학교의 음향공간들

Flutter Echo 현상

학교 내의 다른 공간들을 살펴보기로 하겠다. 음악 연습실, 카페테리아(구내식당, 휴게실), 강당, 체육관 등이다.

카페테리아(교내식당)는 교실보다 넓지만 잔향이 조금 더 많은 것 말고는 교실과 비슷한 음향 환경으로 볼 수 있다. 아주 혼탁하고 과다한 실내 소음에 노출되기 쉬운 장소임에 틀림이 없다.

음악 연습실은 조금 다르다. 특히 음성 주파수에 비해서 좀 더 넓은 영역의 주파수 스펙트럼을 갖게 됨으로 소리를 취급해야 하는 범위가 넓어진다. 다시 말하면 음향환경을 설계하는데 있어서 더욱 낮은 주파수(Low Frequency) 범위까지도 포함해야 한다는 것이다.

특히 증폭 시스템(Sound System) 의 재생 주파수는 60Hz 아래로도 재생력을 발휘하기 때문에, 만약에 흡음을 고려한다면 그 영역도 포함해야 한다는 것이다. 참고로 음성주파수 영역은 125Hz ~ 2kHz 정도 범위에 있다.

강당(Auditorium)은 다목적인 행사를 하는 곳이다. 음성 명료도가 좋아야 하면서도 음악적 프로그램에도 기본적으로 대응해야 됨으로 적절한 잔향이 필요한 곳이기도 하다.

기본적인 면적과 체적이 있는 공간이기 때문에 초기 반사(Early Reflection) 음과 후기반사(Late Reflection) 음을 적절하게 처리해야 한다. 반사음 처리를 못하면 Echo나 Slap back echo 혹은 Flutter echo 같은 원치 않는 음향 장해를 격을 수 있다.

하지만 이런 장해현상들을 흡음이라는 요소만으로 취급한다면 밝고 명료하고 시원한 고음(Treble Frequency)을 얻을 수 없음을 명심해야 한다.

얻어야 할 것을 잃고, 없애야 할 음향장해를 없애지 못하고 고수라니 남겨두는 결과를 볼 수 있다는 것 또한 명심해야 한다.

또한 이 공간에는 음향기기(Sound System)가 사용되는데 그것을 설치하는 방법에서 성공해야 한다. 특히 음성 명료도를 높이기 위해서는 사운드 시스템이 어떻게 설계되고 설치되느냐가 매우 중요하다.

음성 명료도 뿐 만 아니라 마이크로폰의 원활한 사용을 위해선 더욱 중요하다. 우리가 흔히 알고 있는 음향장해 중에 하워링(Feed back)도 음향 시스템이 합리적으로 설계 시공 되지 않을 경우에 더욱 심해지는 것이다.

체육관도 마찬가지로 음향이 중요하다. 특히 별도의 강당시설 없이 체육관에서 다목적 행사를 하는 학교에선 더욱 그렇다. 체육관을 음향적으로 강당하고 비교한다면 바닥에 고정 좌석이 없으므로 잔향이 무척 긴 것이 특징이다. 그리고 강당보다 훨씬 단골로 사용하게 된다는 점이다.

음성 명료도를 해치는데 가장 주된 원인은 초기반사에서 비롯되는 에코 현상이다. 에코의 주파수 영역을 살펴보면 800Hz 이상인 것으로 나타난다.

최고로 완벽하게 흡음을 한다고 가정해보면 800Hz의 파장의 길이가 42Cm정도 된다. 보통의 다공질 형태의 흡음재 (Porous Absorber) 는 파장의 길이의 사분의 일 정도의 두께면 흡음이 가능하다고 한다.

대충 10cm정도 되어야 완벽하게 에코를 방지할 수 있다는 계산이다.

10cm 두께의 흡음재를 사용 한다는 건 예산이나 여러 면에서 좀 부담스럽다. 그래서 단위 면적당 효율을 높이는 흡음 방법을 쓰기도 한다. 예를 들면 흡음재를 쓰려고 했던 면적의 20%정도의 면적으로 흡음을 하고 음향 문제를 해결하는 것이다.

체육 목적 이외에 다목적으로 사용되는 학교 체육관은 더욱더 그렇다.