대공간 스피커 배치 방식의 주관적 평가 연구

정대업,최영지,김정수,Jeong, Dae-Up,Choi, Young-Ji,Kim, Jeong-Su 한국공간구조학회 2010 한국공간구조학회지 Vol.10 No.3

본 연구는 음향증폭시스템 중에서 청취자에게 가장 많은 영향을 미치는 스피커 시스템의 배치방식과 스피커 특성변화에 따른 청취자들의 주관적 반응을 명료도와 음향선호도 측면에서 측정하고 비교 분석함으로써 향후 대공간의 음향증폭시스템의 설계 시 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구 결과, 전체적으로 실의 흡음률이 결정적인 영향을 미치며, 천장의 흡음률이 높을수록 지각된 명료도는 높아지는 것으로 나타났다. 스피커가 낮게 설치된 경우에는 적용된 스피커의 개수가 많고 지향각이 좁은 스피커들이 사용된 경우의 명료도가 가장 높게 평가되었다. 그러나 전체적으로는 스피커가 천장 흡음면에 가까울수록, 그리고 60도 이하의 좁은 지향각을 갖는 스피커를 사용할 때 높은 명료도를 얻을 수 있으며, 본 연구의 검토범위에서는 8~10개 정도의 스피커가 적용되었을 때 주관적인 명료도 및 선호도가 가장 높게 평가되었다. The present study tried to provide useful data for the acoustic design of sound amplification system with measuring and analyzing subjective preference and intelligibility by varying the number of speakers and their directivity. The results suggest that the room absorption plays a key role in subjective responses of listeners and the large sound absorption of ceiling contributes to the increase of intelligibility. Also, larger number of speakers with narrow directivity improves perceived intelligibility when speakers were installed at the lower height. However, the highest degree of intelligibility and preference were obtained when speakers were installed close enough to the sound absorptive ceiling. The highest intelligibility and preference were observed when 8 to 10 speakers with the directivity of 60 degree were used.

음향적으로 결합된 공간의 잔향특성변화에 관한 연구

정대업,김지영,최영지,Jeong, Dae-Up,Kim, Ji-Young,Choi, Young-Ji 한국공간구조학회 2008 한국공간구조학회지 Vol.8 No.3

In this study, the reverberation characteristics of coupled spaces were investigated using a scale model. Two rooms were connected through an acoustically transparent opening known as an aperture. The acoustic characteristics of the coupled room by varying three parameters, the aperture opening size, the absorption ratio between the two rooms and the locations of the secondary room, were measured and analysed. The results indicated that a reverberant secondary room, produced large variations of the acoustics in the main room and an absorptive secondary room was effective to provide systematic control of the acoustics in the main room. The reverberant secondary room should be located at the rear of the stage and the aperture opening ratio over 6.25% produced large variations of the acoustics in the main room. However, the aperture opening ratio over 25% had no effect on variations of the acoustics in the main room. The absorptive secondary room should be located at the rear of the audience areas and the aperture opening ratio over 3.13% produced large variations of the acoustics in the main room. 본 연구는 개구부를 통해 음향적으로 결합된 공간에서의 잔향특성변화를 축소모형을 이용하여 살펴보았다. 대상공간의 음향적 결합은 정방형의 개구부를 통하여 이루어졌으며, 개구부의 크기, 부실의 흡음력 및 위치를 변화시켜가며 실의 음향특성변화를 측정 분석하였다. 연구결과 동일한 체적을 가진 부실을 통해 주실의 음향특성을 조절하는 경우 부실의 흡음력을 주실보다 현저하게 낮게 하는 것이 넓은 범위의 음향조절이 가능하며, 음향특성을 단계적으로 조절하고자 하는 경우 주실보다 높은 흡음력을 가진 부실을 이용하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 잔향부실의 경우 음원 측에 위치시키는 것이 효과적이며, 개구율이 6.25%이상일 때부터 주실의 음장특성에 중요한 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그러나 개구율이 25%이상으로 증가되면 개구율 증가에 따른 주실의 유의적인 음향특성변화는 더 이상 나타나지 않았다. 흡음부실이 결합되는 경우 음원으로부터 멀리 위치시키는 것이 효과적이었으며, 개구율 3.13%이상일 때부터 주실의 음장특성변화가 가능하였다.

