전기음향설비의 구성 및 종류

전기음향설비의 구성 및 종류

 

 

1. 설비의 구성

전기 음향 설비의 기본적인 기기는 마이크, 믹싱콘솔, 증폭기, 스피커 이다.

 

 

2. 마이크의 선정 요점

1) 강연용

명료도를 중시하는 강연용으로서는 저음역의 특성이 저하 되고 중고음역에서 약간 상승하는 특성이 바람직하다.

일반적으로 단일 지향성의 다이나믹 형이 편리하고 사용목적에 따라서는 터치 노이즈가 적은 구조가 좋다. 또한 목걸이식, 넥타이식의 초소형 마이크가 편리하다.

 

2) 악기용

녹음의 경우와 대중음악의 연주에서의 악기의 SR 의 두가지 경우가 있다.

경험이나 연주자의 기호로 기종이 거의 결정되고 있다.

클래식의 녹음에는 넓은 주파수 특성이 요구 되지만 대중 음악의 경우에는 악기에 근접하여 사용하기 때문에 높은 음압 레벨의 입력에 견딜 수 있는 성능이 필요하다. 악기용으로서는 악기에 직접 붙여 사용하는 콘텍트 마이크도 있다.

 

3) 보컬용

대중 음악의 확성에서 가수는 마이크를 입에 갖다 대는 상태로 사용한다. 이러한 사용 상태에서는 평기 잡음의 발생이 적고 손으로 잡을 때의 잡음(Touch noise)이 작으며 그리고 큰 음압 레벨의 입력 레벨에 견딜 수 있는 성능이 필요하다.

 

 

3. 믹싱 콘솔(Mixing Console)

믹싱 콘솔의 기능은 마이크, 레코드 플레이어, 테이프 레코드 등에서의 출력의 증폭, 혼합, 레벨 조정, 잔향부 또는 주파수 특성의 등화 등의 신호 처리, 스피커나 테이프 레코드등에의 출력의 선택과 배분등이다.

규모를 결정하는 요소는 입력회로의 수, 중간 그룹회로의 수, 독립 출력 회로의 수, 모니터 회로 수와 모니터 가능한 수, 등화 회로의 수, 잔향부가가 가능한 회로 수,녹음출력 회로수 등이다.

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종류로는 일반용인 방송용 콘솔, 학교 방송용 콘솔, 이동용 PA 콘솔, 홀 용 콘솔, 녹음 콘솔, 효과 콘솔 등이 있다.

믹싱콘솔의 등급으로서는 학교 방송용 콘솔의 레벨에서 녹음 스튜디오용 콘솔의 레벨 까지 다양하다.

콘솔의 등급을 결정하는 요소로서의 전기 특성은 주로 다이나믹 레인지, 채널간의 크로스 토크, 잡음 레벨 등이다.

믹싱 콘솔은 동일한 규모로도 가격에 상당히 폭이 있다.

또한 홀 음향 기술자와 조작성의 메칭이라는 문제도 있어서 선정하기가 어렵다.

콘솔의 비용은 전체 건설비의 10-15% 정도에 달하고 있다.

홀 용 콘솔은 해마다 규모가 대형화 되고 성능도 복잡해지고 있으나 공공의 홀이나 학교 강당용의 콘솔은 전문의 기술자뿐 아니라 일반인도 사용하므로 전기적 성능과 신뢰성을 가지면서 조작이 간편한 콘솔도 개발되어야 할 것이다.

 

 

4. 증폭기

스피커를 구동하는 증폭기도 오디오용과 극장용은 성능표시의 기준이 다르다.

오디오용 증포기 가운데는 최대출력, 정격출력, 왜곡, 노이즈 레벨 등에 대해서 그 정의나 측정조건이 애매한 것이 많고 카달로그의 데이터만 의존하면 위험하다.

홀 용으로 가장 중요한 점은 프로그램의 피크 신호에 대해 왜곡이 없는 신호를 얻을 수 있고 과대 입력의 경우에 스피커 앰프에 대해 보호 회로를 가지며 간단하게 복귀가 가능한 것 등이 있다. 성능 사양으로서 다음의 항목과 조건이 명기 되어 있어야 한다.

 

*최대 출력의 값과 그 조건 (부하의 종류, 주파수 범위, 왜곡, 신호의 종류등)

*사용 온도 조건

*보호 회로의 종류와 방식

*왜곡율, 고주파 왜곡과 혼 변조파 왜곡

*부하의 단락 또는 오픈의 경우의 상태

*노이즈 레벨 또는 다이나믹 레인지

*입력레벨과 임피던스

*부하 임피던스

*크기와 rack 에 장착했을 때 냉각팬의 필요성 유무 등

 

 

5. 앰프(Amplifier)

작은 신호를 받아서 아주아주 큰 신호로 만들어내는 기기로써 회로를 이루고있는 부품들은 진공관이나 트랜지스트(FET 포함)와 같은 증폭 소자와 그리고 스위치, 퓨즈, 각종 입출력 단자의 부품으로 이루어진다.

이들 부품이 모여 주어진 역할을 해서 아름다운 음악을 재생해내는 것이다.

