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Academic year: 2022

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(1)

건축 음향 이론

(2)

1. 음의 물리적 성질

1.1 음파(Sound Wave)

• 소리 : 음파의 자극에 따라 귀에 느껴지는 감각

• 파동 : 물질의 어떤 부분에서 일어난 진동이 인접한 부분으로 차례 로 전파되어 나가는 현상

• 매질 : 파동을 전달하는 물질 소리가 전달 -> 공기(매질) 진공상태 -> 소리가 안 들림.

출처: 건축환경공학; 김재수 저; 서우; 2008; p393

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• 음파, 음 : 음원에서 발생한 진동이 공기압의 주기적인 변 화를 일으켜 전파되는 현상

- 음 : 귀를 통하여 크기, 고저, 세기 등의 특수한 감각.

음파에 의하여 나타난 청각적 감각

진동매체가 귀에 주는 자극에 의하여 생기는 감각

• 음향시스템의 구성인자

- 음원(source) : 진동하는 물체로서 다른 형태의 에너지를 진동으로 바꿈.

- 매체(conveying medium) : 소리의 매체는 물질로 액체와 기체가 있다.

- 공기전달음 : 인간이 경험하는 전달매체로 공기를 통한 다.

- 고체전달음 : 음의 매체로서 고체가 건물에서는 중요한 역할을 한다.

- 수음기(receiver) : 귀 또는 녹음의 측정장치로 사용되는 마이크로폰 등.

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• 음장 : 음파가 전달되고 있는 공간

- 매질입자가 평형 위치의 전후를 왕복 운동함 - 왕복운동(진동)은 파동을 이루며 차례로 전달

• 종파(Longitudinal Wave) : 매질의 운동방향이 파동의 전 달방향과 일치하는 파동

• 횡파(transverse wave) : 파동이 진행하여 나아가는 방향 과 매질의 진동 방향이 수직을 이룰 때 이러한 파동

출처 : http://blog.naver.com/jklee517

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• 음압(Sound Pressure) : 어떤 점에서 밀도가 높은 부분과 낮은 부분이 엇갈리게 되어 압력의 상승과 하강을 반복 함. 이 압력의 변화 정도

- 소리의 음압은 대기압의 백만 분의 일에 불과

- 음압은 대기압에 비해 매우 작지만 사람의 청각은 이것 을 감지함. 사람의 가청한계 20~20,000Hz

• 음색(Timbre) : 소리가 가지고 있는 밝거나 어둡거나 부 드러움 등의 특징을 표현하는 것. 소리의 개성 예) 피아 노와 바이올린의 음색이 전혀 다른 느낌

- 음색이 다르다 : 고주파 성분의 구성이 다른 것을 의미함.

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• 입자속도(Particle Velocity) :

매질 입자의 운동속도 또는 왕복운동의 속도

• 음속(sound speed)(=전파속도) : 입자가 운동을 전하는 속도

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2008; p394

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1.2 음의 3요소

1) 음의 크기(Loudness) - 감각량

- 파의 진행방향에 수직인 단위면적을 통하여 단위시간에 운반되는 진동 에너지의 강약

- 진폭이 큰 음은 크게, 진폭이 작은 음은 작게 2) 음의 고저(pitch)

- 음파의 기본음이 가지는 기본 주파수에 의해 결정됨

- 1초에 440번 진동하는 피아노의 A음은 440Hz의 음높이 // 880번 // // A음은 880Hz의 //

- 피아노의 정중앙에 있는 A 건반의 진동수를 440Hz로 정하여 국제피치라 부름.

- 낮은 도에서 높은 도까지의 음계를 1옥타브(octave) 1옥타브의 주파수는 낮은 도 음의 2배가 됨.

(8)

3) 음색(timbre)

- 음파를 구성하는 고조파의 존재상태(배음구조)에 따라 다르게 느껴진다.

