확성기(Public Address)설비의 구성 - 증폭기, 마이크로폰, 스피커 등

확성기(Public Address)설비의 구성 - 증폭기, 마이크로폰, 스피커 등

 

 

1. 확성설비의 개요

소리로 정보전달을 하기 위한 장치를 말한다.

1) 음의 기본적 성질

· 음 : 공기 속을 진행하는 공기입자의 소밀한 진동파

· 음파 : 공기 중에서 소밀한 부분을 만들어 일정한 파가 되어 전달되는 소리

· 음압 : 소리전달 파의 압력변화를 나타내며, 단위는

   (PA),(μbar), 1(PA)=10(μbar)

 

· 폰(Phon) : 음의 크기를 감각적 기준으로 나타낸 것. (국내의 소음기준 40폰 이하)

{청각의 범위 3~120(Phon)}

· 데시벨(decibel) : 음의 크기를 물리적 크기로 나타낸 것.

송화단의 전력과 수전단의 전력의 비의 상용대수를 10배한 것. 즉.

· 사람이 들을 수 있는 음의 세기 : 0~120(dB), 3~120(Phon)

· 사람이 들을 수 있는 주파수 : 16㎐ ~20㎑ 범위이며, 3~4㎑에서 사람의 귀의 감도가 가장 예민하다.

· 음속 :공기 중의 음의 전파속도를 말하며, 공기의 온도에 비례하여 약간 증가한다.

음속 = 333.5 + 0.61t(m/sec) - 15℃에서 약 340(m/sec)

· 소리의 3요소 : 소리의 세기, 높이, 음색

· 음압레벨(Sound Pressure Level)

대기압 2×10-5(N/㎡) 에 대하여 측정하려는 점의 압력 값을 대수 값으로 나타낸 것.(대수 값으로 표시하는 것은 인간의 감각에 가깝기 때문이다)

· Po : 대기압 2×10-5(N/㎡)

· P : 측정하려는 점의 음압 (N/㎡)

- 음압레벨은 소음측정 및 청각측정에 사용된다. 

 

2) 음향설비의 출력

· 스피커에 몇W의 전력을 주는가(주위의 소음크기,들리게 하려는 범위) 음을 깨끗이 들으려면 잡음 레벨보다 10~20dB 이상의 큰 출력이 필요하다.

· 스피커로부터 나오는 소리의 세기는 거리의 제곱에 반비례 한다.(다이내믹형 1W 의 경우 50㎝거리에서 100dB 이며,2W의 경우에는 1W의 경우에 3dB 상승된다.)

 

3) 명료도와 잔향

· 명료도는 순음에 대한 청감도를 나타내며, 소음 잔향시간에 따라 달라지고 잔향시간은 반사음의 감쇠정도가 직접음보다 60dB 감쇠하는 시간을 나타낸다.

따라서 명료도를 좋게하기 위해서는 실의 사용목적(음악용,강연용 등)에 적합하도록 실의 흡음력을 조정하여 잔향시간을 적합하도록 하여야 한다.

 

 

2. 확성설비의 구성

주 증폭기, 마이크, 스피커, 튜너, 레코드 플레이어, 테이프 레코더, 턴테이블, CD플레이어, 챠임 등으로 구성된다.

건축설비에 적용되는 일반적인 방송설비의 구성임.

1) 증폭기

입력기기의 전기신호를 증폭하는 기기

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2) 마이크로폰

음의 에너지를 전기에너지로 변환하여 증폭기로 보내는 장치

2-1) 종류 및 원리

 

2-2) 마이크로폰의 특성

 

2-3) 사용장소에 따른 마이크로폰의 선정

 

3) 스피커

증폭기에서 보내는 전기에너지를 음의 에너지로 변환하는 장치.

3-1) 스피커의 종류 및 특징

 

3-2) 스피커의 특성

 

3-3) 스피커 음량조절기

· 증폭기와 스피커를 접속할 경우 접속점의 좌우 임피던스가 같아(정합)야 한다.

· 비상방송용 스피커의 경우에는 사용 중에도 비상시에 그 기능을 다할 수 있도록 3선식으로 배선하여야 한다.

 

3-4) 스피커 선정

· 일반사무실에는 천장매입형, 벽걸이형을 사용하고 입력은 일반적으로 1~3W용이 사용된다.

· 홀,체육관 등 전체를 균일한 음장으로 하여야 하는 경우에는 Proscenium(막과 오케스트라 사이의 무대) 스피커를 설치하고, 보조스피커를 추가로 계획한다.

· 벽부형이 천장매입형 보다 담당하는 면적이 넓어지고 명료도가 좋다.

 

 

3. 음향설비의 설계

건물의 사용목적에 따라 요구되는 음향설비는 하나의 시스템으로 사고(思考) 한다.

1) 음향출력

방의 음향설계(형태, 반사특성, 최적 잔향시간, 차음)가 적당해도 방이 크면 충분한 화음을 느끼지 못한다. 이를 보완하기 위해 음향설비를 사용하지만 출력은 수배 또는 수십배가 필요해 진다.

· 필요음향출력(W) = 방의 용적(㎥) ÷ 280,000(W)

· 음악용 출력의 경우 위 계산치의 30~300 배가 요구된다.

· 전기출력 = 필요 음향출력 × 100 ÷ 스피커 효율(%),

콘(Corn)형 스피커의 효율은 3%.

 

2) 증폭기의 정격출력과 스피커 출력과의 관계

증폭기 정격출력(W) ≥ 접속된 스피커 전체 출력(W).

 

3) 스피커의 개수와 배치

3-1) 스피커의 소요갯수

<표>스피커 1개 가 담당하는 사무실 면적과 스피커의 간격

 

· 사무실 스피커 배치 "예"

· h : 천정높이(m)

· d : 스피커 간격(m)

· r : 커버하는 반지름(m)

 

3-2) 스피커의 배치

· 스피커의 방향 : 될 수 있는 데로 스테이지 방향으로 한다.

(분산시 명료도가 저하되고, 듣는 사람의 뒤쪽에 있는 경우 방향감각을 잃는다.)

· 스피커와 마이크로폰의 거리는 가능한 한 멀 게 한다.(가까운 경우 하울링 발생)

· 스피커의 위치는 천장, 좌우 벽면에 한정한다.(사람의 귀는 상하 방향으로 둔감하므로 바로 위에 두는 것도 좋다)

· 마주보지 않게 각도를 준다.

· BGM방송의 경우에는 음질이 고르게 들리도록 배치 (일반적으로 지그재그형)

 

4) 방송실

· 정사각형으로 독립해서 설치한다.

· 방음(오부잡음 차음, 내부잔향방지), 온도조절장치

· 조작 감시용 창 설치.

 

 

4. 실내 음향의 구비조건

· 차음을 잘하여 방해되는 소음이 없을 것.

· 실내의 크기와 형상을 고려하여 音場분포가 잘 되도록 한다.

· 방의 크기와 목적에 알맞도록 잔향시간을 결정한다.

· 명룡(Flutter Echo)현상이 없도록 한다.

· 환풍기, 에어컨 장치 등으로부터 진동음의 발생을 억제한다.