실내음향설비설계

실내음향설비설계

실내 음향설비 설계 시 고려해야 할 사항은 방해하는 소음을 제거하여 말은 명쾌하게 들을 수 있어야 한다

음악은 아름답고 풍요롭게 울려야 하며 음향분포가 좋고 반향등의 잔향이 없어야 한다.

전기음향설비의 종류

전기음향설비
실내음향설비구내방송설비
강당 음향설비
공연장 음향설비
동시통역설비
실내경기장 음향설비
기타
실외음향설비실외방송설비
실외경기장 음향설비
기타
특수음향설비방송국 음향설비
기타

설계순서 및 검토

  • 음향설비의 대상, 범위설정
  • 대상 실내의 검토
  • 실내 음향기기의 선정 및 배치
  • 잔향에 대한 계획
  • 모형실험 또는 컴퓨터 시뮬레이션
  • 배선설계

실내음향 대상의 각 부분에 대한 검토

1)단면의 형태

  • 천장
    천장에서 반사음은 직접음을 보강한다
  • 발코니
    발코니 하부의 음향에 대해 특별히 주의한다
  • 바닥
    흡음률의 영향이 크기 때믄에 앞좌석에 의해 직접음이 차단되지 않도록 주의한다

2)평면 형태

  • 음원에서 멀어지면 확산 또는 흡음된다
  • 측벽 면은 후면 벽의 곡면에서 반향의 위험이 많으므로 확산 또는 흡음된다

3)반사판

  • 흡음되는 에너지를 반사해서 유효한 반사음을 보내는 설비
  • 반사판은 반사음의 지연시간을 줄이는 목적이며 반사특성을 검토한다

4)확산체

  • 실내음의 확산을 보강할 목적으로 설치한다
  • 벽이나 천장에 설치한다
  • 확산체는 불규칙성이 있을수록 좋으며 넓은 주파수 범위의 확산이 요구된다

실내음향의 특징

1)학교 교실

  • 학생의 수가 100인 이하인 경우는 직사각형, 100인이 넘으면 홀 형태로 한다.
  • 시청각 설비가 설치된 경우에는 뒷벽은 흡음처리한다.

2)실내 체육관

  • 실내 부피가 매우 크고 객석 수가 주변에 있으므로 잔향시간이 매우 길다.
  • 건축적인 흡음설비로 잔향시간을 단축해야 한다
  • 바닥 면이 항상 반사면이 되므로 과흡음은 고려할 필요가 없다
  • 실내 면들의 형태는 평행면과 구형을 피하고 반향을 고려한 형태로 한다

3)극장

  • 시각적인 요구가 음향적 요구보다 크다
  • 육성에 의한 대사의 명료도, 효과 음향, 음악적 요소도 중요하여 잔향시간을 검토한다.
  • 전기음향설비의 은폐여부를 검토한다.

4)콘서트 홀

  • 무대의 음향에 대한 건축적인 단면, 평면, 확산체, 반사판을 검토한다
  • 객석에서 무대로 전해지는 소음에 대해서도 검토한다

5)다목적 홀

  • 공중파 방송, 공연, 콘서트, 연회 등의 다목적으로 사용되는홀은 사용빈도에 따라 설계한다
  • 공중파 방송을 목적으로 하는 경우에는 잔향시간을 단축해야 한다.

잔향설계

1)최적 잔향 시간 결정

  • 잔향시간
  • 반사음의 감쇄 정도가 직접음보다 60[dB] 감쇄하는 데 걸리는 시간을 의미한다
\[-60[dB]=20\log\frac{1}{1,000}\]
  • 잔향시간은 Sabine의 식으로부터 구한다
\[T=\frac{0.162V}{S\alpha}[s]\]
  • 잔향시간의 능동 제어기 설치를 검토한다.

2)실내의 체적 산정

1인당 점유면적[0.6㎡]정도이며, 천장 높이를 고려하여 다음 표의 체적 이내로 한다.

종류1인당 실내 체적[㎥]비고
음악연주 홀6~10
오페라, 다목적 홀6~8최댓값
극장, 영화관4~5

3)흡음설계

사람의 흡음력이 매우 크기 때문에 만원과 공실의 경우 산정하여 그 차이를 작게 한다

4)흡음시설 배치

  • 객석 뒷면의 흡음성을 고려한다
  • 주파수 특성 고려하여 재료 및 구조를 선택한다
  • 마이크로폰 주변은 흡음성으로 한다
  • 불규칙적으로 배치하는것이 흡음력이 커진다

모형실험 또는 컴퓨터 시뮬레이션

1)모형실험

실험 종류모형크기내용
수평파법1/50 정도2차원적 파동 상황에 한정되어 사용
광선법1/50~1/200 정도소리 대신 빛을 이용
초음파법1/8~1/30 정도음압분포, 반향, 잔향파형을 선정해 실내 형태를 검토

2)컴퓨터 시뮬레이션

  • 기하학적 수치계산에 의한 설계지원시스템은 음선법과 영상법으로 구분하여 사용한다
  • 파동록에 의한 음향해석은 복잡한 유한 요소나 경계적분 방정식을 사용해서 큰 공간의 해석에 사용한다.
방송설비
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건축물에 설치되는 구내방송설비

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