- 음은 시간 및 공간상의 파동이다. 그 파동의 파형의 차이 에 의한 여러 가지 음의 들리는 방식의 차이가 음색

예) 트럼펫 : 경적 올리는 음색 피아노 : 퉁기는 듯한 음색

구 분 물리량 표시방법(단위)

크기(강약) 음압변동진폭 음압(Pa)

고저(높이) 음압변동주파수 주파수(Hz)

음색 음의 주파수 구성 주파수분포(Specturum)

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① 파장(Wavelength)

압력이 제일 높은 곳과 다음으로 높은 곳간의 거리 또는 위상의 차 이가 360° 되는 거리

표시기호 : λ 단위 : m

λ = c / f c: 음의 전달속도 f: 주파수

② 주파수(Frequency)(=진동) : 소리의 높낮이 - 소리가 높다 : 1초에 많이 반복된다.

- 1초 동안의 진동수 : 공기가 압축된 후 다시 팽창되는 횟수 - 표시기호 : f 단위 : Hz(cycle/s)

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2008; p394

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- 주파수가 높으면 -> 파장이 짧고 -> 고음 // 낮으면 -> // 길다 -> 저음 - 긴 저주파수 -> 에너지가 큼 -> 소리를 멀

리까지 전달

예) 저주파의 북소리가 멀리서 더 잘 들 림.(꽹과리 소리보다)

③ 주기(Period)

한 파장이 전파되는 데 소요되는 시간 표시기호 : T 단위 : sec

T = 1 / f (sec)

④ 진폭(Amplitude)

진동하는 입자에 의해 발생하는 최대 변위치 표시기호 : A 단위 : m

- 음파에 의한 공기입자의 진동진폭 : 10-7mm ~ 수 mm정도

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- 진폭의 제곱에 비례하여 소리의 세기는 커진다.

- 진폭이 크면 강한 음, 진폭이 작으면 약한 음

- 가청주파수 : 20 ~ 20,000 Hz (파장은 1.7cm ~ 17m) 로 그 파장이 1초당 20번 반복되는 음에서부터 2만 번 반복되는 음 을 들을 수 있다는 뜻

- 인간의 목소리 : 기본음에서 100 ~ 600 Hz 범위, 고조파(상 음)은 약 7,500 Hz

- 연설 커뮤니케이션의 임계범 위 : 300 ~ 4,000 Hz

출처: http://blog.naver.com/

msy879

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2008; p395

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출처 : 건축환경학; 임만택저; 보문당; 2010

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4) 음의 전달속도(Speed of Sound)

c = 331.5 + 0.6t(m/sec)

c : 공기중의 음파의 전파속도(음속) t : 공기의 온도

- t가 15°C일 때의 c는 340 m/s

- 매질의 밀도가 높을 수록 빠르게 전달

물은 공기보다 4배, 철은 14배 빨리 소리를 전달함.

5) 고유 음향 임피던스(Specific Acoustic Impedance) - 주어진 매질에서 입자의 속도(v)에 대한 음압(P)의 비 - 매질의 밀도(ρ) X 그 매질에서의 음의 전파속도(c) - 표시기호 : z (ρc) 단위 : rayls(kg/m2s)

- 정상상태(20°C, 105 Pa, ρ=1.293kg/m3) : ρc는 413.8(rayls) - 표준상태(0°C, 1기압, ρ=1.293kg/m3) : ρc는 428.6(rayls) z (ρc) = P/v(rayls)

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출처 : 건축환경학; 임만택저; 보문당; 2010

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1.3 음의 세기와 레벨

1) 음향파워(Power) (=음향출력)

- 단위시간에 음원으로부터 방출되는 전체 에너지 - 단위 : W, ergs/sec

W = I X S S : 음원의 방사 표면적

I : 표면에서의 소리의 세기

- 기준 음향파워(Wo) : 표준구 표면적 104cm2의 So와 표준 되 는 기준 소리의 세기 10-16(W/cm2)인 Io의 곱으로 표시

Wo = IoSo = 10-16 x 104 = 10-12 (W)

우주선 이륙시 로켓의 소리 파워 : 5 x 107W 보잉 747의 4개 엔진의 음향파워 : 5 x 105W ① 점음원인 경우

W = I X 4πr2 ② 선음원인 경우 W = I X 2πr

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2) 음의 세기(Sound Intensity) : 순수하게 물리적인 양을 나 타내는 척도

