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컨트롤 콘솔의 기능
컨트롤 콘솔은 오디오 오퍼레이션의 중심기구로서 오디오 신호를 증폭하며, 루트(route), 스위치(Switch), 팬(pan), 뮤트(mute), 이 퀄라이즈(equalize), 측정, 전달, 수신, 처리하는 등의 기능을 한다.
잘 고안된 컨트롤 콘솔은 오퍼레이터가 배우고 사용하기 쉽다. 컨트 롤 콘솔은 인간공학적으로 만들어져야 하며 식별하기 쉽게 각종 구 성기기들이 여러가지 색으로 표시되어야 한다.
컨트롤 콘솔은 다음과 같은 주요 기능을 수행한다.
1. 컨트롤 콘솔은 마이크나 턴테이블, 테이프 재생장치에서 보내 지는 신호와 현장에서 중계 • 전송되는 오디오 신호 등 콘솔로 들어오는 비교적 적은 에너지를 사용하기 알맞은 정도로 증폭 한다. 컨트롤 콘솔은 신호 왜곡이나 잡음이 거의 없이, 최소의 주파수특성(frequence response) 손실만으로 증폭을 수행한다.
2. 컨트롤 콘솔은 신호 왜곡이나 잡음을 제거하기도 하며, 입력 채 널에 맞게 주파수특성을 변경한다.
3. 컨트롤 콘솔은 위에서 언급한 많은 입력신호의 크기를 혼합• 조화시킬 수 있으며, 하나의 오디오신호나 여러 개의 혼합된 오 디오신호를 여타 오디오신호들과 대비시켜 혼합• 조화시킬 수 있다.
4. 컨트롤 콘솔은 증폭된 오디오 에너지를 콘솔 내의 프로그램 채 널을 통해 프로그램 정보가 필요한 내 • 외부의 어느 곳으로든 지 보낼 수 있다.
컨트롤 콘솔은 건기공급을 받거나 전지 또는 교류(AC)를 통해 충 전되어야 하며, 사용 전에 반드시 충전해야 한다. 콘솔용 전력스위치 는 벽 근처에 두든지 하여 콘솔에 직접 두지 않도록 한다. 오퍼레이 터가 처음으로 조정실을 이용할 때는 콘솔 퓨즈나 브레이커 뿐만 아 니라 전력스위치의 위치를 확인해야 한다. 콘솔이 오 디오신호 조정에 있어서 중심적인 역할을 수행하고 있음을 보여준 다.
기본적 구도 -하나의 마이크와 하나의 프로그램 채널 콘솔
마이크로부터 전달되는 오디오신호를 증폭하고 조정하는 단순한 형태를 가진 콘솔의 기본적 특징을 기술하려 한다.
먼저 콘솔을 구성하는 각종 기기의 이름을 알아야 한다. 왜냐하면, 이 기기들은 이 책의 뒷부분에서 논의할 좀더 복잡한 콘솔에서도 반 복적으로 등장하기 때문이다. 또한 각 기기들의 연결 순서를 파악해 야 한다. 아무리 복잡한 컨트롤 콘솔이라 하더라도 하나의 마이크와 하나의 프로그램 채널 콘솔로 이뤄진 기본형을 확장시킨 것에 불과 하기 때문이다.
데시벨(dB)과 볼륨단위(Volume Units/VU) 오퍼레이터는 오디오 기기에 대해 논의할 때 마다 에너지 레벨에 대한 언급을 하게 된다. 오디오 에너지 레벨은 보통 볼륨단위(VUs)와 dB로 지칭된다. dB은 알렉산더 그래함 벨 (Alexander Graham Bell)의 이름에서 따왔으며, 1벨(Bel)의 10분의 1이다. 벨(Bel)은 일반적으로 사용하기에는 너무 큰 단위인 까닭에, dB을 사용한다.