실내공간의 부분적 개방에 따른 음향특성변화 II -확산음장과 자유음장의 수직적 결합을 중심으로-

정대업,최영지,Jeong, Dae-Up,Choi, Young-Ji 한국공간구조학회 2007 한국공간구조학회지 Vol.7 No.5

본 연구는 지붕개폐형 구조물에서 지붕을 개폐함으로써 나타나는 음장의 특성변화를 파악하기 위하여 1/20스케일의 축소모형을 제작하고 이를 대상으로 개폐율을 조절하면서 음장변화를 측정 분석하였다. 공간의 음향설계 시 사용되는 기존의 설계 및 평가파라메타들을 검토한 결과, 잔향음의 감쇠과정이 비선형적이며 기존의 잔향감 평가파라메타인 잔향시간에 의해서 적절한 설계 및 성능평가가 이루어지기 어려울 것으로 분석되었다. 특히 비선형적 감쇠구간에 대한 선형적 curve-fitting에 의해 실제 청감과는 거리가 먼 매우 긴 잔향시간이 도출되어 실질적인 효용성이 의심된다. 따라서 잔향시간(T30)을 음향설계 및 평가과정에서 중요설계변수로 활용 시 완공 후 얻게 되는 음장특성과 상이한 결과를 초래할 가능성이 있다. EDT의 경우 전체적으로 초기감쇠시간은 개폐율이 증가할수록 짧아지는 경향을 나타내었다. 주파수별로 저주파수대역에서의 감쇠율이 가장 높게 나타났으며 고주파수 대역으로 갈수록 감쇠율은 둔화되는 것으로 평가되었다. 명료도 관련 파라메타인 D50 또한 개폐에 따른 음장의 변화를 효과적으로 나타내고 있는 것으로 분석되었다. 객석부위별로는 지붕개폐면에 직접 노출되지 않는 객석에서 개폐율 증가에 따라 선형적인 감쇠현상이 나타나고 있으나, 직접 노출되는 객석의 경우에는 40%이상의 개폐율에서는 명료도와 잔향감에 영향을 거의 미치지 않는 것으로 나타났다. The present work measured and analyzed changes in the acoustics of a sound field which has a retractable ceiling. An 1/20 scale model of an openable space was built and measurement was carried out by varying the opened area of a ceiling. The most widely used room acoustic and design parameters, RT, EDT, and D50 were investigated. The results suggest that the use of RT as an acoustic design parameter may not be proper in an openable space and further it is likely to mislead the initial acoustic design of such spaces. It is mainly due to the characteristics of RT in which non-exponential decay processes are linearly fitted. Early decay times were found to be decreased in proportion to increaing the ratio of opened area. D50, an index of speech intelligibility, was effectively shows the influence of openings on the acoustics. It is also found that EDT and D50 at the seats, not directly exposed to the opened part of a ceiling, were almost linearly decreased in proportion to the ratio of opened area, while little influence was found for the opening ratio larger than 40% at the directly exposed seats to the opened part of a ceiling.

대공간에서 전기음향 시스템에 따른 음향특성 변화

정대업,주현경,최영지,Jeong, Dae-up,Joo, Hyun-kyung,Choi, Young-Ji 한국공간구조학회 2011 한국공간구조학회지 Vol.11 No.1

