• 제목/요약/키워드: 건축음향인자

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시뮬레이션과 청감실험을 통한 공연장 형태별 음향성능 비교분석 (Comparison of the acoustical performance of auditoria by shapes using acoustic simulation and listening tests)

  • 강찬우;한찬훈
    • 한국음향학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.189-202
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    • 2023
  • 본연구에서는 홀의 건축형태에 따른 음향성능을 분석하였다. 홀에는 4가지 건축 형태가 있다. 장방형, 말발굽형, 서라운드형(Surround), 부채꼴형이다. 음향성능을 분석하는데 RT60, EDT, C80, BQI, LF, Gmid, G125, ITDG 총 8개의 음향인자를 사용하였으며 건축형태에 따른 음향성능을 연구하기 위해 두 가지 접근 방식을 사용하였다. 첫째 전세계 유명 콘서트홀의 측정 데이터를 분석하였다. 설문조사로 조사한 홀의 주관적 선호도와 측정된 음향 인자 사이의 관계를 회귀 분석해 상관계수 R을 얻었으며 각 공연장 형태별 음향인자 측정데이터 평균을 구하였다. 각각의 음향 인자에 대한 가중치로 상관계수 R을 사용해 각 형태별 음향 성능을 계산하였다. 그 결과 장방형 홀과 말밥굽형 홀이 좋은 음향 성능을 보였으나 부채꼴형 홀의 음향성능은 좋지 않았다. 둘째, 각 건축형태별 3D 모델을 만들어 음향 시뮬레이션을 수행했다. 동일한 체적과 흡음계수를 가지는 장방형, 말밥굽형, 서라운드형, 부채꼴형 3D 모델을 만들어 시뮬레이션을 진행해 음향인자 값을 산출하였다. 또한 형태별 3D 모델의 임펄스 응답을 사용해 가청화 시제를 만들어 청감실험을 진행하였다. 그 결과 장방형 홀과 말굽 홀이 가장 좋은 음향성능을 나타냈으며 서라운드형과 부채꼴형은 상대적으로 떨어지는 음향성능을 나타내었다.

대법원청사 대법정의 음향장해 개선에 관한 연구 (A Study on the Obstacle of Acoustic in Judgment Hall Using Improvement)

  • 김정중;김용국
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.772-777
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    • 2003
  • 우리나라의 법원청사 법정은 음향적으로 재판에 필요한 관련자의 발언을 청취하고 또한 방청석에도 명확하게 들을 수 있도록 실의 형상과 재료를 선택하여 사용목적에 알맞게 건축음향설계를 하여야 하나 법정이라는 특수한 환경을 도외시하고 거의 예외 없이 음향 전문가의 건축 음향의 기획 검토설계 없이 건축설계자와 시공자에 의하여 설계 건립되었으며 또한 준공된 예술회관과 종교단체의 건물들도 음의 장애현상으로 활용목적을 충족하지 못하는 실정이다. 본 연구는 대법원청사 대법정의 현재의 건축 구조를 본질적으로 유지하면서 재판에 관련된 관련자석과 방청석에서 발생되고 있는 음향 장해현상을 어떻게 개선할 것인가를 연구하기 위하여 대법정의 음향장애 현상을 측정분석을 통하여 주파대역별로 분석하고 건축음향 개선에 필요한 대법정의 실내 흡음력을 산출하여 대법정의 사용목적에 적합하도록 음향 개선설계를 측정 결과치를 중심 개선 방향을 설정하고 음향 시뮬레이션를 통한 음향인자를 (잔향시간, 명료도) 비교 분석 평가 분석한 결과 잔향시간 평균값이 500Hz를 기준으로 1.59대에서 음향설계결과 예측 잔향시간 값이 법정의 권장치인 잔향시간 평균값을 1.1초대로 감소 개선할 수 있는 설계 방안을 제시하였다.

