반사음의 음향 잠재이득

공간 내부에서 스피커 시스템을 통해서 전달되는 직접음을 과연 우리는 얼마나 듣고 있는 걸까?

다수가 소리는 전부가 스피커로부터 들려온다고 생각한다. 넓은 운동장이나 모래 백사장에서는 맞는 얘기일 것이다. 하지만 건축공간에서는 그렇지 않다. 직접음 다음에는 공간의 면체에 반사된 반사음이 합쳐지게 되는데 그것을‘간접음’이라 한다.

'간접음' 을 잘 활용하는 것은 공간(건축)음향을 음악적으로 음성 전달적으로 이득이 높게 하는 일로 평가 된다. 직접음과 간접음이 합쳐져서 하나의 완성된 소리로서 양적 질적인 이득이 생기는데 이것을 “잠재음향이득(Potential Acoustics Gain)”이라 한다. 관건은 이런 간접음을 어떻게 취급하느냐이다.

먼저 간접 음을 살펴보면 직접음 바로 다음에 오는 간접음을 ‘초기반사음이라 하고 초기반사 다음을 ’후기반사음이라고 한다면 잠재음향이득에 포함되는 의미의 반사음은 어떤 것일까.

당연히 초기반사음이 될 것이다. 반사음은 긍정과 부정의 양면이 있는데 부정적인 면에서는 사실상 음향 장해가 된다. 우리가 요구하는 이득분에 들어오면 음향적 이득이고 아니면 음향장해인 것이다.

초기반사음이 음향이득에 포함되려면 음성적으로는 직접음과의 시간차가 20m/sec이내 이어야하고, 음악적으로는 40~ 50m/sec 이내 이어야 한다.

이것은 청감에 의해서 결정되는 것이다. 직접음과의 시간차이가 그 이상이면 소리의 지연 현상을 느끼게 됨으로 음향장해가 되는 것이다.

지금 설명하는 공간은 오디토리움 형태의 문화예술공간 또는 교회 예배당 같은 공용공간을 대상으로 하는 것을 분명히 한다.

그러면 후기반사음을 어떻게 처리할 것인가, 위에서 설명했듯이 그냥두면 음향장해가 되는 것이다. 두 가지 선택을 해야 한다고 본다.

첫 번째로는 후기반사가 이루어진 반사지점을 찾아내서 그 반사면에 흡음능력을 부여 하는 것으로, 청취하는 지점으로부터 인지되는 후기반사음의 발생을 억재한다는 의미이다. 두 번째론 후기반사음이 반사된 반사면에서 음의 반사 방향을 바꿔 주는 것인데, 매우 흥미진진한 일이다.

공간음향에서 이런 일을 성립하려면 적어도 몇 가지 음향요소 들이 전문적으로 취급되어야 한다. 소리의 빠르기(Time), 세기(Energy), 주파수(Frequency) 의 분석, 소리의 반사(Reflection), 소리의 흡음 (Absorbtion) 정도는 정확한 개념이 필요하다.

가령 흡음을 해야 하는 지점을 찾는 것, 흡음구조나 흡음재를 선택하는 것, 반사구조를 만드는 것 등은 위에서 열거한 요소들의 기술적인 운용에서 비롯되기 때문이다.

직접음 대비 반사음의 개념을 설명했고, 반사음을 음향이득으로 실용화하는 이론을 설명했다. 그러면 잔향 (Reverberation)을 설명해서 간접음의 구분을 더욱 확실히 해보겠다.

잔향도 역시 간접음 임이 확실하다. 하지만 초기 반사음과 후기 반사음은 직접음과의 관계에서 음의 세기(SPL/dB)의 차이가 많지 않다는 것이다. 그래서 시간차를 극복하지 못하면 청각적으로 음향장해가 되는 것이다. 하지만 잔향은 직접음 대비 음의 세기(SPL/dB)의 차이가 분명함으로 청각적으로 음향장해가 되지는 않는다.

잔향이 주는 음향이득은 음성에도 도움이 되지만 음악적인 품질에 특히 유용하다.

잔향은 공간음향에서 중시하는 시간적 음향 요소이다.

공간 음향에서 느낌을 주도하는 매우 중요한 시간 파라미터이다. 풍성하거나 따스한 느낌도 잔향이 부족하면 얻을 수 없는 것이고 밝고 시원한 느낌 또한 잔향이 부족하면 느낌으로 얻어지지 않는 것이다. 음악을 듣는 습관에서부터 우리는 잔향이 주는 자연스러움을 몸에 익히고 있었던 것이다.

솔로에서 합창, 중주에서 심포니까지 어느 것 하나 잔향을 활용하지 않은 음반물은 없다.

실제 바이올린연주를 잔향이 없는 공간에서 듣게 되면 매우건조하고 뻣뻣한 음을 듣게 됨으로 부자연스럽다.

팝 음악의 믹싱에서도 실질적으로 잔향을 사용해야 소리의 공간감을 처리할 수 있다.

그래서 레코딩 스튜디오에는 고급 잔향기(Reverberator)를 사용하는 것이 필수이다. 이미 우리의 귀는 잔향을 포함한 환경 그리고 음반물에 익숙해져 있는 것이다.

위에서 설명했듯이 잔향은 초기 반사음을 지나서 이미 음압이 낮아진 소리에너지들이 수없이 반사하는 작용을 말한다.

정리 하자면 반사음을 공간별 용도에 맞게 잘 활용하는 것이 중요하다. 음량을 극대화 하고 명료도를 확보하기 위해선 초기반사음을 이득의 범위로 활용하는 것이 추천된다.

음성신호전달에 방해가 되는 후기반사음은 적절하게 흡음해서 약화 혹은 소멸시키는 방법이 있고 반사방향을 바꾸거나 난반사 시켜서 합성 에너지로 활용하는 방안이 있다. 음성전달의 중요성이 강조되는 공간은 전자의 방법이 추천되고 성당 교회 콘서트홀 같은 공간은 후자의 기술을 잘 활용해야 한다.

잔향은 전통적으로 음악적인 큰 자산 중에 하나이다. 반사음을 어떻게 활용하느냐가 잔향 가치의 존재 여부를 결정한다. 심포니 연주, 파이프오르간, 합창 같은 고전 음악은 특히 그렇다. 공간의 체적, 구조에 대응하는 좌석이나 비품들이 저항하는 흡음력 정도가 가장 큰 관건이다.

공간에서 잔향을 공간의 역할 기능에 맞추는 기술이 필요하다. 평균잔향시간을 용도에 맞게 설정하는 것과 음성 주파수 범위에서 잔향시간의 평탄하기를 이루는 것이 매우 중요하다.