Y 문예회관소공연장의건축음향설계 Architectural Acoustic Design for Small Performance Hall, Y Literary Art Hall 김대군 * 윤재현 * 김재수 ** Kim, Dae-Goon Yoon, Jae-Hyun Kim, Jae-Soo 키워드 : 다목적강당, Computer Simulation, 음향설계 ) a\ Abstract 최근여러지역자치단체에서는지역민의욕구충족과그지역을대표할수있는문화예술공간을마련하기위해다목적홀건립이증가하고있는실정이다. 그러나이러한다목적홀은음향전문가의도움없이건축디자인적인면과경제적측면만을고려하여설계되므로건립후음향적결함이발생하여많은어려움을겪고있다. 이에본연구는 Y군에건립되는소공연장을대상으로연극, 강연세미나등음성중심의다목적홀로설계하고자마감재료및 측벽등을변경하여목적에부합되도록하였으며, 컴퓨터시뮬레이션을통한최적의건축음향적요소를제시하고자하였다. 그결과모든평가지수에서만족할만한음향상태를보이고있었으며, 이렇게설계된소공연장은향후지역간건전한문화교류및국제적문화교류의교량역할을할수있는핵심적인종합문화센터로자리잡을수있을것으로사료된다.. 서론최근사람들의문화의식수준이높아지면서여러공연에대한관심이높아져가고있다. 이에따라여러지역자치단체에서는지역민의욕구충족과그지역을대표할수있는문화예술공간을마련하기위해다목적홀건립이증가하고있는실정이다. 그러나이러한다목적홀은음향전문가의도움없이건축디자인적인면과경제적측면만을고려하여설계되므로건립후음향적결함이발생하여많은어려움을겪고있다. 이에본연구는 Y군에건립되는소공연장을대상으로연극, 강연세미나등음성중심의다목적홀로설계하고자마감재료및 측벽등을변경하여목적에부합되도록하였으며, 컴퓨터시뮬레이션을통한최적의건축음향적요소를제시하고자하였다. 이렇게설계된소공연장은향후지역간건전한문화교류및국제적문화교류의교량역할을할수있는핵심적인종합문화센터로자리잡을수있을것으로사료된다.. 소공연장의개요및시뮬레이션.. 대상소공연장의개요본연구대상소공연장의음향특성은규모, 평면형태, 용적, 실내표면과마감재료등에영향을크게받는다. 대상소공연장의제원과형태는표. 및그림. 과같다. 표. 대상소공연장의제원.. 시뮬레이션방법 연구대상소공연장의음압분포및실내음향파라메타의 예측분석은음선추적법 (Ray-tracing method) 과허상법 (Image model method) 에의한 차원컴퓨터시뮬레이션 을이용하였으며사용프로그램은 Odeon ver.. 이다. 음향시뮬레이션의확산방법은 Lambert Method, 음선수 는, 개, Impulse Response 길이는 ms, Transition Order 는 로, 온도는, 습도는 % 로설 정하였다. 대상소공연장은공간의형태가대칭이므로실의중심을 기준으로그리드 (Grid) 를설정하여객석부분에총 개소 의을선정하였다. 음원은 ISO 에서제안하는무지 향성스피커 (DO) 음원 (Sound Source) 를사용하였고 높이는.m 높이의위치로고정된상태에서실시하였으 며, 의높이는.m 로, 음원의파워출력은표. 와
같이설정하였다. 그림. 는음원및의위치를나타 내고있다. 표. 시뮬레이션에사용된음원의주파수별 PWL 음원 PWL(dB)...... 적잔향시간을나타낼수있도록하였다. 그림. 및표. 은대상소공연장의 후의투시도및반사 판과 후변경된마감재료이다. (a) D Modeling (b) D Modeling.. 최적잔향시간산출잔향은음에의한풍요로운반향이므로음악연주에는상당히긴잔향시간이바람직하지만, 강연이나대화의경우는잔향시간이짧을수록명료도가좋다. 따라서실의사용목적에의해잔향시간의최적치가다르다. 그림. 은이러한실의사용목적을바탕으로하여얻어진최적설계목표잔향시간을나타내고있다. 대상소공연장은사용용도상소규모다목적공간의용도로소규모연극, 인형극, 마임등공연강연회, 세미나등의전문성을부여한공연장으로서음악적인요소보다는강연적인요소에중점을둔다목적홀이다. 