요약
이 글은 SSM 11호의 스페셜 리포트 ‘국제 무대음향기술 워크숍’ 내용의 리차드 킹의 마스터 클래스에서 사용한 Decca tree 녹음기법에 관하여 좀 더 보충하고자 작성하였다.
국내 공연장에서 공연되는 오케스트라 공연실황의 녹음 품질을 향상시키기 위하여 오케스트라 실황 녹음을 위한 스테레오 혼합형 NOS 방식과 시간차 Decca tree 방식에 따른 음질 차이점을 비교하여 설명하였다. 비교 결과, Decca tree 방식이 주파수 응답 특성과 스테레오 이미지 부분에서 우수했으며, 실내 공연장에서 NOS 방식이 용이한 설치 장점을 가지고 있지만, Decca tree 방식으로 전환한다면 오케스트라 공연실황 녹음 품질을 높은 단계로 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
1. 서론
공연장에서 오케스트라 실황 녹음은 음악의 생동감과 현장감을 전달하기 위해 매우 중요한 기술을 요구한다. 실내 공연장에서 일반적으로 많이 사용하는 전통적인 스테레오 녹음 방식 중 하나는 NOS 방식이다. NOS 방식은 시간차와 레벨차 방식을 혼합한 방식을 취하고 있으며, 두 개의 카디오이드 패턴 마이크만 있으면 설치가 가능하다.
작은 편성에서 큰 편성에 이르기까지 기록용으로 녹음하기에 가성비가 좋은 방식 중 하나이다. 그래서인지 서울의 몇몇 콘서트홀을 제외하고는 대부분 공연장에서 많이 사용하는 녹음 기법이다.
그러나 코로나 펜데믹을 지나면서 공연장에서 오케스트라 공연 실황 녹음에 고품질의 예술적 선호도가 높아지고 있다. 온라인 스트리밍도 그중 한 몫을 차지한다. 이러한 변화는 기존 방식에서 음질과 예술적 선호도를 높일 수 있는 새로운 방법을 모색하지 않을 수 없는 상황이다.
유럽의 경우를 살펴보면 유수의 대형 오케스트라 공연 실황 녹음에서 NOS와 같은 혼합방식보다 시간차 방식인 Decca tree 방식이 이미 오래전부터 사용되고 있다. Decca tree 방식은 더 넓고 풍부한 스테레오 이미지를 제공하는 것으로 알려져 있지만, NOS 방식과 명확한 비교 분석이 부족한 실정이다.
따라서 이 글에서 NOS 방식과 Decca tree 방식의 차이점과 그 효과를 명확히 비교 분석하여, 국내 실내 공연장에서 오케스트라 공연 실황의 녹음 품질을 향상시킬 수 있는 효과적인 방법을 제안하고자 한다. 비교 방법은 오케스트라 공연실황에 NOS 방식과 Decca tree 방식을 녹음하여 데이터를 근거로 비교해 보았다. 이를 통해 공연장에서 기존 방식보다 높은 품질의 예술적 녹음을 실현할 수 있도록 하는데 도움이 되고자 한다.
먼저 두 녹음 방식을 비교하는데 앞서 오케스트라 음악녹음 음질에 대한 일반적인 정량적 평가 요소를 살펴보자
① 주파수 응답(Frequency Response)
② 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)
③ 다이내믹 레인지(Dynamic Range)
④ 스테레오 이미지(Stereo Imaging)
⑤ 고조파 왜곡(Total Harmonic Distortion, THD)
⑥ 레벨 밸런스(Level Balance)
① 주파수 응답특성, ② 신호대 잡음비, 신호대 잡음비는 녹음 방식과는 무관하니 평가 요소에서 제외했다. ③ 다이내믹 레인지도 제외했다. ④ 스테레오 이미지는 평가 요소에 넣었다. ⑤ 고조파 왜곡도 제외했다. ⑥ 레벨 밸런스 역시 녹음 방식과는 무관하니 제외했다.
따라서 결국 평가 요소는 두 가지로 좁혀졌다. ① 주파수 응답 특성과 ④ 스테레오 이미지를 정량적 평가 요소로 두고 실험해 보았다.
2. 본론
2.1 오케스트라 공연실황 녹음 기법
공연장에서 이루어지는 오케스트라 공연은 각 악기의 고유한 음색, 주파수 범위, 다이내믹 레인지, 깊이감, 음상 정위, 공간감 등 다양한 요소들이 조화를 이루는 복잡한 예술이다.