- 음의 진행방향에 직각이고, 단위면적을 단위시간에 통 과하는 음의 에너지 양을 Power로 나타낸 것

I = ρc v2 = P2/ ρc = v P(W/m2)

v : 입자 속도의 실효치 P : 음압의 실효치

- 음의 세기는 음압의 2승에 비례

3) 음향 에너지 밀도(Sound Energy Density)

- 음의 세기를 I라 하면 단위면적을 1초간에 흐르는 에너 지 I가 음속 c(m/s)사이에 존재하는 것이 되므로 그 공간 에 있는 음의 에너지 밀도 E

E = I / c (W sec/m3=Joule/m3)

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4) 음의 세기 레벨(Sound Intensity Level : SIL) - 세기 : 음의 크기

- 데시벨(dB) : 음 세기의 레벨. 음의 크기를 인간의 청감 과 일치하는 측정단위로 표현한 것. dB는 2음에 대한 물 리적인 강약을 대수로 나타낸 비교값.

(“deci” = 1/10을 의미, “bel” = 전화를 발명한 알렉산더 그레엄 벨의 이름)

Bell = log I/I0 I : 비교하는 세기 I0 : 기준세기

- 벨의 단위가 너무 작아 1/10인 dB를 사용 SIL = 10 log I/I0 (dB) = SPL

- Weber-Fechner의 법칙 : 대수적인 것의 관점에서 일반 적으로 대수적 표현이 이용

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* 세기레벨에 의한 가청범위 - 최저가청한도 I=10-16(W/m2)

IL=10 log10(10-16/10-16) = 10log101 = 0(dB) - 최고가청한도 I=10-4(W/m2)

IL=10log10 (10-4/10-16) = 10log101012 = 120(dB)

출처 : 건축환경학; 임만택저; 보문당; 2010

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5) 음압 레벨(Sound Pressure Level : SPL) - 음압 : 압력변동의 파

- 음압을 dB 척도로 표시한 것. P로 표시

- 단위 : Pa(N/m2) Pa를 이용하면 대기압은 약 105Pa SPL = 20 log P/P0 (dB)

P : 대상음의 압력 P0 : 기준 음압 P0 = 2 X 10-5 Pa

- 기준 음압 : P0는 1000Hz(10-12 W/m2)에서 성인의 최소 가청음압, 건강한 귀로 들으면 들을 수 있는 순음의 세기.

가청한계는 60N/m2 = 130 dB

- 실내의 음환경 조성에 있어서는 음압의 상대적인 관계 가 문제가 됨

- 사람은 음의 크기와 주파수에 따라 소리를 다르게 지각 - 일상 대화에서 500 ~ 4,000Hz 범위의 음이 중요

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6) 음향 파워레벨(Sound Power Level, PWL)

PWL = 10 log(W/Wo) (dB)

Wo : 기준음향파워(10-12W), W : 대상 음원의 음향파워

SPL = PWL – 10 logS

• 음향 파워레벨은 직접 측정되지 않으므로 SPL을 측정하 여 식에 의해 계산함

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1.4 옥타브와 주파수 분석

• 모든 소리는 각 주파수별로 각기 다른 음압 레벨을 가지고 있음.

• 소음계, 주파수분석기를 사용하여 특정 주파수만을 측정

• 건축음향에 널리 이용되는 주파수 필터 : 1/1옥타브, 1/3 옥타브

• 1/3 옥타브밴드 : 800, 1,000, 1,250 Hz

1/1 // : 1,000 Hz(국제적으로 이용)

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• 국제적으로 이용되고 있는 1kHz를 하나의 중심주파수로 하는 옥타브밴드의 절단주파수와 중심주파수

• 일반적인 소음 분석 : 어느 일정 주파수마다 포함되는 성 분을 구하는 것이 필요. 보통 63.5 ~ 8kHz의 중심주파수 를 이용

- 이 분석결과를 밴드 스펙트럼이라 하고 1/1 옥타브 또 는 1/3 옥타브 밴드 레벨로 나타냄

출처 : 건축환경학; 임만택저; 보문당; 2010

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• 밴드패스필터(band-pass filter, BPF) : 어떤 주파수를 중심으로 하여 한정된 범위의 주파수 대역만 통과시키는 필터.

