학교에서 기초 음향학을 배웠습니다.
콘서트홀 설계를 하기전에 배워야 할 기본적인 음향학을 배우는 중입니다.
오늘 제가 배운 것 중 재미있었던 사실 몇개를 공유하고자 합니다.
1. 인간의 가청음역대는 20Hz~17KHz 라는것은 거의 대부분이 아는 사실입니다. 하지만 32kh 아래의 저역대를 듣기위해서는 100db 이상의 음량을 확보해야되며 16KHz를 듣기위해서는 115db을 확보해야된다는 사실은 저를 포함해서 잘 몰랐던 사실일 것입니다.
문제는 32Hz와 16KHz의 인지음량인 100db과 115db은 사람에게 통증을 주는 음량이라는 것입니다. 즉 이 음역대의 소리는 듣는순간부터 바로 귀에 통증을 느끼며 장시간 노출될 경우 청각에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 때문에 사실상 32hz와 16KHz가 사람들에게 권해지는 가청한계라고 보는게 맞습니다.
2. 인간은 1KHz 와 2KHz를 가장 잘 듣고 이를 중심으로, 32Hz와 16Khz 양 극단으로 가까워질수록 못듣게 됩니다. 그러니까 아래로 휜 활 형태의 곡선을 그리는 것입니다. 이를 기준으로 보자면 헤드폰의 경우 0Hz에서 50Hz까지는 응답률이 낮고 50Hz와 1KHz사이에는 살짝 올라간 등선을 그리며 1Khz에서 2Khz는 아래로 내려간 형태의 곡선을 그리다가(가장 잘 듣는 영역이므로) 다시 2KHz에서 16KHz사이에서 다시 살짝 올라간 등선을 그리다가 16KHz이상에서는 아래로 떨어지는 곡선을 그리는것이 가장 귀건강에 좋은 것이라 생각됩니다.
3. 콘서트홀의 경우 유럽기준 60hz와 6000hz를 한계음역대로 잡고 있습니다. 이 범위 밖의 음역대는 벽이 거의 다 흡수를 하게 되어있다고 하네요. 만약 콘서트홀 라이브 녹음 음원이라면 SACD같은 음반이 필요가 없다는 말씀...
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1등 115db를 기준으로 앰프출력 계산하는건 많이 봤었는데... 저것때문이었나봅니다.
아무래도 지속적인 소리를 내는건 아닐테고, 피크치가 저것일수있으니 헤드룸을 그렇게 잡아서 계산하자. 였을듯? 대략 이어폰은 1Vrms, 헤드폰은 2Vrms 이하면 다들 구동가능했던거 같습니다.
근데 115db로 듣진않으니까... 100db로만 듣는다고 쳐도 5배의 에너지차이.
즉 0.2Vrms, 0.4Vrms로 줄어들고 좋게 봐서 피크치 감안하면 0.5Vrms와 1Vrms 만 되어도 그냥저냥 듣기엔 문제없지않을까? 라고 혼자만의 결론을 내렸었었죠 ㅎㅎ
물론 리니어한 응답성까지 고려하면 1Vrms / 2Vrms 정도 유지해주는게 좋긴할듯... 여유가 있을수록 앰프의 운영폭이 커지는거니까요.
3등 유럽의 콘서트홀에서 한계음역이 6000Hz면 거의 배음쪽은 거의 포기하는 건가요? 생각보다 고음쪽 한계치가 낮군요.
콘서트홀을 설계하신다니 멋진 꿈이시네요. 건축음향 전공이 아닌 건축학과이시겠네요... 꼭 꿈을 이루시길 바랍니다.
중요한 내용을 배우셨네요. 그런데 좀 잘 못 이해하신 부분이 있는듯 합니다.
3번 유럽기준이 60Hz~6kHz 라고 해서 사람이 그 외 주파수를 못 듣거나 녹음 되지 않는 것은 아닙니다.
건축음향에서 공간을 판단하는 중요한 요소는 잔향시간과 반사음(특히 초기 반사음)입니다.
60Hz 이하는 콘서트홀을 만들면서 천장이나 나머지 공간등에 의해서 저역이 흡수되는 효과가 있습니다.
(베이스 트랩같은 효과라고 생각하시면 됩니다. 고역대는 의자나 관객들에 의해 대부분 흡수 되고 콘서트홀의 벽과 천장은 흡수보다는 난반사 시키는 역할을 합니다. 콘서트홀 벽면이나 천장이 각도를 가지거나 반사판이 붙어있는 이유가 적절한 반사를 시키기 위해서죠.)
6kHz 이상에서는 직진성이 강하고 잔향시간이 짧아서 거의 직접음을 듣게 됩니다.
즉 유럽기준으로 설정한 대역은 잔향시간과 반사음때문에 설정된 기준이지 가청한계와는 다른 문제입니다.
훌륭한 콘서트홀 만드시는 꿈에 도움이 되었으면 합니다. 새로 알았거나 궁금한 점 계속 올려 주세요.
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