건축에서의 음 환경 - 음의 세기, 방음, 잔향, 잔향 시간

대표적인 음은 주파수가 64, 128, 256, 512, 2048, 4096이며, 피아노 건반의 도(do)에 해당하는 순음이다. 이중 128, 512, 2048의 3개가 저음, 중음, 고음을 대표하는 주파수이다. 512인 주파수의 음은 실내와 재료의 표준음으로 사용된다. 

진음은 세기와 높이가 일정한 음으로 마이크의 성능 실험 등에 음원으로 사용되고 있는 음이며, 낙음은 음파의 구성이 규칙적이고 주기적이며 진동수를 정확히 측정할 수 있는 음이다. 소음은 듣기 싫고 귀에 거슬리는 음을 말하는데 낙음과 소음을 구분하는 것이 쉽지 않다. 

 

음의 세기

음의 단위는 데시벨(dB)이다. 데시벨은 0~120dB로 구분되며, 최소 가청음은 1dB 정도의 값이고 최대 가청음은 120dB 정도가 된다. 사람이 느끼는 음의 크기는 주파수에 따라 차이가 있어서 음의 크기를 나타낼 때는 음의 세기와 주파수를 함께 표시하는 것이 좋다. 음의 세기와 주파수를 함께 표시할 수 있는 단위는 폰(phon)을 사용한다. 그러므로 음의 물리적인 양을 표현할 때는 데시벨(dB)을 사용하고, 음의 감각적인 크기를 표현할 때는 폰(phon)을 사용한다.

 

방음

건축 공간 내부와 외부에서 소음이 발생할 경우에 건축물을 사용하는 사람에게 정신적인 피로감을 주어 인체에 해롭고 생활에 불편함을 주기 때문에 실내 공간을 쾌적하게 하기 위해서는 방음에 대한 계획이 필요하다. 실내의 소리는 실내를 구성하고 있는 재료가 흡수하여 실내에 반사음을 적게 하는 것은 흡음 계획이며, 실외로부터 소음이 투과되는 것을 차단하는 것은 차음 계획이다. 차음성이 높은 재료는 재질이 단단하고 무거우며 치밀한 반면, 흡음 재료는 밀도가 낮은 다공질, 섬유질로 되어 있는 것이 대부분이다. 

 

잔향과 잔향 시간

실내에서 발생한 소리를 갑자기 중지시켜도 갑자기 소리가 멈추는 것이 아니라 조금씩 소리의 크기가 감소되다가 들리지 않게 된다. 이와 같이 음의 발생이 중지된 후에도 소리가 실내에 남은 현상을 잔향이라고 한다. 잔향 시간이란 일정한 세기의 음을 음원으로부터 음의 발생을 중지시킨 후 실내의 에너지 밀도가 최초 값보다 60dB 감소하는 데 걸리는 시간이다. 잔향 시간이 길면 음이 명료하지 않게 느껴지고, 잔향 시간이 짧으면 음량이 적어서 음을 듣기 어렵다. 잔향 시간은 실의 부피와 벽면의 흡음도에 따라 결정되고, 실의 형태와는 관계가 없으며, 실의 용적에 비례하고 흡음력에 반비례한다.

최적 잔향 시간은 음원의 에너지 크기에 따른 보강에 의해 명료도를 상승시키고, 잔향 시간을 계산하여 음의 명료도가 저하되지 않도록 적정한 시간을 구하는 것이다. 실내에서 음의 명료도가 큰 값을 유지하기 위해 음원의 에너지가 충분할 경우 잔향이 없어야 하며, 음원의 에너지가 적을 경우에는 잔향이 있어야 음원을 보강하여 명료도가 높아지기 때문이다.