- 밴드란 한정된 주파수 대역이라는 뜻.

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• 옥타브밴드

- 옥타브밴드 : 주파수 축 위에 f1에 대하여 f2=2f1으로 하 여 f1~f2의 간격.

-중심주파수 : fo=√f1f2로 정의되는 fo를 이 옥타브 밴드 의 중심주파수라 함.

- 차단주파수 : 통과대역의 최대치보다 3dB 떨어진 주파 수 (f1, f2)

- 중심주파수와 상한, 하한 주파수는 국제적으로 표준화 - 가청주파수 범위는 10개의 옥타브밴드로 나뉘어짐

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1.5 음의 전파

1) 거리감쇠

① 점음원(Point Source)

- 점음원에서 나오는 음파의 파면 : 구면상으로 펼쳐짐(구면파)

I = W/4πr2(W/m2)

- 역자승 법칙 : 음의 세기는 거리의 제곱에 반비례하여 감소

- 점음원의 음향에너지 밀도 E E = I/c = W/4πr2c (J/m2) - 거리 감쇠를 구하는 식

SPL – SPLo = - 20 log10 r/ro

점음원의 경우 거리가 2배가 될 때 마다 6dB씩 감쇠함

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p349

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② 선음원(Line Source)

- 자동차도로, 철도 등 소음원이 다수 연속하여 이어지는 경우 - 음파는 선음원을 축으로 원통상으로 펼쳐짐(원통파)

- 반경 r인 원통면의 음의 세기 I

I = W/2πr W: 단위길이당 음향출력

- 선음원의 경우 거리에 반비례하여 감쇠 - 선음원의 거리감쇠 r<l/3인 경우

l

r

에 비해 아주 큰 경우 : SPL – SPLo = - 10 log r/ro 거리가 두배로 되면 3dB씩 감쇠함.

l

r

에 비해 아주 작은 경우 :

SPL – SPLo = - 20 log (3r/

l

) - 10 log

l

/3ro

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p350

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③ 면음원(Surface Source)

- 벽을 사이에 두고 한쪽에서 발생된 소리가 벽을 투과하여 생기는 소리

- 음원이 넓게 펼쳐진 경우. 이상적으로 무수하게 분포된 점음원으로 간주

- 직사각형의 면음원의 경우 : 짧은 변이 a, 긴 변이 b일 때 r < a/3 일 때 SPL = SPLo

a/3 < r < b/3 일 때 SPL = SPLo - 10 log 3r/a

r > b/3 일 때 SPL = SPLo - 20 log (3r/b) - 10 log b/a

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p351

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2) 굴절(Refraction) 반사(Reflection) - 반사 : 음파는 어떤 매질을

진행할 때 다른 매질의 경계면에 도달하면 진행 방향이 변하는 성질

- 굴절 : 음파는 매질이 다른 곳을 통과할 때 전파속도가 달라져서 그 진행방향이 변화되는 현상

출처 : 건축환경학; 임 만택저; 보문당; 2010

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예) 주간에는 들리지 않던 소리가 야간에 잘 들리는 이유 : 지표면의 온도변화에 의해서 음의 굴절되는 현상 에 기인

주간에는 음이 하늘로 올라가기 쉽고, 야간에는 음이 지상으로 내려 오기 쉽다.

출처 :

http://blog.naver.c om/kimmblog

(30)

- 서로 다른 2개의 매질 경계면에 평면파가 입사하는 경우 굴절 및 반사현상이 생김

- 음원의 경상 : I1, I2

- 음선(Sound Ray) : 음의 진로를 나타내는 직선 - 파면(Wave Front) : 동위상의 점을 연결하는 면

- 음원으로부터 나온 음파의 t초 후의 파면 : 음원 및 그 경상을 중심으로 반지름 ct의 구면

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p352

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3) 회절(Diffraction)

