1/50 및 1/25 축소모형을 이용한 1800석 오페라하우스의 가변음향 성능과 실내반사면의 유효성 평가

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확장요약문

공연장의 실내음향 성능은 공간의 기하학적 형상, 마감재의 흡음특성 및 반사면의 배치 등에 따라 달라지며, 공연 장르별 요구되는 음향조건을 충족하기 위해서는 종합적인 음향성능 검토가 필요하다. 일반적으로 공연장 설계 단계에서는 컴퓨터 음향 시뮬레이션을 활용하지만, 복잡한 형상에서 발생하는 반사, 회절 및 산란 현상과 실제 재료의 음향특성을 정밀하게 재현하는 데 한계가 있다. 이에 축소모형 실험은 시뮬레이션의 한계를 보완하고 음향성능을 실험적으로 검증하는 방법으로 활용된다.

축소모형 실험은 축척비에 따라 측정 주파수 대역과 재현 가능한 형상 및 음향적 세부 수준이 달라지므로, 평가 목적에 적합한 축척 선정이 중요하다. 1/50 축소모형은 상대적으로 높은 주파수 변환이 요구되어 주로 잔향시간 등 공연장의 전반적인 음향특성을 평가하는 데 활용할 수 있으며, 1/25 축소모형은 동일한 실물 환산 주파수에서 요구되는 측정 주파수가 낮고 세부 형상을 보다 정밀하게 재현할 수 있어 초기반사음의 전달특성과 주요 반사면의 유효성을 검토하는 데 유리하다.

이에 본 연구에서는 약 1,800석 규모의 오페라하우스를 대상으로 Figure1과 같이 1/50 및 1/25 축소모형을 제작하여 가변음향 성능과 실내 반사면의 유효성을 평가하였다. 공연 장르에 따른 가변 흡음요소의 적용 조건별 잔향시간 변화를 분석하고, 천장, 측벽 및 발코니 하부 반사면에 의한 초기반사음의 전달특성과 객석 내 음향에너지 분포를 검토하였다. 이를 통해 축척별 실험의 활용 가능성을 확인하고, 컴퓨터 음향 시뮬레이션을 보완할 수 있는 대규모 공연장의 실내음향 설계 및 평가 방법에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.