dB과 VU는 상대적인 크기다. dB은 두 전압() 혹은 두 전류 (two currents) 사이의 비율을 나타낸다. dB은 상대적인 수치이기 때문에 항상 기준레벨이 필요하다. 그래서, dB은 500의 저항을 가 진 전선의 6mW 전력으로 정해진다. 실제로 이것은 사용하지 않는 기준(base) 상의 레벨이다. 최근들어 사용하고 있는 데시벨단위인 dBm은 부하가 600인 전선의 1mW 전력이 0.774V의 제곱평균치 의 사인파를 갖는 것을 나타내는 것이다. dB과 dBm은 모두 오디오 톤 오실레이터 audio tone oscillator)로부터 방출되는 사이뉴소이 덜 파워(sinusoidal power)의 비율이다. 또 다른 dB의 준거로서는 다음과 같은 것들이 있다. 잡음수준보다 높을 때 사용하는 dBa, 1볼 트 이상일 때의 dBv, 1와트 이상일 때의 dBW, 크로스토크(Cross-talk) 수치 이상일 때의 dBx 등이다. dB 파워를 이끌어내는 공식은 dB= 10 log(to base 10) of P1P2이며, 여기서 P1P2는 각각 입력 /출력 파워이다. 일반적으로 신호수준을 얘기할 때는 dBs을 가 리키며, 특별한 경우에만 dBm과 dBv를 기준으로 사용한다.
VU는 사이뉴소이덜 파형과 구분되는 말이나 음악과 같은 복잡한 파형에 맞춰 1dB을 변화시킨 것이다.
실제로나 논의상에서나, 오디오 파워 수준을 얘기할 때 오퍼레이 터는 dB, dBm과 VU를 상대적 절대값으로 사용한다. 예를 들어, 마 이크의 산출 에너지는 50dB에서 60dB로 얘기된다. 프리앰프 (preamp)라고 부르는 전치증폭기의 산출에너지는 20dB에서 - 10dB로, 프로그램 증폭기의 산출에너지는 +4dB에서 +8dB로 알려져 있다. 구성요소에 따라 증폭의 범위는 - 60dB에서 +8dB에 이르는데, 3dB의 차이가 오디오 파워를 두 배로 증가시킨다는 것을 고려한다면 이것은 상당한 차이인 것이다.
콘솔 각각의 구성요소들은 개별적 단위로 지칭되지만 실제로 그들 은 언급된 순서에 따라 전기적으로 배선되어 있다.
마이크에서 보내진 50dB의 에너지는 전치증폭기로 보내지고 여 기서 - 10dB정도로 증폭된다. 전치증폭기상의 출력에 위치한 Po-tentiometer(Pot; 전위차계)는 전치증폭기의 출력 레벨(혹은 실제 적 이득 actual gain) 및 마이크 출력 레벨을 10dB에서 0dB로 조 정한다. 여기서의 방식은 라디오 수신기의 볼륨(즉, 이득)을 조정하 는 것과 동일하다.
오디오 에너지는 그 다음에 키 스위치(key switch)로 전달되는데, 온- 오프(on off) 또는 인서션-뮤팅(insertion muting)의 7 능을 가진 키 스위치는 마이크 입력의 프로그램 증폭기로의 전달여 부를 결정한다. 키를 on 상태에 두고 포트를 열거나 닫는 것도 위와 같은 기능을 한다.
프로그램 증폭기는 오디오 에너지를 다시 +4dB에서 +8dB로 증 폭하여, 프로그램 네트워크나 전송장치에 전달될 수 있게끔 한다.
프로그램 증폭기의 출력을 가로질러 반대편에는 VU미터가 있어 이것을 통해 오퍼레이터는 콘솔 볼륨 출력을 볼 수 있으며, 라우드스 피커나 이어폰으로 신호를 전달하는 모니터 증폭기를 통해 프로그램 의 내용을 들을 수 있다. 이렇듯 프로그램 출력 이득(Gain)을 조정 하려면 전달되는 신호를 눈이나 귀로 보거나 들어야 한다.
콘솔의 도식화
콘솔에 대해 논의하려면, 그것을 구성하는 부품과 그 기능들을 불 록 다이어그램과 기능적 다이어그램을 결합하여 도식화해야 한다.