본 연구는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 대공간에서 스피커 시스템의 변화에 따른 음장의 특성 변화를 검토하였다. 실의 음향특성변화는 실의 흡음력과 동시에 스피커 시스템의 지향성, 설치높이 및 개수를 조절하면서 예측 분석하였다. 연구 결과, 명료도 관련 지표인 D50 및 RASTI는 실의 흡음력 증가의 변화를 효과적으로 나타내는 것으로 분석되었다. 또 초기감쇠시간은 흡음력 증가에 따라 선형적으로 감소하였으나 저 고주파수대역에서는 오히려 증가하거나 변화를 보이지 않았으며, 잔향시간은 전체주파수대역에서 실의 흡음력 증가에 따라 감쇠하였으나 주파수대역별 결과에서는 오히려 증가하거나 비슷한 결과를 보였다. 이는 실의 음향특성이라기 보다는 감쇠구간의 비선형성에 기인한 것으로 판단된다. 스피커 시스템의 적용에 따른 분석결과, D50 및 RASTI는 실의 흡음력 증가에 크게 상관없이 거의 모든 시스템에서 'fair'이상으로 평가되었으며, 스피커의 설치위치가 높을수록 실의 흡음력 증가보다 스피커 지향특성 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 스피커의 설치위치가 낮을수록 실의 잔향시간은 더 짧은 것으로 분석되었다. 시스템의 적용에 따른 잔향시간은 스피커 설치높이가 높을 경우 실의 흡음력 증가에 비례하여 감쇠하는 경향을 보였으나 스피커 설치높이가 낮은 경우 흡음력 증가에 의한 영향보다 시스템의 영향을 받는 것으로 나타났다. The present work investigate the effect of sound reinforcement systems on the acoustics of a large dome stadium using a computer simulation. The acoustics of a dome stadium was predicted analyzed by varying room absorption, as well as the configuration of speakers including their directivity, installed height, and numbers. It was found that both D50 and RASTI were improved by increasing room absorption. Larger EDTs were observed according to the increase of room absorption at mid and high frequencies. On the other hand, RT did not show any significant correlation with the changes in room absorption, which might be the effect of a forced linear fitting for non -linear energy decay process. With respect to the speaker configuration, the speech intelligibility of a sound reforcement system installed at higher placed more relied upon their directivity rather than room absorption, Also, lower placing of speakers was found to be effective in decreasing RTs regardless of room absorption.

공간의 청각적 규모감과 음향적 선호도간의 관계

정대업,Jeong Dae-Up 한국음향학회 2006 韓國音響學會誌 Vol.25 No.4

인간은 일반적으로 공간의 크기에 대한 정보를 시각에 의존한다. 그러나 청각적 경험이 중시되는 공연공간이나 다수의 음원을 활용하는 멀티미디어 환경 및 자동차의 캐빈 등에서는 시각적으로 큰 차이가 없는 상황에서도 제공되는 청취환경에 의해서 공간의 크기를 다르게 지각하게 된다. 본 연구는, 단일공연장내 상이한 위치에서 청각적으로 지각되는 공간의 규모를 청취실험을 통하여 측정 분석하였으며, 동일위치에서 측정된 건축음향파라메타와의 상관관계분석을 통하여 영향요인들을 살펴보았다. 실험결과, 공연장의 크기에 대한 청각적 인상은 음악적 명료도(clarity)에 의해 크게 좌우되며, 음원과의 거리, SPL등에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 각기 다른 4종류의 연주악기를 이용한 음향 선호도 평가결과, 성악을 제외한 오케스트라, 첼로, 플룻의 경우 공간적 규모감이 작은 것을 선호하였다. 반면, 성악의 경우 공간적 규모감과의 유의적인 상관관계가 나타나지 않았다. Human tend to rely their information about the size of a space on vision. However, it might be a common experience to perceive a certain difference in spaces without any visual difference, in such spaces as rooms for music performance, multimedia environments with multiple sound sources, and car cabins, where auditory experiences have a certain importance. In the present work, apparent auditory room size was measured at different positions in a room through a series of listening experiments. Also, measurement of room acoustic parameters was carried out and their relationships with perceived auditory room size were analyzed. The results suggest that apparent auditory room sizes were largely dependent on musical clarity, distance between a source and a receiver, and sound pressure level at the listening position. Also, the results from acoustic preference test suggest that smaller apparent room sizes were preferred for listening to orchestral, cello and flute music. The relationship between apparent auditory room size and vocal music was found to be statistically insignificant.

