부천아트센터 – Part.Ⅰ

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SSM Vol.10

Large format과 Recital format 비교

본 측정 보고서는 총 3편에 나눠 연재됩니다.

경기도 부천시 부천시청사 내 부지에 위치한 부천아트센터는 부천시의 공연장 수 확충과 부천 필하모닉 오케스트라의 열악한 공연 환경을 개선하기 위한 목적으로 건립되었다. 국내 기초 자치 단체 중 최초로 파이프오르간이 설치되었고, 국내에 하나 뿐인 빈야드 공연장 형태와 슈박스 공연장의 장점을 혼합한 하이브리드 형태의 콘서트홀이다. 

콘서트홀 무대 천장에는 수십 개의 상하 구동형 음향반사판이 설치되어 있어 연주 때마다 특성에 맞게 세밀한 음향 조정이 가능하도록 설계되었다. 국내 클래식 음악 공연장 중에서 음향이 매우 뛰어난 편으로 평가 받고 있다. 

지난 1월 22일 SSM 제작국에서 건축음향을 측정해 보았다. 이 자료는 총 3편으로 나누어 연재할 예정이다. 첫 번째는 가장 많이 사용하는 포맷으로 ‘Large format’과 ‘Recital format’으로 두 가지 방식을 측정하여 서로 비교해 보았다. 두 포맷의 변화는 무대 천장에 있는 수십 개의 구동형 음향반사판의 높낮이를 조절함으로 음장의 변화를 주어 특성에 맞게 활용하고 있다. 

부천아트센터 콘서트홀(1,445석)의 건축음향 특성을 요약하면 아래와 같다.

건축음향 측정은 공석 시 무대 음향반사판 조정 전후를 측정하여 서로 비교하였다. 객석 12개 지점과 무대 3개 지점에서 실시하였고, 측정 데이터는 EDT, T30, BR, Ts, C80, D50, STI, LF, ST, 주파수 응답 특성 레벨 편차를 분석하였고, 음원은 무지향성 스피커를 사용하였다. 측정 신호는 Sweep 신호를 3회 반복하여 S/N비를 높였다.

‘Large format’에서 측정 데이터를 분석한 결과, 12개 지점 평균 잔향값은 500Hz에서 EDT는 2.33초, T30은 2.48초로 측정되었다. 그리고 무대 천장 음향반사판을 조정 설치한 후 ‘Recital format’의 잔향값은 500Hz에서 EDT는 2.32초, T30은 2.64초로 측정되었다. 따라서 음향반사판을 조정하기 전과 비교하면 EDT는 미세하지만 0.01초가 감소하였고, T30은 오히려 0.16초가 증가하는 효과를 보였다. 잔향값 2.22초 2.23초, 2.48초 2.64초는 오르간 음악 공연에 적합한 값이라 할 수 있다. 

저음 비율(BR)은 ‘Large format’에서 1.09, 음향반사판 조정 후 ‘Recital format’에서는 1.06으로 나타나 반사판 조정 후에는 0.03이 줄어들었다. 모두 콘서트홀로서 매우 적합한 값으로 나타났다.

그리고 명료도 Ts는 ‘Large format’에서 142.36ms, 음악명료도 C80은 –0.02dB, 음성명료도 D50은 36.37%로 나타났다. 음성전달명료도 STI는 0.48로 나타났다. 이러한 값은 음성보다 음악에 적합한 값으로 평가된다. 그리고 ‘Recital format’에서는 Ts 144.70ms, 음악명료도 C80은 0.21dB, 음성명료도 D50은 36.21%로 나타났다. 음성전달명료도 STI는 0.47로 나타났다. ‘Large format’과 ‘Recital format’을 비교하면, Ts는 2.34ms 증가, C80은 0.19dB 감소, D50은 0.16% 감소, STI는 0.01이 감소되었다. 

이러한 값은 모두 잔향이 풍부한 클래식 음악 공연에 적합한 값으로 평가된다. 

실내 공간감을 나타내는 LF는 ‘Large format’에서 0.42, ‘Recital format’은 0.31 값으로 나타나 약 0.11의 편차가 나타나지만 모두 바람직한 공간감으로 평가된다. 콘서트홀의 바람직한 권장 값은 0.25~0.4이다. 

ST(Stage Support)는 연주 소리가 벽면에 반사되어 무대로 다시 돌아오는 것에 대한 척도이다. 그리고 [식1] ST1은 무대에서 연주자끼리 연주 소리를 듣는 능력(모니터 환경)을 위한 척도이며, [식1] ST2는 무대에서 실내 잔향 음이 연주자에게 미치는 정도를 측정하는 척도이다. 이러한 측정값은 무대 위 측정 마이크로부터 1m 거리의 무지향 음원을 이용하여 측정한다. 

ST1 값은 ‘Large format’에서 –13.08dB, ST2는 –11.42dB로 나타났다. ‘Recital format’에서는 ST1은 –12.39dB, ST2는 –10.88dB로 나타났다. 따라서 무대 천장 음향반사판은 클래식 음악 공연 시 연주자에게 모니터 환경을 개선해주는 효과가 있으며, 0으로 가까울수록 ‘직접의 에너지와 반사음의 에너지가 같다.’라는 의미이다. ‘Recital format’은 음향반사판의 높이를 낮추어 음향 반사가 잘 이루어지도록 설치한 경우이므로 ST 값의 변화가 ‘Large format’보다 ST1은 0.69, ST2는 0.54가 감소됨을 알 수 있다. 

ST 파리미터의 주파수 범위는 옥타브 밴드 250Hz 2,000Hz이며, ISO 3382-1 문서에서 적합한 범위는 –24dB < ST1 < -8dB이다. 

ST값의 주관적인 평가 지표 값은 아래 [표1]을 참고 바란다.

객석에서 최대 음압 레벨과 최소 음압 레벨의 편차는 500Hz의 중심 주파수 기준으로 전체적으로 약 ±3dB 이내로 나타났다. 그러나 아래 [그림1]과 같이 ‘Large format’에서 측정 지점 10번(합창단 객석), 11번(2층 사이드 객석), 12번(3층 사이드 객석)은 편차에서 조금 벗어나 측정되었다. 

건축음향 측정 파라미터 결과 종합

음향 측정 결과 ‘Large format’과 ‘Recital format’ 모두 모든 좌석에서 에코와 같은 음향 장해 현상은 없는 것으로 나타났다. 무엇보다 무대 음향반사판의 높낮이를 조정 설치하기 전과 후가 잔향값과 명료도 등의 음향 파라미터 값의 변화가 미세하게 나타남을 알 수 있었다. 특별히 ST값의 변화가 가장 크게 나타남을 알 수 있었다. 그러나 모두 콘서트홀의 바람직한 권장값 안에서의 미세 변화에 불과해 모두 안정적인 값을 나타내고 있음을 알 수 있다.

음향반사판 조정 전후 파라미터 비교

부천아트센터 콘서트홀 (1,445석)
측정 │성재훈, 우성민, 안상룡, 양성원