이러한 오케스트라 공연에 일반적으로 사용하는 녹음 방법에는 지향성 마이크를 이용한 시간차와 레벨차를 혼합한 NOS 스테레오 방식과 무지향성 마이크를 이용한 Decca tree와 같은 시간차 방식이 오케스트라 전체를 수음하는 메인 방법으로 사용된다.
NOS(Nederlandse Omroep Stichting) 스테레오 기술은 1960년대에 네덜란드 방송 재단의 이름을 따서 명명되었다. 두 개의 단일 지향성 마이크 간격이 30cm이며, 두 마이크의 지향각도가 90도를 벌려 설치한다. 따라서 시간차와 레벨차를 혼합한 혼합방식에 속한다.
Decca tree 방식은 시간차 방식으로써 1950년대 Decca에서 사용해 발전된 방법이며, 왼쪽, 중앙 및 오른쪽에 설치한 마이크 신호를 개별 트랙을 생성하기 위해 다중 채널 표준이 개발된 영화 사운드 분야에서 영감을 받아 개발되었다. 이론적으로 센터 채널은 2채널 스테레오가 생성되도록 설계된 ‘팬텀 센터’를 강화하여 훨씬 더 응집력 있게 만들었다. 이 방법에 따라 Decca 엔지니어들은 지휘자 머리 위의 T형 스탠드에 배열된 세 개의 무지향성 마이크를 사용하는 시스템을 개발하였다.
2.2 실험을 위한 녹음 방법과 마이크 배치
오케스트라 사운드를 녹음하기 위해 지휘단 뒤 모서리 지점에서 약 2.5~3m 높이에 스테레오 기술로 녹음하였다.
오케스트라 사운드를 자연스럽고 풍부하게 녹음하기 위해 그림 5와 같이 같은 제조사의 단일지향성과 무지향성 마이크로 녹음하였다. NOS에 사용한 4011과 Decca tree에 사용한 4006 제원은 4011에 비해 4006의 주파수 응답 특성과 마이크 감도가 더 크다.
오케스트라 음악 녹음은 넓은 주파수 응답 특성과 높은 감도의 마이크를 사용하여 다양한 방법을 기초로 녹음하지만 대형 오케스트라 편성의 경우 전체 너비를 모두 수음하지 못하기 때문에 일반적으로 양쪽 측면(frank) Outrigger 마이크 또는 개별 악기군의 Spot 마이크를 추가로 설치하여 전체 오케스트라 음악의 밸런스를 맞춘다. 그러나 이번 실험에서는 두 가지 메인 방식으로만 비교하였다.
2.3 오케스트라 공연실황 녹음 및 믹싱 방법
녹음은 대전예술의전당 아트홀(1,546석)에서 오케스트라 연주회를 녹음하였고, 그 중 일부를 샘플하여 비교 분석하였다. 스테레오 이미지 분석을 위해 캐스터네츠 악기의 펄스 신호와 피치파이프를 이용하였다. 발생 위치는 좌측의 1st바이올린 수석자리와 맨 뒷자리 그리고 우측 첼로 수석자리와 맨 뒷자리에서 일정하게 발생시켰다.
캐스터네츠와 피치파이프
오케스트라 편성은 전통적인 고전주의 관현악 편성에 기반하였다.
녹음 믹싱 방법은 NOS와 Decca tree 모두 강한 연주 소리로 피크가 발생하지 않도록 게인 값을 설정하였다. 정확한 실험을 위해 이퀄라이징과 컴프레서, Delay 등은 전혀 사용하지 않았고, 오직 채널 패닝만 조절하여 음량 만으로 밸런스를 맞추었다.
채널 패닝 설정값
2.4 주파수 응답 특성 분석
스테레오 음원 중 저음이 가장 잘 표현되는 부분을 샘플하여 주파수 응답 특성을 비교해 보았다. 그 결과 그림 10과 같이 Decca tree 방식에서 저음과 고음역이 NOS 방식에 비해 현저히 높게 표현되었다.
샘플의 음원은 멘델스존의 바이올린 협주곡 56번째 마디에서 가장 낮은 저음을 연주한 콘트라베이스의 B1-시음 주파수는 61.735Hz, C2-도는 65.406Hz음을 비교한 주파수 응답 특성이다.