실내공간의 부분적 개방에 따른 음향특성변화 I - 확산음장과 자유음장의 수평적 결합을 중심으로 -

정대업,최영지,김지영,오양기,최석주,Jeong, Dae-Up,Choi, Young-Ji,Kim, Ji-Young,Oh, Yang-Ki,Choi, Seok-Ju 한국공간구조학회 2007 한국공간구조학회지 Vol.7 No.2

최근 다양한 목적의 대공간 사용이 보편화되고 있다. 이들 공간에 대한 다목적요구로 인해 최근 건립되는 대형 스포츠시설들은 스포츠뿐만 아니라 공연과 같은 다양한 이벤트를 수용하도록 요구받고 있다. 다양한 이벤트 상태의 제공을 위해서 건물의 일부를 부분적으로 개폐하는 방식의 사용이 빈번해지고 있으며 이와 같은 부분적 개폐는 자유음장과 확산음장의음향적 연결을 초래하여 음향설계단계에서 어려움을 초래할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 1/10 축소모형을 이용하여 확산음장과 자유음장의 음향적 연결에 따른 음장의 음향특성을 측정 분석하였다. 연구결과, 저중주파수 대역에서의 잔향시간은 개구율이 증가함에 따라 고주파수 대역에서보다 빠른 감쇠를 나타내었다. 또한 EDT는 모든 주파수대역에서 개구율 증가에 선형적으로 비례하여 감쇠하는 것으로 나타났다. 명료도는 개구율이 12.5%에 이르기까지 거의 영향을 받지 않으며 그 이후에는 선형적으로 비례하여 증가하였다. 에너지 감쇠패턴의 분석결과, 이중 및 삼중의 감쇠패턴이 나타나고 있으며, Schroeder 적분에 의한 잔향시간의 산출은 부적절한 것으로 판단된다. 따라서 부분적 개방형 공간의 잔향예측에 있어서 EDT가 보다 적절한 것으로 판단된다. Large span spaces have been widely used for various purposes including sports events in other countries. Due to increasing demands on multi-purpose use of such spaces, recently built large span sport facilities such dome stadiums have been required to accommodate sport events as well as performing events. Also, retractable ceilings and/or walls were generally adopted in those spaces for providing various event conditions. It seems obvious that the openings between diffuse fields and free field may cause difficulties in the acoustic design of such spaces In the present work, the acoustic characteristics of non-diffuse field has been investigated using 1/10 acoustic scale models. It was found that RTs at low- and mid-frequencies decayed faster than those at high-frequencies as the percentage of opening area increased. The decay rate of RTs at high frequencies were not influenced by increasing the area of an opening. Also high dependence of EDT on the percentage of opening area was observed at all frequency range. D50 was not improved by increasing the area of an opening up to 12.5% and then sharply increased. The application of Schroeder integration to evaluate the reverberation charateristics of coupled spaces may not be proper, since non-exponential decay process with double or triple decays of those spaces can not be properly defined. EDT seems more appropriate to predict reverberation at the early acoustic design stage of acoustically coupled spaces.

