CH 커넥터를 구성하여 오케스트라 음원을 다양하게 집음할 수 있도록 하였으며, 지휘자카메라 설치를 위한 카메라 입력과 큐라이트, 비디오, 파워콘 등 다양한 입출력을 구성하여 오케스트라 피트를 사용하는 공연에 유연하게 대응할 수 있도록 하였다. 

 플로어포켓 A,C는 오디오 입력 4채널, 파워콘 2채널로 구성하였고, 플로어포켓 B는 오디오 입력 2채널, 파워콘 1채널, 지휘자카메라 입력 1채널, 큐라이트 2채널로 구성하였다. 

 리어 영사실과 리어 무대에 있는 패널이며, FOH와 C/R까지 비디오 연결이 가능하며, 오디오 2CH 입력을 구성하여 영상에 음원이 있는 경우를 대비하였다. 원활한 공연진행을 위한 인터컴과 모니터 화면 연결을 위한 비디오 출력도 구축되어 있다.  

 갤러리 패널은 스피커를 행잉하여 사용할 수 있도록 오디오 출력 2CH과 파워콘 2CH로 구성하였고, 객석 패널은 리허설 중 연출자 마이크 설치를 위한 오디오 입력 2CH과 인터컴 2CH로 구성하였다.

 2. 1. 구축특징및장점

  대전예술의전당 아트홀 무대 오디오 입출력 패널의 구축 특징 및 장점은 아래와 같다.

 1) 다양한 입출력의 통합 패널을 구축하여 모든 공연에 대응하여 셋업 가능

 2) 외부 음향 장비를 설치 시에도 보다 간편하고, 빠르게 작업할 수 있는 환경을 마련

 2. 2. 구축사진

3. 배선경로

 선로가 짧을수록 음질에 유리하며, 디지털의 경우 안정성을 확보할 수 있다.

 기존 배선경로를 사용할 경우 무대에서 C/R까지 약 90m, FOH까지 약 115m 이므로 광케이블이나 마이크 케이블 등의 경우는 문제가 되지 않으나, 랜케이블의 경우는 포설하여도 안정성을 확보할 수가 없다.  

 따라서 [그림56]과 같이 새로운 배선 경로를 확보하여 무대에서 C/R까지 70m, FOH까지도 거의 동일한 70m 정도의 거리로 배선하였다.

 위의 거리는 각 장소의 초입부터 다음 장소의 초입까지의 거리이며, 실제 무대의 가장 가까운 패널에서 C/R 이나 FOH의 패널이 설치되는 위치까지는 약 20m 정도 더 증가된다.

 새로운 경로를 확보함으로써 C/R은 기존보다 20m 정도 거리가 줄었고, FOH는 기존보다 45m 정도 거리가 줄어 음질과 안정성의 측면에서 보다 더 유리한 시스템을 구축할 수 있었다. 

 [그림56]의 배선 경로를 따라 포설된 케이블은 TWINLANe 및 Dante 연결을 위한 광케이블, 무대와 FOH, C/R 간에 연결되는 일부 아날로그 오디오 케이블과 인터컴, 비디오, 네트워크용 랜케이블과 제어용 랜케이블 등이다.

 하지만 대부분의 무대 아날로그 오디오 케이블은 [그림57]과 같은 경로로 무대의 스테이지 랙에 연결이 되므로 이 선로를 기준으로 보면 기존 보다 무려 70m 이상 배선 거리가 줄었다.

3. 1. 케이블

 대전예술의전당 아트홀 선로 교체에 사용된 케이블의 종류와 규격에 대해 알아보자.

 디지털 오디오 케이블 중 광케이블(Fiber-optic cable)은 앞서 언급한대로 제조사에서 권장한 Neutrik opticalCON DUO 멀티 모드 케이블을 사용하였고, Dante 오디오 네트워크 케이블은 향후 확장성을 고려하여 독일 SOMMERCABLE Mercator CAT.7을 사용하였다. 기기 간, 패널 간 네트워크 연결에도 동일한 CAT.7 케이블이 사용되었으며, 제어를 위한 연결에는 CAT.5e가 사용되었다.

 그 외 신규 구축된 오디오, 비디오 케이블들도 대부분 SOMMERCABLE을 사용하여 고품질의 오디오, 비디오 신호를 전송하도록 구축하였다.