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실내음향에 확산성이 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (A Pilot Study on the Influence of Surface Diffusivity on the Acoustics in Rooms)

  • 한찬훈
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.69-74
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    • 1998
  • 본 논문은 건축실내표면의 확산성이 실내음향에 미치는 영향의 범위와 그 정도를 알기 위하여 가상의 홀을 시뮬레이션하여 확산성의 차이에 따른 실내음향인자의 변화를 분석하였다. RT, EDT, C80 등의 음향인자의 분석을 통하여 실내의 확산성이 초기 음에너지의 증가와 확산에 큰 영향을 미치고 있으며, 특히, 천장보다는 벽체의 확산명이 명료도의 증가와 음이해도의 상승에 기여하는 것으로 나타났다.

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교회규모에 따른 음향성능 조사분석 (Investigation of Acoustic Properties of Churches Depending on the Size of Halls)

  • 이세나;이환희;한찬훈
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.491-494
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    • 2002
  • 우리나라의 교회는 점점 신도수가 늘어나면서 점차 대형화되어가고 있으며 많은 첨단 설비를 갖추고자 하는 교회도 적지 않다. 하지만, 교회설계에 있어서, 대체로 그 형태와 규모만 중요시될 뿐, 그 기능에 적합한 건축물을 짓는데 소홀해 왔던 것이 사실이다. 교회의 예배공간에서 이루어지는 음향적인 매개체는 찬양과 설교인데, 이 두가지의 물리적 특성이 다르기 때문에 교회건축에 있어 실내음향은 어려운 과제라고 할 수 있다. 즉, 성가는 긴 잔향시간과 음의 따뜻함(Warmth)과 친밀감(Intimacy)등이 중시되는 반면, 설교는 소리의 명료도, 요해도(intelligibility) 등이 중시되는 등 그 음향적인 특성이 달라, 각기 다른 음환경을 요구하기 때문에 강당이나 음악당보다 교회음향이 건축적으로 난점이 있다고 하겠다. 본 연구는 최근에 시뮬레이션을 통해 음향설계를 실시한 규모가 각기 다른 예배실의 제원과 음향성능을 조사하고 그 특성을 비교, 분석하여 일반적인 음향성능을 개선하기 위한 방안을 모색하여 교회 음향설계단계에 자료를 제공하고자 한다. 이를 위하여 예배실의 규모에 따라 5개의 교회를 선정하였으며 시뮬레이션을 통해 얻어낸 각 교회의 성가시, 설교시 실내음향인자값(SPL, RT, C80, RASTI)과 마감재료 등을 조사하고, 비교하였다. 대체로 규모가 큰 교회에서 음압레벨이 작게 나타났고, 잔향시간도 실의 체적이 클수록 크게 나타났지만 마감재료와 형태에 따라 차이를 보였다. 또, 대형교회의 음향적 결함을 보완하기 위해서는 건축의 형태, 재료는 물론, 전기음향설비의 보강이 중요하다고 하겠다.

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다목적 야외경기장의 음향특성에 관한 연구 -서울월드컵 경기장을 중심으로- (A Study on the Properties of Acoustic in Multi-purpose out-door Stadium - a case study of seoul world cup stadium -)

  • 김정중;김용국
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.153-156
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    • 2000
  • 최근의 야외경기장의 설계는 운동 경기 뿐만 아니라 각종이벤트 및 대형콘서트를 수용하는 다목적경기장으로 건설되어지고 있으며 지붕의 $50\%이상이 천장으로 덮히는 야외경기장의 건설이 증가하는 추세로 변화되고 있으며 이에 대한 음향장해 현상이 심각한 실정이나 이에 대한 건축음향적인 대책은 미미한 실정이다. 본 연구는 서울월드컵경기장을 중심으로 음향특성을 분석하고 음향시뮬레이션을 통하여 중요음향인자 (음압레벨, 잔향시간, 명료도)들을 분석하고 보완방법을 연구하는데 그 목적이 있다.