음향적으로 결합된 공간의 주관적 잔향감에 관한 연구

정대업,최영지,Jeong, Dae-Up,Choi, Young-Ji 한국공간구조학회 2008 한국공간구조학회지 Vol.8 No.3

본 연구에서는 음향적으로 결합된 공간에서 개구부의 크기변화에 따른 주관적 잔향감의 평가를 청취실험을 통해 실시하고 주관적 잔향감을 예측할 수 있는 새로운 물리적 지표를 제시하고자 하였다. 대상공간의 물리적 음향특성은 물론 주관적 음향평가를 위하여 1/10 스케일의 모형을 제작하여 실험에 사용하였다. 주관적 잔향감평가를 위해 바이노럴 임펄스 리스펀스(binaural impulse response)를 더미헤드(dummy head)를 이용해 녹음하여 가청화작업(auralization)을 거쳐 청취실험에 음원으로 제시하였다. 청취실험결과, 주실이 흡음력이 낮은 잔향부실과 음향적으로 결합할 경우 개구율이 12.5%(주실면적대비 1.97%)일 때 주관적 잔향감이 가장 큰 것으로 나타났으며 개구율이 25%(주실면적대비 3.94%)이상일 때 주관적 잔향감이 감소하는 것으로 나타났다 주실이 흡음력이 높은 흡음부실과 음향적으로 결합할 경우 개구율이 $0%{\sim}6.25%$까지(주실면적대비 $0%{\sim}0.99%$)는 주관적 잔향감이 변화하지 않다가 개구율이 12.5%에서부터 점차적으로 감소하는 것으로 나타났다. 이중감쇠현상을 나타내는 물리적 지표 T30/T15는 개구율의 변화에 따른 주관적 잔향감과 상관도가 거의 없는 것으로 나타났으며 저자들이 제시한 새로운 지표 T30/Tbp이 주관적 잔향감과 높은 상관도를 보였다. 또한 개구율 변화에 따른 이중감쇠현상은 초기나 중기감쇠부분에서보다 후기감쇠부분에서 에너지가 현저하게 증가하는 것으로 나타나 T30/T15에 비해 LDT/EDT나 T3/T1가 주관적 잔향감과의 상관성이 높은 것으로 나타났다. The present work deals with subjective assessments to propose the objective parameter related to the subjective attribute of reverberation in the coupled room varied the aperture opening size. A 1/10 scale model was built and used for the measurements and subjective assessments. For the subjective tests, binaural impulse responses(BIRs) were measured using a dummy head and the measured BIRs were convolved with anechoic recorded music for the presentation over the headphones. The results showed that the perceived reverberation was the largest in the aperture opening size 12.5%(1.97% of mail) room surface area)and decreased with increasing the aperture opening size over 25% (3.94% of main room surface area) in the main room coupled with the secondary reverberant room. In the main room coupled with the secondary absorptive room, there was no changes in the perceived reverberation up to the aperture opening size 6.25%(0.99% of main room surface area) and it gradually decreased with increasing the aperture opening site over 12.5%. The objective parameter, T30/T15, showed a very low correlation with the perceived reverberation in the coupled room varied the aperture opening size but showed a high correlation with a new objective parameter, T30/Tbp, proposed by the authors. Because the late part decay energy more rapidly increases with increasing the aperture opening site than the early and middle part decay energy, the LDT/EDT or T3/T1 is a better quantifier to measure double slopes in the coupled room than the T30/T15.

공동주택의 실간차음성능 특성에 관한 연구

이상우,정대업,김흥식,김하근,Lee, Sang-Woo,Jeong, Dae-Up,Kim, Heung-Sik,Kim, Ha-Geun 한국음향학회 1992 韓國音響學會誌 Vol.11 No.2

국내 공동주택에 있어서 실내주거환경의 질을 향상시키기 위해서는 우리시정에 적합한 차음성능 평가방법과 기준의 설정이 필요하며, 이에 따른 차음성능 개선방안의 수립이 절실하게 요구된다. 본 연구에서는 실간차음성능의 기준설정을 위한 기초단계로서 국내공동주택의 단위 세대내 내부소음원의 특성을 조사분석하고 간막이벽을 중심으로한 실간차음성능 실태를 파악하였다. 또한 실태조사결과에 의한 자료를 토대로 평면유형별 차음지수의 차이와 그 원인을 조사${\cdot}$분석하였으며, 현행 간막이벽 구조의 차음성능 개선방안을 모색하기 위하여 차음성능 영향요인 및 결정요인을 분석평가하였다. To improve the quality of dwelling environment of domestic apartment house, it is required to establish the sound insulation standard and the performance evaluation method which is suitable to the domestic residential conditions. In this study, the properties of internal noisy sources of a single unit in apartment houses and the sound insulation performance of party walls are investigated and analyzed, as a primary step to the establishment of sound insulation standard. Based on these data, the differences in sound insulation index of each plane type are investigated along with their causes. Also, the factor which affect and decide the insulation performance are analyzed in an effort to improve the performance of party wall structures.