• 음영(Sound Shadow) : 장애물의 크기가 입사음의 파장보다 큰 경우 장애물 뒤에 생기는 음이 안 들리는 곳

- 고주파수 소리는 감쇠

• 회절 : 파장보다 작은 장애물(작은 구멍)은 호이겐스 원리에 의해 음파가 장애물의 뒷부분까지 돌아가서 전달되는 현상 - 음파는 파동의 하나이기에 물체가 진행방향을 가로막고 있어

도 그 물체의 후면에 전달되는 현상

- 야외에서 담, 방음벽, 축대, 건물 등의 장애물

- 저주파수 소리는 회절(저음은 지향성이 없고 고음은 강한 직 진성을 가진다.) 즉 낮은 주파수의 음일수록 현저하게 나타나 지만 주파수가 높아질수록 회절을 일으키기 어렵다.

- 파장이 길거나 장애물의 물체가 작은 경우

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출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p353

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4) 간섭(Interference)

- 두 개의 음파가 동시에 전달되는 경우에 음파가 겹쳐지 는 정도에 의해 음이 강해지거나 약해짐

- 음의 간섭 : 음파가 겹쳐짐으로써 진폭이 변하는(강해지 거나 약해지는) 현상

- 맥놀이 현상 : 두 주파수가 서로 가까워지면서 거의 같 은 주파수를 가지게 되면 두 주파수가 합성되어 일종의 간섭현상이 일어나 두 소리를 구별하여 듣지 못하고 하 나의 음이 떨리는 것처럼 느끼지는 것

예) 100Hz, 120Hz인 두소리를 동시에 듣는다면 두 주파 수의 평균인 110Hz의 소리를 듣게 된다.

맥놀이 : 소리의 세기는 느리게 비틀거리듯이 증가, 감소 하면서 마치 맥박이 뛰는 것과 같은 규칙적인 진동을 함

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5) 정재파(Standing Wave)

• 간섭의 일종이다.

• 진행되는 음파가 파상면에 부딪쳐서 반대방향으로 되돌 아오는 음파와 중첩되어 음압의 변동이 고정되어 실내에 머물러 서 있게 되는 현상

• 정재파가 발생하는 곳을 사람이 지나가게 되면 어느 곳 은 소리가 커지고 어느 곳은 소리가 작게 들림

• Loop : 음압의 진폭이 극대로 되는 점 Node : 진폭이 극소로 되는 점

• 직방체로 된 작은실에서 주로 발생 : 스튜디오, 리스닝 룸 반사성 재질로 마감된 평행한 벽면

• 저주파수에서 쉽게 발생 -> 음이 탁해지거나 특정 저음 이 강조되어 들림

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-반사벽 및 반사벽으로부터 반파장의 배수마다(x=0, λ/2, λ, ...) 음압은 최대치(입자속도 = 0)

- 반사벽에서 λ/4의 기수배마다(x= λ/4, 3 λ/4, 5 λ/4, …) 음압은 0(입자속도=최대)

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p354

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2. 소리와 청각

-인간의 귀 : 외이, 중 이, 내이로 구성

- 음파는 공기의 밀도 차에 의한 압력파의 형태로 사람의 고막을 진동

-음의 전달 :

고막 -> 망치뼈 ->

모루뼈 -> 등자뼈 ->

타원창막 -> 달팽이 관의 기저막 -> 청각 계통 -> 뇌

출처 : http://cafe.naver.com/onggal/1298

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• 음의 발생

물체의 진동 -> 공기 밀도의 주기적 변동 -> 귀의 고막 진동 -> 음으로서의 감각

2.1 가청범위

• 가청주파수 범위 : 20 ~ 20,000 Hz

• 최소 가청치 : 음으로서 느끼는 최소의 음압 - 1000Hz의 순음에서 음압이 2x10-5(N/m2)

• 최대 가청치 : 음으로서 느끼는 최대의 음압 - 음압레벨이 110 dB 이상

- 사람에게 불쾌감 유발, 더욱 커지면 통각

물리적인 양(음의 세기)

감각량(음의 크기)

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출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p356

(39)

2.2 음의 종류

1) 순음(pure tone)

- 자연계에 순음은 거의 존재하지 않음.