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3D 모델의 구체성이 건축음향 시뮬레이션 및 가청화시재에 미치는 영향 (Effects of the Complexity of 3D Modeling on the Acoustic Simulations and Auralized Sounds)

  • 박찬재;한찬훈
    • 한국음향학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.22-32
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    • 2011
  • 본 논문은 건축음향 설계에 있어서 가장 많이 활용되고 있는 컴퓨터 시뮬레이션의 정밀도 향상을 위한 3차원 모델의 구체성에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 건축음향 시뮬레이션 프로그램인 odeon 6.5에서 제시하고 있는 transition order의 단계를 기준으로 3D 모델의 구체성을 총 4단계로 구분하였다. 각 실내마감재의 흡음률은 도면에 표기된 재료를 odeon의 material library 및 시험성적서를 참고해 입력하였으며 확산률은 odeon의 마감의 표면형태에 따른 권장치를 입력하였다. 또한 room setup 설정시 사용음선수를 동일하게 입력하였으며, trasition order는 각 모델의 유효표면수에 맞게 입력하였다. 실제 공연장에서 측정한 현장음향실험 결과를 기준으로 시뮬레이션 결과와 비교하여 물리적 음향인자 (음압레벨, 잔향시간, 명료도 등)의 오차를 분석하였다. 또한 가청화시재를 제작하여 현장에서 녹음한 음원과 청감실험을 통해 비교하여 주관적 음향인자 (잔향감, 명료함 등)별 유사 정도를 평가하였다. 물리적 음향인자 분석결과, 가장 구체적인 3D모델의 잔향시간 오차가 가장 작게 나타났으며 명료도의 경우 단순한 모델의 오차가 가장 작았다. 그러나 단순한 모델은 저주파수 대역의 오차가 상대적으로 매우 크게 나타남에 따라 3D 모델을 구체적으로 작성할수록 보다 정밀한 음향예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 주관적 청감실험 결과, 물리적 오차가 작을수록 가청화시재가 원음과 가장 유사하게 들린다고 응답함으로써 3D 모델의 구체성이 가청화시제 제작에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

국악음원의 방사특성을 고려한 국악원의 음향 성능 예측 (Prediction of the Acoustic Performance of a Music Hall Considering the Radiation Characteristics of Korean Traditional Musical Sources)

  • 정철호;이정권;연철호;한찬훈
    • 한국음향학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.146-161
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    • 2004
  • 기존의 국악원 설계에 있어서 국악음원의 음향 방사 특성을 고려하지 않아, 공연장의 음향목표설정 및 음향조정에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 대표적인 국악 음원인 가야금 (현악기), 장고 (타악기), 대금 (관악기), 판소리 창 (성악) 등 4종에 대한 음향 방사 특성을 상세히 측정하여, 그 결과의 적용성을 살펴보았다. 음원을 반무향실의 중앙에 위치시키고, 매 10° 간격으로 음압 레벨을 측정함으로써 지향성을 파악하였다. 측정 결과, 가야금의 경우에는 주파수가 증가함에 따라 무지향성으로부터 지엽이 많아지는 형태로 순차적으로 지향성이 변하였다. 대금의 주요 방사방향은 위쪽이었고, 장고는 저주파수에서 왼쪽 지향성이 오른쪽보다 더 크게 나타난다. 창의 경우에는 주파수가 증가함에 따라 뒤쪽으로는 소리가 거의 전파되지 않는 지향성을 나타낸다. 측정된 국악음원의 지향성을 이용하여 건설중인 부산국립 국악원의 음향 인자들을 예측하였다. 대표적인 두 수음점 들에서 잔향시간, 음압 레벨, C80, LF, STI와 같은 주요 건축 음향 인자들이 음선 추적 기법에 의해 계산되었으며, 무지향성 음원과 국악 음원을 사용하였을 때 음향 인자들 사이에 큰 차이를 보였다. 본 연구에서 제시된 데이터와 설계 방법론 등은 향후 국악원의 설계에 있어서 기본적인 자료로 활용될 수 있다고 사료된다.

