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.

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.

지하철 옥외통과구간 주변거주지역의 음환경에 관한 연구 ( Acoustic Environment in residential Area Adjacent To Outdoor subway Railway )

정대업,이상우,이수열,차상곤 대한건축학회 2002 대한건축학회논문집 Vol.18 No.6

대공간에서 전기음향 시스템에 따른 음향특성 변화

정대업,주현경,최영지 한국공간구조학회 2011 한국공간구조학회지 Vol.11 No.1

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. 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.

초기반사음의 도달방향과 지연시간이 명료도에 미치는 영향에 관한 연구 ( Effects of direction and time delay of early reflections on speech intelligibility )

정대업,오양기,주현경 대한건축학회 2002 대한건축학회논문집 Vol.18 No.1

초기반사음의 공간분포 및 지연시간변화가 음색지각에 미치는 영향에 관한 연구 ( A Study on the Influence of Spatial Distributions and Delay Times of Early Reflections on the Perceived Timbre )

정대업,오양기 대한건축학회 2002 대한건축학회논문집 Vol.18 No.2

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.

초기반사음의 공간적 성분이 명료도에 미치는 영향에 관한 연구

정대업,오양기,주현경 대한건축학회 2001 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.21 No.1

문화재로 지정된 SH고등학교 강당의 음향리노베이션설계 및 평가

정대업,오예닮,이효진,Jeong, Daeup,Oh, Yedam,Lee, Hyojin 한국음향학회 2019 韓國音響學會誌 Vol.38 No.3

국내 문화예술공간에 대한 통계조사에서 나타나듯이, 국내의 많은 공연시설들은 노후화에 따른 크고 작은 규모의 개보수가 필요한 상태이다. 그러나 이와 같은 기존공간의 음향개보수과정에서 참고가 될만한 사례연구가 많지 않은 실정이다. 본 연구는 문화재로써 많은 제약조건을 갖는 SH고등학교 강당을 대상으로 초기 음향검토에서부터 사용자의 요구조건 및 문제점들을 고려한 대안의 수립 그리고 대안들의 적용에 따른 음향성능평가과정 및 그 결과를 분석함으로써 음향리노베이션 설계의 참고자료를 제공하고자 하였다. 개선방안들의 적용결과, 실의 잔향특성이 개선되었으며 언어명료도 및 음악명료도가 개선되었음을 확인하였다. 그러나 라우드니스는 목표한 수준에 미치지 못하였으며 이는 천장에 적용된 슬랫형 구조가 강한 반사음을 제공하지 못하기 때문인 것으로 분석되었다. As can be seen in the statistics on domestic performance facilities, small or large scale of acoustic renovations seem to be unavoidable in many of those facilities due to its senility. However it is hard to find case studies which can be referred to for its acoustic renovation process. This study tried to provide a case study example of acoustic renovation for a high school auditorium which has many restrictions as a cultural heritage building. Requirements from the client and acoustic problems found through a field measurement of existing space motivated acoustic design solutions and alternatives which can improve the acoustics of the space. The whole process from the initial stage of diagnosing acoustic problems to the final stage of a post acoustic evaluation after the completion of construction was described. The result from the post acoustic evaluation suggested that reverberation characteristics of the space as well as definition and clarity have been greatly improved by applying acoustic design solutions and alternatives. However, loudness of sounds in the space didn't reach the aimed level, which is due to the limited capability of slat ceiling structure for providing strong early reflections.