- 이론연구, 음향측정에 사용 2) 복합음(complex sound)

- 주파수가 다른 많은 순음이 합하여진 것 - 일정한 주기를 갖는 순음의 집합

3) 비주기적 파형을 가진 잡음 - 불규칙적인 소리를 가진 음

- 일정한 파형이 없으며 일정한 소리의 높이에 대한 감각을 주 지 않는다.

- 백색잡음(White noise) : 잡음 중에서 스펙트럼이 연속되고 평 균진폭이 넓은 주파수 범위에서 동일한 것.

어떤 주파수 대역 내의 모든 주파수의 출력이 포함되어 있는 잡음. 예) 스륵~스륵~

(40)

2.3 등감곡선

• 인간이 감지하는 음의 크기 : 물리적 양인 dB와 불일치, 평탄하게 선형 적으로 느끼지 않음

• 청감의 감도는 순음의 경우 : 주파수와 음압레벨에 따라 차이가 생김

• 음의 크기 레벨(Loudness Level) : 음의 크기를 감각적으로 나타낸 것.

- 단위 : 폰(Phon)

• Phon : 어떤 소리와 동일한 크기로 들린다고 판단한 1000Hz 순음의 음압 레벨을 수치로 나타낸 것

* dB : 음의 물리적 척도

Phon : 귀의 감각적 변화를 고려한 주관적 척도

• 인간의 가청범위는 주파수 및 소리의 크기에 따라 매우 비선형적 분포 - 가장 민감하게 듣는 주파수 : 3,900 Hz

- 1,000 Hz 이하의 저주파수음 : 매우 둔감함

(41)

50Hz의 87dB은 1,000Hz 에서 70dB과 같은 크기 로 느끼게 됨

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p357

(42)

2.4 청감 보정회로와 소음레벨

• 모든 소리는 복합음으로 구성

• 사람의 청각은 주파수에 따라 감도가 다름 -> 동일한 음압 레벨의 소리도 각 주파수에 따라 다른 크기로 들림

• 음의 감각적인 크기 레벨 파악 -> 등청감 곡선을 역으로 보정한 회로를 이용하여 음의 크기 레벨을 측정

• dB(A), dB(C) : 보정회로를 통하여 측정한 값

- A 특성 : Fletcher-Munson의 등감곡선 40 Phon, 현재 사 용하는 소음측정, 인간의 청각에 대응하는 음압레벨

- B 특성 : // // 70 Phon

- C 특성 : 평탄특성과 범위가 협소, 근사적인 음압레벨 - D 특성 : 항공기 소음 측정용

(43)

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p359

(44)

• 소음레벨

- 소음계의 청감 보정회 로 A,B,C 등을 통하여 측정한 값

- 표시기호 : SL SL = SPL + LR

LR : 청감 보정회로에 의한 주파대역별 보정치

(45)

2.5 명료도(Articulation)

- 전화통신 시스템에서 음성정보전달의 평가를 위해 도입 - 건축분야는 1929년 V. O. Knudsen이 명료도시험을 건축

음향에 도입 : 실의 잔향, 잔향시간, 음의 크기, 신호대 잡 음비(S/N Ratio) 등

• 명료도 : 사람이 말할 때 어느 정도 정확하게 청취할 수 있는가를 표시하는 기준을 백분율로 나타낸 것

명료도 = 96 x Ke x Kr x Kn …..

Ke : 음의 세기에 의한 명료도의 저하율 Kr : 잔향시간에 의한 명료도의 저하율 Kn : 소음에 의한 명료도의 저하율

96 : 완전한 실내환경에서 96%가 최대 명료도임

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① Ke : 음압레벨이 70~80dB에서 가장 잘 들림.