3. 2. 배관자재

 적절한 배관자재를 사용하여 배관시공을 해야만 여러가지 노출로 부터 케이블을 안전하게 보호할 수 있다.

 이번 공사 시 사용된 주요 배관 자재로는 GW후렉시블 금속 가요 전선관과 난연 CD관, 스틸관을 사용하였으며, 여러 케이블들이 합쳐지는 곳이나 분기되는 곳에는 풀박스를 사용하여 시공하였다. 

3. 3. 구축특징및장점

 대전예술의전당 케이블 배선 시 구축 특징 및 장점은 아래와 같다.

 1) 배선경로의 단축으로 안정성 및 음질에 유리

 2) 제조사 권장케이블 이상 사용으로 안정성 확보

 3) SOMMER CABLE 사용으로 고품질의 신호 전송

 4) 모든 케이블에 적절한 배관자재 사용으로 케이블 보호

3. 4. 구축사진

4. 패치베이

 패치베이는 장비 간 신호 연결을 편리하게 하기 위해 대량의 입출력 신호를 한 곳에 모아 만든 케이블과 커넥터의 집합소이다. 기기접속의 변경이 잦은 스튜디오나 방송국, 공연장에서 주로 사용하며, 기기접속을 편리하게 할 수 있는 장점이 있지만, 음질열화와 노이즈의 이유로 사용하지 않는 경우도 있다.

 대전예술의전당의 경우 음질 열화의 이유로 아날로그 패치베이는 최소화하였다. 

 [그림65]와 같이 무대 오디오 패널에서 스피커 프로세서까지 기존 패치베이를 통한 입력-출력 오디오 신호는 FOH의 경우 4군데의 추가 접점이 발생하며, C/R의 경우 6군데의 추가 접점이 발생한다.

 실제로는 표기된 부분의 접점마다 3개의 추가 접점 – 멀티케이블과 패치베이 홀커넥터 사이, 홀커넥터와 패치케이블 커넥터 사이, 그리고 패치케이블 커넥터와 패치케이블 사이 – 이 발생되므로 4 X 3 = 12군데, 6 X 3 = 18군데의 접점이 생겨나 음질 열화가 심할 수 밖에 없다.

 [그림66]을 통하여 현재 구축된 시스템의 입력-출력 오디오 신호 흐름도를 살펴보면, 음질 열화의 원인이 되는 아날로그 패치베이를 과감히 생략하고, 디지털 패치베이 사용으로 아날로그 오디오 신호의 흐름이 많이 단순화되었다는 것을 확인할 수 있다.

4. 1. 구축 특징 및 장점

  대전예술의전당 패치베이의 구축 특징 및 장점은 아래와 같다.

 1) 대부분의 입출력을 직접 I/O 랙에 연결하여 음질 열화 최소화

 2) 외부팀에서 자주 사용하는 회로만 아날로그 패치베이에 수용

 3) 디지털 패치베이에서 신호 패치하여 공연 준비 시간 단축

 4) FOH와 C/R, 무대 간 편리한 신호 라우팅

 5) 유지보수의 편리성 및 유지보수비 절감

4. 2. 구축사진

5. 통합제어시스템

 통합제어시스템은 각종 오디오, 비디오, 조명, 전동 장치 등을 LCD 터치 컨트롤러 등을 통하여 원격으로 제어할 수 있는 시스템이다. 원거리에서 연동해야하는 무대 디지털 음향 시스템을 안정적으로 운용하기 위해, 그리고 여러 상황에 맞게 손쉽게 운용하기 위해 통합제어시스템은 선택이 아니라 필수라고 할 수 있다.

 현재 대전예술의전당 아트홀에 구축한 통합제어시스템은 국내 보성전자의 SOLVIX 제품이다.

 [그림73]에서 가운데 있는 메인컨트롤 유닛이 통합제어시스템의 핵심이며, C/R, FOH에 있는 LCD 터치를 통하여 메인컨트롤 유닛에 연결된 모든 장치들을 제어한다.