5채널 마이크로폰 시스템을 활용한 공간감 지표 예측의 타당성에 관한 연구

장재희,오양기,정대업,정혁,Jang Jae-Hee,Oh Yang-Ki,Jeong Dae-Up,Jeong Hyok 한국음향학회 2005 韓國音響學會誌 Vol.24 No.2

음악연주공간의 음향계획에 있어서 적절한 공간감의 확보는 매우 중요한 설계요소가 되었으며, 측면음에너지비율(LEF)이나 IACC 등의 공간감 지표를 활용한 평가는 음향성능 평가의 필수적인 요소 중의 하나가 되었다. 그러나 이 지표값들을 얻기 위해서는 모노채널 무지향성 마이크를 이용한 측정과 함께, 양지향성 마이크 (figure of eight microphone)나 토르소 시뮬레이터 (head and torso simulator)를 통한 측정을 별도로 수행하여야 하는 번거로움이 있다. 본 연구는 공간상의 일정한 좌표를 차지하도록 설계된 5채널 마이크로폰 시스템을 이용하여 공간감 지표들을 예측해낼 수 있는지 확인하고자 하는 것이다. 이를 위해 신경망 (neural network)의 학습된 예측능력을 활용하였으며, 신경망의 훈련을 위해서는 많은 데이터가 필요하므로 현장에서의 측정보다는 다양한 가상공간에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 (CATT-Acoustic V.7.2)의 결과를 활용하였다. 다양한 상황의 가상공간에서 계산된 공간감 지표와 같은 가상공간에서 5채널 마이크로폰을 통해 얻어진 공간음향 정보의 신경망 분석 결과, 계산값과 예측값 사이에 매우 높은 상관관계(correlation)가 있음이 밝혀졌다. 이 결과에 따르면 양지향성 마이크나 토르소 시뮬레이터 등 복잡한 측정장치 대신5채널 마이크로폰 시스템을 사용하여 공간감 지표를 예측하는 것이 가능하다. Providing adequate amount of spatial impression for spaciousness) has been known to be one of the most important design considerations for the good acoustics of rooms for music. and the measurement, of room acoustics using parameters. such as LEF and IACC, forms an essential part of such evaluation. However. it is unavoidable to use different transducers (figure of eight microphones. head and torso) for the measurement of each parameter and it tends to make the measurement procedure complicated. The Present work tried to provide a simpler way to measure these binaural room acoustic parameters including monaural ones with a single measurement system using both spatial information collected through a 5-channel microphone and a trained neural network. A computer simulation program, CATT-Acoustic V7.2. which allowed us to obtain exactly the same spatial information as a 5-channel microphone was used. since it requires quite a large amount of data for practical training of a neural network. Since each reflection has different energy. delay and direction, energy should be integrated properly. the concept of ray tracing method was applied inversely in this work. Also applying weightings according to the delay times was considered in this work. Finally, predicted results were compared with the measured data md their correlations were analyzed and discussed.

공연장 시뮬레이션 시 객석 모델링방법에 따른 잔향시간 변화에 관한 연구

이진학(Lee Jin-Hak),정대업(Jeong Dae-Up) 한국건축친환경설비학회 2011 한국건축친환경설비학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.10

The accurate prediction of acoustic performance throughout the acoustic design process is extremely important. Computer simulation method has been widely adopted by acoustic practitioners and researchers because of its convenience in handling and time saving property. As have been revealed by many researches, the outcomes of a computer simulation are highly dependent on the accuracy of input data such as absorption coefficients and the exactness in geometrical modeling of boundary surfaces. Not much has been known about the modeling of audience area for the computer simulation, although the modeling of audience area, the largest absorptive object in a concert hall, is supposed to have a critical effect on the predicted results. The present work suggested an optimized modeling method which leads to accurate prediction of acoustic performance. Both computer simulation and scale model measurement were carried out for different configurations of audience area modeling and the results were compared and analyzed.