40 dB이하면 급격히 저하

자음이 잘 들리지 않는 생리 음향적인 이유

② Kr : 잔향시간이 길면 언어의 명료도가 저하

③ Kn : 음압 레벨과 소음레벨의 차이가 0 dB 일 때 Kn의 값은 0.67 두음의 차이가 커짐에 따라 증가

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p362

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1932년 Knudsen이 제시한 실용적과 음의 파워에 따른 잔향시간과 명료도의 관계

- 실용적이 클수록 긴 잔향시간이 필요

동일한 잔향시간을 갖는 경우 실용적이 클수록 음절명료도가 낮아짐 - 동일한 실용적의 홀 : 음의 파워 정도에 따라 음절 명료도가 달라짐 동일한 잔향시간을 갖는 경우 큰소리의 음절명료도가 약한 소리에

비해 높게 나타남.

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우; 2005; p362

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2.6 요해도(Intelligibility)

- 발성자의 이야기 구절을 잘 이해하는 정도

- 언어의 명료도에 의해 말의 내용을 몇 % 정도 이해하는가를 나타내는

- 요해도는 명료도보다 높은 값을 가짐

- 물리적 요소와 상관성이 높음 : 잔향시간, 음압레벨 - 강연 등의 실내 청취조건

15m이하 : 평안한 청취조건

15~20m이하 : 충분한 요해도 조건 20~25m이하 : 만족한 청취조건

30m : 확성장치 없이 청취할 수 있는 한계

출처: 건축환경공학; 김재수저; 서우;

2005; p363

(49)

2.6.1 마스킹효과(Masking Effect)

• 어떤 A음을 듣고 있을 때 A보다 진폭이 큰 음 B가 가해 지면 원래의 음 A는 들리지 않게 된다. 이때 음 A가 음 B 에게 마스킹 되었다고 함.

• 마스커란 방해하는 음을 말하는 것이고 마스키는 방해를 받는 음.

• 듣고자 하는 소리에 다른 소리가 영향을 주어 듣는 것이 어렵게 되거나 불가능하게 되는 것

• 동시에 소리가 들릴 때 큰소리가 잘 들리고 작은 소리는 들리지 않으며, 낮은 진동수의 소리는 잘 들리나 높은 진 동수의 소리는 잘 들리지 않는다.

• 어느 음의 존재로 인하여 다른 음의 최소 가청값이 상승 하거나 음의 크기가 작게 느껴지는 현상.

(50)

2.6.2 양이 효과(Binaural Effect)

• 양이효과 : 음장 내에서 소리를 두 귀로 들음으로써 방향감 및 입체감이 나타나는 것

- 우리는 보통 두 개의 귀로 음을 듣고 있지만, 그것이 음을 듣 는 데 어떠한 역할을 하는가를 말함.

- 두 귀에 도달하는 음의 음압차와 위상차로 음의 도래방향을 지각하여 판단할 수 있는 현상(방향감 지각)과 두 귀로 들으면 한 귀로 듣는 것보다 음을 크게 느끼는 현상(binaural

summation) 등이다.

• 바이노럴 효과 : 인간의 귀가 얼굴 양쪽에 있어서 음이 두 귀 에 도달할 때까지는 거리차가 발생한다. 이 거리차는 음원과 두 귀에 대해서 시간차와 위상차를 발생시키므로 인간은 음원 의 방향을 정확하게 판단할 수 있다.

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1) 하스효과(Hass Effect)

• 제1파면의 효과, 선행음효과(Precedent Effect)

• 동일음이 여러 방향에서 같은 음량으로 전달되는 경우, 가장 빠르게 귀에 도달하는 음의 음원 방향으로 음상 (音像)의 정위치가 쏠려 들리는 현상

• 실험적으로 도달 시간차가 1~30ms의 범위 안에서 발 생하는 데 시간차가 50ms 이상이 되면 두 개의 소리가 분리된 것 같이 들린다.

출처 : 건축환경학; 임 만택저; 보문당; 2010

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2) 칵테일 파티효과(cocktail party effect )

• 칵테일파티나 잔치에서처럼 여러 사람들이 모여 한꺼번 에 이야기하고 있음에도 자신이 관심을 갖는 이야기를 골라 들을 수 있는 것.

• 다수의 음원이 공간적으로 산재하고 있을 때 그 안에 특 정 음원, 예를 들면 특정인의 음성에 주목하게 되면 여러 음원으로부터 분리되어 특정음만 들리게끔 되는 심리현 상

참조

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