또한최적잔향시간표에의해소공연장의적정잔향시간을보면다목적홀에서의적정범위는 Hz 에서.초정도가적당한것으로나타났다... 확산판설치및마감재료의변경대상소공연장의경우은흡음성이적은마감재료를사용하여실용적에비해잔향시간이긴.초로나타났다. 따라서는객석벽체에볼록한형태의확산판을설치하여실내음의확산을용이하도록하였고, 및후벽의계획및마감재료의변경으로.초의최 무대 위치 (c) 측벽반사판그림. 후대상소공연장 표. 대상소공연장의마감재료및흡음률 (a) 마감재료 k k k 바닥단풍나무플로링...... 벽, 석고보드 + 텍텀위패브릭마감...... 측벽반사벽 MDF+ 금속쉬트마감...... 후벽흡음벽리브...... 객석 객석통기성천의자 + 관객...... 통로무늬목부착보드...... 내부마감 F.G 보드 + 지정흡음천...... 기타문레자방음문...... 무대 위치 마감재료 k k k 바닥단풍나무플로링...... 벽, 석고보드 + 텍텀위패브릭마감...... THK 불연무기질반사벽...... * 측벽판넬흡음벽천연석영흡음패널...... 후벽 * 흡음벽 객석 AL WAFFLE 유공판 + 무늬목시트...... 객석통기성천의자 + 관객...... 통로무늬목부착보드...... 내부마감 F.G 보드 + 지정흡음천...... 기타문레자방음문...... * 변경된재료
Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz...... Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz...... Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz. 분석및고찰. 음압레벨 (SPL, Sound Pressure Level) 음의세기를나타내는음압레벨은실의형태와내부공간의구성에따라음압레벨의분포상태는매우중요한의미를갖는다. 대상소공연장의 후각주파수별음압레벨을분석한결과는표. 및그림. 와같다. (a) 주파수별잔향시간. (b) 주파수별잔향시간 표. 후별 Hz 의................... (c) 후 RT 분포도 (Hz) 그림. 후에따른 (a) 주파수별음압레벨 (b) 주파수별음압레벨 표. 및그림. 을보면 Hz에서의잔향시간은평균.초로연극이나강연중심의목적보다는음악적인목적에부합되는잔향시간을나타내고있으나, 의잔향시간은평균.초로목표설계잔향시간인.초를충분히만족하고있으며표준편차또한. 로나타나거의모든좌석에서일정한소리의울림을느낄수있음을알수있다. 이것은적절한마감재료 ( 확산, 흡음, 반사 ) 의배치와실내음향을고려한측벽과의형태로인해적절한잔향시간이나온것으로사료된다. (c) 후음압레벨분포도 (Hz) 그림. 후에따른 표. 및그림. 를보면 Hz 에서 후의음압 레벨은음원과의거리가가까운에서높은음압레 벨을유지하지만거리가멀어질수록거리감쇠로인해점 차낮아지고있음을알수있으며, 후음압레벨 차는 ±db 이내이고표준편차가..dB 로나타나 모든좌석에서균일한음량감을느낄수있을것으로사 료된다... 초기감쇠시간 (EDT, Early Decay Time) 잔향의또다른주관적평가지수인초기감쇠시간은잔향시간과는달리음이 db의감쇠를대상으로 db이감쇠하는데까지소요되는시간으로정의된다. 대상소공연장의 후각주파수별초기감쇠시간을분석한결과는표. 및그림. 과같다. 표. 후별 Hz의.................. 잔향시간 (RT, Reverberation Time) 잔향시간은울림의양에대한가장중요한평가지수이며정상상태의음이 db 감쇠하는데까지소요되는시간으로정의된다. 대상소공연장의 후각주파수별잔향시간을분석한결과는표. 및그림. 과같다. (a) 주파수별 EDT (b) 주파수별 EDT 표. 후별 Hz의..................
Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz - - - Hz Hz Hz Hz Hz Hz - - - Hz Hz Hz Hz Hz Hz 이러한목적을완벽히만족시키고있음을알수있다..... 음악명료도 (C, Clarity) C 은음악에대한명료도지수 (Clarity Index) 로서대상소공연장의 후각주파수별 C 을분석한결과는표. 및그림. 와같다. 표. 후별 Hz 의 C (db) (c) 후 EDT 분포도 (Hz) 그림. 후에따른 표. 및그림. 을보면 Hz 에서의 EDT 는 평균. 초, 는평균. 초임을알수있고, 또 한의표준편차가. 로좌석간초기감쇠시간의 차이는거의없는것으로나타나좌석별로일정한크기의 울림을느낄수있을것으로사료된다... 음성명료도 (D, Definition) 회화의명료도에관한지수중강연을대상으로하는 D (Definition) 은음의발생이중지한후 ms 이내의직 접음및초기반사음과총에너지비를말한다. 대상소공 연장의 후각주파수별 D 을분석한결과는표. 및그림. 과같다. -. -. -. -. -. -... -......... C (db) (a) 주파수별 C (b) 주파수별 C C(dB) - C (db) - 표. 후별 Hz의 D (%).. - (b) C 분포도 (Hz) 그림. 후에따른 C (db) D (%) (a) 주파수별 D D(%) D (%) (b) 주파수별 D 표. 및그림. 를보면 Hz에서의 C 은평균 -.db, 표준편차.dB이고는평균.dB, 표준편차.dB로나타났다. 음악홀에적합한 C 은 ±.db인데에는만족하지만의음악명료도는다소건조하고딱딱한음색과음량을나타내고있다. 이는소공연장의목적인강연이나연극등의음성정보전달이목적이므로잔향시간을짧게하여 D 을크게하였으므로 C 은높게평가되었다. 또한현대음악의경우음악명료도 +/-db을평가의기준으로삼기때문에현대음악을연주할경우음악적명료도를얻을수있을것이라판단된다. (c) 후 D 분포도 (Hz) 그림. 후에따른 D (%) 표. 및그림. 을보면 Hz 에서의 D 은 평균.%, 표준편차.% 이고는평균.%, 표준편차.% 로나타났다. 연극이나강연등 의경우바람직한음성명료도 (D ) 는 ~% 를권장하 고있다. 대상소공연장은소규모연극, 인형극, 마임등 공연강연회, 세미나등의전문성을부여한공연장으로서. 음성전달지수 (RASTI) 음성전달지수는실내에서음성전달의이해도 (Speech Intelligibility) 를나타내는주관적척도로서대상소공연장의 후각주파수별 RASTI를분석한결과는표. 및그림. 과같다. 표. 후별 RASTI(%)..
참고문헌 STI(%) STI(%) (a) 주파수별 RASTI RASTI(%) (b) 주파수별 RASTI (b) 후 RASTI 분포도그림. 후에따른 RASTI(%) 표. RASTI 평가기준 RASTI(%) 평가척도구분 ~ Bad ( 전혀알아듣지못한다.) ~ Poor ( 잘알아듣지못한다.) ~ Fair ( 노력하면들을수있다.) ~ Good ( 잘들린다.) ~ Excellent ( 아주편하게들을수있다.). 김재수 ; 건축음향설계 ( 개정판 ), 세진사,.. 정은정, 정철운, 김재수 ; 실내야구연습장의음향특성에관한연구, 대한환경공학회학술발표대회,... 정은정, 박영지, 김재수 ; 정방형평면을갖는교회의음향설계에관한연구, 대한환경공학회학술발표대회,... 국정훈, 박영지, 김재수 ; 타원형평면을갖는교회의음향설계에관한연구, 대한환경공학회학술발표대회,... 국정훈, 정은정, 정철운, 김재수 ; 중 고등학교음악실의음향특성에관한연구, 대한환경공학회학술발표대회,... 주덕훈, 김재수 ; 음향시뮬레이션을이용한실내체육관의음향성능개선, 한국소음진동공학회학술발표대회.... 국정훈, 김재수 ; 음향시뮬레이션을이용한실내수영장의음향성능개선, 대한환경공학회학술발표대회,... 정은정, 김재수 ; 음향시뮬레이션을이용한고등학교음악실의음향성능개선, 대한환경공학회학술발표대회,... 김남돈, 주덕훈, 김재수 ; G 예술회관대공연장의건축음향설계한국소음진동공학회학술발표대회,.. 표. 및그림. 을보면 Hz에서의 RASTI 는평균.%, 평균.% 로나타나에비해가음성전달지수가높은것으로나타났고, 표. 의 RASTI 평가기준표에의해 Fair"( 노력하면들을수있다.) 에서 Good( 잘들린다.) 로평가되었다. 따라서소공연장에서발생하는원음이왜곡되지않고잘들을수있을것으로사료된다.. 결론 본연구는현재건립단계에있는소공연장을컴퓨터시뮬레이션을통하여 후실내공간의음향성능을평가해보았다. 그결과물리적음향평가지수인 SPL, RT, EDT, D, C, RASTI 등을살펴보면은음악홀에적합한상태로연극및음성전달등의목적을두고있는대상소공연장의특성에부합되지못하였지만는모든평가지수에서만족할만한음향상태를보이고있어대상소공연장의목적에부합됨을알수있었다. 따라서향후연구대상소공연장이음향설계에맞게완공되어지면실제현장측정을통한물리적음향평가지수와본연구에서의예측한값을비교 분석한다면추후계획될다른다목적홀의음향설계에있어기초자료로활용할수있을것으로사료된다.