전민동 성당의 음향 특성에 관한 모의 실험 및 측정 결과 비교 (A Comparison between Predicted and Measured Acoustic Characteristics of Jeonmin Catholic Church)

  • 정철호;권영일;신성환;이정권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.241-244
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    • 2004
  • 전민동 성당은 얕은 팔각뿔대 형상의 지붕을 가진 팔각기둥의 형태로 재설계되었다. 팔각기둥의 형상은 마주보는 4쌍의 벽들로 인하여 공간에서 정상파가 발생하기 쉽고, 지붕 또한 둥근 형태로 음향 초점이 발생할 수 있는 등 여러가지 문제점을 가지고 있다. 이러한 형태의 전민동 성당에 대하여 여러 가지 음향 인자들을 예측하였고, 예측치와 측정치를 비교하였다. 사용된 음장해석 프로그램은 $CATT^{TM}$이고 예측 또는 측정된 음향인자는 RT, D50, C80 등이다. 건축물만의 특성과 전기음향설비가 포함된 음향특성을 비교하기 위하여, 무지향성 스피커를 이용한 측정과 성당에 장착된 전기음향장치를 이용한 측정을 수행하였다. 공연장과 마찬가지로 성당의 신도석에서도 음이 고르게 분포되는 것이 바람직하며, 신도석에서의 음압분포를 예측과 측정을 통하여 비교하여 보았다.

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"다목적 야외경기장의 음향특성에 관한 연구 II" -서울월드컵 경기장의 전기음향시스템고찰과 음향측정을 중심으로- (A Study on the Properties of Acoustic in Multi-purpose out-door Stadium II - a case study of seoul world cup stadium measurement -)

  • 김정중;김용국
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.301-306
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    • 2001
  • 최근의 야외경기장의 설계는 운동 경기 뿐만 아니라 각종이벤트 및 대형콘서트를 수용하는 다목적경기장으로 건설되어지고 있으며 지붕의 $50\%$이상이 천장으로 덮히는 야외경기장의 건설이 증가하는 추세로 변화되고 있으며 이에 대한 음향장해 현상이 심각한 실정이나 이에 대한 건축음향적인 대책은 미미한 실정이다. 본 연구는 서울월드컵경기장을 중심으로 경기장의 음향시스템을 고찰하고 과 측정결과 치와 음향시뮬레이션 결과치를 음향인자 (잔향시간, 명료도, 음압레벨)들을 서울시의 설계기준과 비교분석 평가 고찰하는데 있다.

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U다목적 문화예술회관의 리모델링시 개선전후의 시뮬레이션 및 음향측정분석에 관한 연구 (A Study on the Properties of Acoustic in Multi-purpose Auditorium Using Remodeling and Computer Simulation)

  • 손장열;김정중;김용국
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.808-815
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    • 2003
  • 최근에 이르기까지 문화예술회관들이 대중들의 문화적인 욕구에 의하여 많이 건립되었으나 대중들과 음악가와 연주자들을 도외시한 채 건축음향 기획 없이 건립되어진 많은 문화예술회관들이 지방자치시대를 맞이하여 지방재정에 적잖은 부담으로 작용하고 있으며 또한 민영화로 독자적으로 운영을 하지 않으면 안되게 되었다. 이와 같은 경쟁체제에서 많은 문화예술회관들이 음향문제로 많은 어려움을 겪고 있으나 대책은 미미한 실정이다. 본 연구는 U문화예술회관의 대공연장을 중심으로 대공연장의 음향특성을 측정분석하고 최근 6년간의 공연장의 장르별 이용률을 기초 자료로 활용하여 측정 결과를 중심으로 대공연장의 개선방향을 설정하고 음향 시뮬레이션를 통한 음향인자를 (잔향시간 (RT60, EDT), 명료도(C80, D50), LF, 음압레벨) 비교분석 평가하였다. 그리고 설계에 반영 벽체에 음향 보강 반사판을 시설하고 분석하여 리모델링 공사 후 음향특성이 개선됨을 확인할 수 있었으며 벽체에 시공된 반사판의 효능을 입증할 수 있었다.

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