 메인컨트롤 유닛은 순차전원기 6대를 제어하기 위해서 485 모듈 2대와 RS-485C로 통

신하고, 비디오 매트릭스를 TCP-IP로 제어하기 위해 TCP-IP 컨버터와 RS-485C로 통신하며, 전원 분배함을 제어하기 위해 장비 제어기와 RS-485C로 통신한다.

 전원 분배함 제어의 경우 장비제어기에서 제어 전기 신호를 주면 코일로 전기장을 형성하여 자기력으로 브레이커를 개폐하는 방식이다. 

5. 1. 통합제어터치패널화면구성 

 [그림74]는 아트홀 통합제어시스템 터치패널 화면구성이며, 카테고리별로 섹션이 나눠져 있는 것을 확인할 수 있다.

 컨트롤룸 모드는 확성이 필요치 않은 공연을 진행하게 될 때 사용하며, FOH모드는 반대의 경우에 사용하게 된다. 장비들이 켜지면 빨갛게 불이 들어오면서 모니터링이 가능하며, 켜져야 할 장비가 하나라도 꺼져있으면 노란색 불이 들어오게 된다.

 모드 오른쪽에 ‘정면’이라고 표시된 창은 시스템이 꺼져있을때는 ‘적외선’ 카메라로, 시스템이 켜짐과 동시에 ‘정면’카메라로 바뀌었다는 것을 알려주는 창이다.

 아래쪽에는 셋업이나 리허설 도중 자주 온오프할 만한 장비들을 빠르게 접근할 수 있도록 배치하였다.

 [그림75]는 디지털 콘솔의 전원만 별도로 제어하기 위한 섹션으로 각 시스템들이 C/R, FOH, 무대에 나뉘어져 설치되어 있으므로 유용하게 사용할 수 있다.

 [그림76]은 스피커만 별도로 제어하기 위한 섹션으로 외부 음향팀이 극장의 스피커회로 일부만 사용할 경우 효과적으로 제어할 수 있도록 구성하였다.

 [그림77]은 순차전원 제어 섹션으로 전원공급기와 음향 전원 분전반에 연결된 모든 장비들을 확인하고 제어할 수 있다.

 [그림78]는 비디오 제어 섹션으로 FOH에 설치된 TV모니터의 화면을 오퍼레이터의 취향에 맞게 변경할 수 있도록 구성하였다.

5. 2. 구축특징및장점

  대전예술의전당 통합제어시스템의 구축 특징 및 장점은 아래와 같다.

 1) 공연장 디지털 무대 음향 시스템의 안정적인 운용(부팅 순서의 중요성)

 2) 섹션 별로 카테고리를 나누어 각 상황에 맞는 편리한 장비 제어

 3) 원거리의 장비를 원격으로 제어함으로 시간 절약

5. 3. 구축사진

III. 시스템구축결과

1. 광파워(OPT. POWER) 측정결과

 금번 구축된 디지털 음향 시스템에서 가장 중요한 부분이라고 할 수 있는 광신호가 얼마나 양호한지를 측정하기 위하여 PM10 야마하 콘솔의 DSP에서 제공하는 광파워 미터의 결과값을 모니터 하였다.  [그림81]에서 왼쪽은 C/R 메인링의 광파워 측정 결과이며, 오른쪽은 서브링의 광파워 측정 결과이다.  

녹색이면 양호, 노란색이면 낮은 값으로 분류되며, 현재 메인링과 서브링 양쪽 다 양호한 것으로 확인된다.

 FOH의 광파워 측정 결과도 [그림82]와 같이 양호하다.

2. 야마하랜모니터(LAN MONITOR) 결과

 야마하 LAN MONITOR는 PC에서 작동하는 통합 모니터링 소프트웨어로서 Yamaha의 SWP 또는 SWR 시리즈 스위치 및 연결 장치의 정보를 모니터링할 수 있도록 해주며, 네트워크에 문제가 발생했을 때 효율적으로 수정하고, 빠르게 복구할 수 있도록 알림을 제공한다.

 [그림83]은 가장 많은 신호를 주고 받는 FOH와 C/R의 DSP가 연결된 메인 단테 스위처를 LAN MONITOR로 모니터링한 결과이다. 80%가 넘어가게 되면 대역폭 용량에 근접한 수치인데 현재 각 포트마다 대역폭의 40%이하로 사용하고 있으므로 문제가 없다.