그림 11은 주파수 Spectrum으로 표현된 저음 대역이다. NOS와 Decca tree 음원을 10dB Range로 줄여 나타냈다. Decca tree가 NOS에 비해 250Hz 이하의 대역에서 더 잘 나타났다.
2.5 스테레오 이미지 및 레벨 특성 분석
캐스터네츠 펄스 신호를 가지고 좌우 믹스된 스테레오 채널에서 각각 시간 편차와 레벨 편차를 평균하여 비교해 보았다.
표 1과 같이 NOS 방식에서는 좌우 채널에서 시간 편차의 평균값은 0.68ms, 레벨 편차는 7.95dB로 나타났다. Decca tree 방식에서는 좌우 채널에서 시간 편차 1.53ms, 레벨 편차는 7.25dB로 나타났다. 따라서 Decca tree는 NOS 보다 시간 편차는 약 0.85ms 크고, 레벨 편차는 0.7dB 작게 나타났다. 즉 시간 편차는 크고 레벨 편차는 작게 나타났다.
그림 13은 1st바이올린 수석 위치(near)에서 펄스 신호를 생성시켜 각각의 채널을 확대하여 비교하였다. 그림 14와 15는 각 채널을 하나로 합산하여 impulse 응답 그래프와 waterfall 그래프로 나타내었다. Decca tree 방식에서는 센터 채널이 좌우 채널 사이를 채워주는 것을 볼 수 있다. 이것이 청감상 NOS에 비해 센터 이미지가 명확하고 매우 자연스러운 스테레오 이미지를 제공한다는 것을 추측할 수 있지만 추후 이것은 좀 더 명확한 과학적 증명이 필요하다.
3. 결론
실내 공연장에서 오케스트라 실황 녹음을 위해 NOS와 Decca Tree 방식을 비교 분석한 결과, NOS 방식은 저음과 고음에 대한 주파수 응답 특성이 Decca tree에 비해 부족함을 알 수 있었다. 그리고 스테레오 이미지는 확연하게 구분되지만, 센터 이미지가 부족함을 알 수 있었다.
Decca Tree 방식은 스테레오 이미지 측면에서 NOS에 비해 정량적으로 평가하기 힘들긴 하지만, 분명히 청감상 멀리 있는 음원에 대해서는 스테레오감이 약한 단점이 있다. 따라서 Decca Tree 방식이 저음 대역의 픽업과 중앙 채널의 명확성 면에서 NOS 방식보다 우수하다는 점은 맞지만, 녹음 환경과 목적에 따라 두 방식의 장점과 단점을 고려하여 선택하는 것이 효과적이라고 판단된다.
예를 들면, 대규모 오케스트라와 같이 풍부한 공간감을 요구하는 녹음에는 Decca Tree 방식이 더 우수하고, 스테레오감이 중요한 소규모 앙상블에서는 NOS 방식이 더 우수할 수 있다.
대형 공연장에서 이루어지는 오케스트라 공연에서 설치가 용이한 혼합형 NOS 방식보다 Decca Tree 방식으로 전환한다면 대형 오케스트라 공연실황 녹음 품질을 높은 단계로 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
참고 문헌
1. 강성훈, 음향제작기술, 사운드미디어(2013).
2. 강성훈, 방송음향총론, 기전연구사 (2000).
3. DPA Microphones product features and specifications,
info@dpamicrophones.com
4. Ivo Mateljan, ARTA version 1.9.3, info@artalabs.hr, 2004-2019
5. Bobby Owsinski, The Recording Engineer’s Handbook second edition, course
Technology cengage learning, (2009)
6. John Eargle, The Microphone Book, Focal press, (2005)
7. Richard King, Recording Orchestra and Other Classical Music Ensembles, Focal Press, (2017)
※ 지난 5월 국제 무대음향기술 워크숍에서 리차드킹의 마스터클래스에서 Decca tree로 녹음한 대전시립교향악단 창단 40주년 기념 공연(믹싱 엔지니어: 토마토 클래식 TV 지성태 대표)을 시청해 보시길 추천합니다. 구체적인 마이크 설치 방법은 SSM 11호에 자세히 설명되어 있습니다.
링크주소: https://www.youtube.com/watch?v=ITqJSzxgKyM&t=553s 