일반적으로 앰프도 여러종류가 있고 각 특성이 다르기 때문에 회로를 꾸밀 때는 정격에 맞게 사용해야 한다.

 

 

6. 앰프의 종류(진공관 및 파워앰프)

1) 진공관

소프트한 음색으로 편안함을 주며 음질이 떨어지진 않지만 저음의 신호에 약하고 고역에도 한계를보인다.

앰프에 사용되는 오디오용 진공관의 종류는 그리많지았다. 진공관은 가열방식에 따라 직렬관과 병렬관으로 나눈다.

직렬관은 필라멘트(Filament) 에 직접 열을 가해져서 전자가 튀어나오는 진공관이고 방열관은 히터(heater)가 있어 이것이 가열되어 캐소드(cathode)로 하여금 전자가 튀어 나오게 하는 방식을 가진다.

보통 직렬관은 2A3,300B,211,845 등과 같은 3 극관에 많고 방열관은 KT88,EL34,6L6GB 등 빔관이나 5 극관등에 많으나 ECC83,ECC82 등 일반적으로 쓰이는 전압증폭관은 3 극관이지만 방열형이다.

진공관을 3 극관, 빔관, 5 극관이라 나누는 것은 진공관의 그리드(Grid)의 수와 형태에 따른 것으로 3 극관이 가장 간단한 형태이고 4 극관은 3 극관에 스크린 그리드가 하나더 붙은 형태이고 5 극관은 여기에 다시 서프레스그리드(Surpress Grid)라는 제 3 의 그리드가 있는 진공관이다.

빔관은 일종의 변형 5 극관으로 서프레스그리드 에 해당하는

제 3 의 그리드가 내부에서 캐소드에 이어진 구조를 가진 진공관으로서 KT88,6V6 등의 출력관이 빔 출력관이다.

 

2) 트랜지스터(Transistor)

트랜지스트는 진공관과 달리 NPN 형과 PNP 형의 두종류로 나눈다.

+ 전원 영역은 NPN 형이 주로 쓰이고

- 전원 영역은 PNP 형이 주로 쓰인다.

 

트랜지스트는 베이스에 흐르는 전류의 변화에 따라 콜렉트의 전류량이 크게 변화하여 증폭작용을 한다. FET 에 비해 가격은 싸지만 흐르는 전류의 증가에 따라 열도 증가되는 성질이 있어 방열판 및 팬쿨러를 이용해 방열대책을 충분히 세우고 온도가 어느정도 이상 올라가는 것을 제한하기 위해 온도보상회로가 필요하다.

 

3) FET

FET 는 전계효과 트랜지스트란 뜻으로 ( Field Effective Transistor) 의 약자로 생김새는 트랜지스트와 같지만 동작 원리는 일반 트랜지스트의 베이스에 해당하는 게이트(Gate) 의 전류대신 전압의 크기에 따라 드레인(Drain)과 소스(Source) 간에 흐르는 전류가 크게 변화한다.

그후 개발된 MOSFET 는 대전력을 취급할 수 있는 관계로 급속히 보급이 확대 되었는데 제조방법에 따라 인헨스먼트(Enhancement) 형과 디플리션(Depletion) 형의 두가지가 있다.

또한 MOSFET 의 전압, 전류 특성곡선은 5 극 진공관과 비슷하기 때문에 FET 는 진공관의 특성을 많이 가지고 있다

MOSFET 가 가진 좋은 특성은 저전류시의 직선성이 좋고 스위칭 왜율이 낮은 장점과 바이폴라 트랜지스트의 대전류공급 능력이 우수한점을 합친 IGBT(Insulated Gate Bi-polar Transistor) 가 개발되어 사용되고 있다.

 

4) 앰프의 고장 수리 방법

앰프의 내부구성은 크게 입력부,출력부,전원부의 3 가지로 나눈다.

앰프의 전원이 들어오지 않는 경우 가장먼저 퓨즈를 체크해야 한다.

그다음 전원부의 트랜스와 브릿지 다이오드를 체크한후 각단자에서 전압이 제대로 나오는지 체크한다.

전원은 들어오지만 소리가 나지 않을 경우는 대부분이 출력단 증폭 TR 파괴로 인한 고장이며 이 증폭 TR 을 점검한 다음 소 TR 과 저항을 꼼꼼히 체크하도록 하자.

소리에서 잡음이 발생하면 보드에서 남땜상태가 붙어있는것 같으나 떨어진 경우가 종종 발생하므로 잘 살펴보고 다시 납땜을 해준다. 그리고 저항이나 콘덴서등이 제기능을 발휘 못하는 경우에도 잡음이 발생할 수 있다.

 

* 참고 사항*

일반적으로 트랜지스트(FET 포함)앰프의 고장은 대부분이 출력단 증폭 TR 파괴로 인한 고장이며 증상은 다음과 같다.

① 퓨즈교체후 전원인가시 또 퓨즈가 끊기는 경우

② 앰프에 전원인가후 입력신호를 넣지 않은 상태인데 스피커 연결단자에서 약 60V의 전압이 걸 리는 경우