 [그림84]는 슈어의 AD4D 8대가 연결된 단테 스위처를 LAN MONITOR로 모니터링한 결과이다. 각 포트마다 대역폭의 20%이하로만 사용하고 있으므로 문제 없다.

 [그림85]는 Rio3224-D2가 연결된 단테 스위처를 LAN MONITOR로 모니터링한 결과값이다. 7, 8번 포트에 Rio3224-D2가 연결되어 있으며, 대역폭의 20%이하로만 사용하고 있으므로 문제가 없다.

3. Dante Controller 모니터링결과

 Dante Controller는 Audinate사에서 제공하는 단테 오디오 네트워크 통합 제어 프로그램으로 연결된 모든 단테 장치의 레이턴시, 클럭 안정성, 멀티캐스트 대역폭 사용량 등을 비롯하여 장치의 필수 상태 정보와 실시간 네트워크 모니터링을 제공하여 잠재적인 네트워크 문제를 신속하게 해결할 수 있도록 해준다. 

 [그림86]의 Network View 창을 보면 C/R의 DSP가 모든 단테 디지털 장비의 마스터 클럭이 되도록 설정되어 있고, 모든 장비가 Sync되어 문제없이 작동하고 있는 것을 확인할 수 있다.  

 [그림87]의 Device View 창을 보면 0.5msec 레이턴시 설정에서 모든 장비들이 정상 범위내에서 신호 레이턴시가 이뤄지는 것을 확인할 수 있다. 가장 많은 신호가 라우팅된 FOH DSP를 기준으로 모니터링한 값이다.

4. NTi MR-PRO, ML-1 측정결과

 Minirator MR-PRO는 사인파, 핑크 노이즈, 화이트 노이즈, 극성 테스트 신호, 단계적 스윕 및 연속 사인 스윕을 포함한 휴대용 아날로그 신호 발생기(Signal Generator)며, Minilyzer ML1은 레벨, 극성, THD+N, 1/3옥타브 주파수 아날라이저 등 필수 사운드 아날라이저 기능을 갖춘 휴대용 아날로그 오디오 측정 분석기(Signal Analyzer)이다. 

 MR-PRO와 ML1을 이용하여 아날로그 오디오 회로의 극성과 레벨, 1/3옥타브 주파수 레벨을 분석하였으며, 결과는 모두 양호하였다. 

5. 구축결과요약

 대전예술의전당 아트홀 디지털 무대 음향 시스템 구축의 특징을 디지털 오디오 콘솔, 무대 오디오 입출력 패널, 배선 경로 및 케이블, 패치베이, 통합제어시스템의 5가지 요소로 나누어 살펴보았으며, 구축 특징 및 장점을 종합해서 요약하자면 아래와 같다.

 1) TWINLANe 244CH, Dante 224CH의 대규모 디지털 무대 음향 시스템을 구축하여 어떠한 공연에도 대응가능

 2) 메인링을 통한 무대 입출력의 공유로 온라인 공연이나 방송송출 등의 상황에도 손쉽게 대응

 3) 다양한 입출력의 무대 통합 패널을 구축하여 모든 공연에 대비

 4) 배선 경로 단축, 패치베이 축소, 고품질 케이블 사용으로 고음질의 안정적인 디지털 시스템 구축

 5) 디지털 패치베이 사용으로 자유로운 신호 라우팅 및 공연 준비 시간 단축

 6) 통합제어시스템의 도입으로 디지털 장비의 안정적인 운용과 상황에 따라 손쉬운 장비 제어

6. 맺음말

 안정적인 공연장 디지털 무대 음향 시스템을 구축하기 위해서 고려해야할 사항들을 대전예술의전당 아트홀 구축 사례를 통하여 살펴보았다.

 시스템을 구성하는 주요 제품의 안정성을 바탕으로 지원하는 프로토콜의 안정성뿐만 아니라 안정적인 동작을 위한 적절한 환경까지 갖추었을 때 디지털 무대 음향 시스템을 안정적으로 구축할 수 있음을 알 수 있었다.

 그리고 고품질의 케이블을 사용하여 선로의 길이를 최소화하고, 아날로그 패치베이를 최소화하였을 때 기존 시스템과 비교하여 보다 깨끗한 음질을 구현할 수 있었다.