블록 다이어그램은, 신호흐름의 방향을 제시하는 화살표가 딸린 선 과 직각• 정방형 • 장방형 또는 삼각형 블록을 사용한다. 기능적 다 이어그램은, 보다 덜 기술적인(descriptive) 블록 대신에 전기 전자 회로에 쓰이는 도식적 상징을 사용한다. 몇몇 도식적 상징들과 그 의미를 나타내고 있는데 이러한 표준 기술장치는 국제 적으로 회로의 도식화에 통용되고 있다.
증폭기 이론
증폭기(Amplifier)에 대해 아주 간단히 알아보자.
증폭기는 오디오 신호를 증폭시킨다. 증폭기는, 전자회로의 '동작 (active)' 구성요소이며, 우리의 논의와 관련지어서는 컨트롤 콘솔 의 동작 구성요소가 된다.
증폭기는 '등급(class)'과 '기능'별로 살펴볼 수 있다. A급증폭,AB급증폭, B급증폭 또는 C급증폭이라는 증폭기의 등급은 증폭기의 전기적 관계를 나타내며, 더 정확히 말해서 어떤 전류가 풀 로드 (full load) 상태에서 흐르도록 되었을 때의 투입 사이클 부분을 가 리킨다. 증폭기 부하(《: load)는 증폭기가 작용하게 하는 회로이 다. 증폭기는 신호전압이나 신호전력 중 하나를 증폭하도록 고안되 어 있다.
증폭기를 기능별로 살펴보면, 전치증폭기(Preamp)는 디자인 매 개변수(design parameters)가 30에서 50dB 정도의 매우 높은 이득 과 신호에 내재한 낮은 잡음과 왜곡을 허용하도록 되어 있는 전압 증폭기로서, 마이크에서 전해지는 미세한 신호를 이용가능한 정도로 끌어 올린다. 전력증폭기는, 종종 전류(current)증폭기로 불리며, 부하로 인하여 Audio의 크기를 실어 많은 전력이 전달되도록 만들 어졌다.
증폭기는 그 내부 증폭단계를 언급함으로써 상세히 설명할 수 있 다.
얼마나 많은 일을 증폭기가 할 수 있는 가에 대한 논의는, 그 일을 어느 정도의 왜곡수준에서 깨끗하게 처리하는 가에 관한 논의와 일 치한다. 이제 독자께선, 오디오 전문가란 신호를 깨끗이 처리하는 일 과 관련되어 있다는 극단적인 선입견의 실체를 감지했을 것이다. 증 폭기가 완벽한 재생을 하지 못하는 것은 여러 가지 다른 요인의 견지 에서 설명할 수 있다. 헤드룸(headroom)은 증폭기가 전달되는 신호 파형의 최고 및 최저부분을 잘라내기 전에 증폭기가 허용하는 범위 내에서 이득에 가해지는 최고 한계를 나타내는 요인이다. 다이내믹 헤드룸(dynamic headroom)은, 클립(clip)하기 전의 잠깐 동안 증 폭기가 감당할 수 있는 정상적 전압을 초과하는 dB수를 일컫는 말이 다. 다이내믹 헤드룸은, 증폭기의 클리핑 레벨(clipping level)에서 일련의 20msec 톤 버스트로서 측정된다. 클리핑 헤드룸(clipping headroom)은, 안정적인 상태의 오퍼레이션에 대한 측정수치이며, 증폭기로 전달되는 사인파 신호와 함께 dB로 측정된다. 그외 증폭기 의 능력을 나타내 주는 수치로는, 슬루 팩터(slew factor : 주파수의 급격한 상승에 대한 순간적인 반응을 측정)와 트랜션트 오버로드 리 커버리 타임(transient overload recovery time: 과 부하 후에 정 상적 상태를 되돌아가는 능력을 측정)이 있다. 그러나 증폭기의 실 행능력을 측정하는 가장 중요한 요인은 주파수 반응특성(frequency response)이다. 이것은, 증폭된 스펙트럼 부분을 증폭기의 포용범위 내에 포함된 증폭된 스펙트럼 부분의 일치도에 대비하여 나타낸다.
마지막으로 증폭기의 '신호 대 잡음비'(S/N)가 있다.