교실음향의 장해요소들

Flutter Echo 현상

교실 같은 건축 형태에서 일어날 수 있는 전형적인 음향 현상으로, 벽면 전후, 좌우 혹은 바닥과 천정 사이에서 음이 빠르게 반복된다. 체적이 큰 홀에서는 ‘따 다다다다’ 이렇게 구분이 가지만, 교실 같은 환경에선 너무 짧게 반복되기 때문에 윙윙거리는 느낌으로 들린다.

"zinging" tone 혹은 "ringing tone" 이라고 한다. 주파수 영역은 대략 800Hz 이상의 범위를 가지고 있고, 음의 명료도에 부정적인 영향을 주게 된다.

Standing Wave 현상

벽과 벽이 마주보고 서로 "0"도의 각을 이루고 있을 때 두 벽사이의 거리와 딱 맞는 파장의 주파수가 존재하는데 이것을 Standing Wave (정재파)라 한다. 

80Hz~450Hz 범위의 주파수 영역을 나타내며 기본 주파수(Fundamental Frequency)와 배음 주파수(Harmonics Frequency)로 구성되어 있고, X, Y, Z 3면을 통하여 3D 즉 입체적으로 반복 존재한다.

소리에너지를 오래 머물게 함으로 특히 저역(Low Frequency)의 잔향을 길게 하는 특성을 가지고 있으므로 소리를 왜곡하고 잔향이 길어지므로 명료도를 해치는 부정적인 영향을 주게 된다.

Reverberation (잔향)

다양한 경우의 음의 반사로 이루어지는 소리의 지속성이다. 공간마다 행해지는 프로그램(연주, 연극, 강연 등) 기능에 따라서 또한 체적에 따라서도 기준이 정해지는데, 교실환경에서는 그다지 많은 잔향이 요구되지는 않는다.

적당한 잔향은 소리의 충만감과 풍성함을 제공하는데 음악적인 것에 유리하고 강의나 대화에는 그다지 많이 요구되지 않는다.

과다한 잔향은 특히 강의(수업)에서 구절과 구절 사이가 명료하게 구분되지 않으므로 명확한 청취를 할 수 없는 이유이고 또한 과다한 잔향이 또 하나의 잡음 환경으로 되어 버리기 때문에 신호 대 잡음 비율( S/N Ratio )이 낮아지는 것이다.

신호 즉 음성신호는 잡음보다 적어도 15dB정도는 더 올라가 있어야 잡음으로부터 

구분이 뚜렷해지므로 명료도가 상대적으로 살아나는 것이다. 이것을 신호대 잡음비(S/N Ratio)라고 하며 신호대 잡음비를 높이는 것은 언어소통 영역에서는 매우 중요한 요소이다.

또한 잔향의 정도를 나타내는 것은 시간으로 일정한 크기의 소리가 진행하다 멈춘 후 60dB까지 떨어지는 시간을 초 단위로 나타내는 것으로, RT60 값이라고 표기한다.

예컨대 RT60=1 이라는 것은 주어진 공간에서 진행하던 소리가 멈춘 후 60dB까지 떨어지는 시간이 1초 걸렸다는 의미이다.

여기서 dB는 Decibels 의 약자로 소리의 크기를 나타내는 말이다. 소리의 양이나 크기는 길이나 무게로 셀 수 없기 때문에 물리에서 취급되는 압(pressure)의 대수비 인Micropascals로 표기해야 하지만 140dB정도의 소리의 세기를 표시하려면 200,000,000 Micro Pascal 이라 표기해야 하는 복잡함이 있기에 사용이 쉬운 소리의 세기를 0dB ~140dB 등분하여 사용하고 있다.