3D 모델의 구체성이 건축음향 시뮬레이션 및 가청화시재에 미치는 영향

3D 모델의 구체성이 건축음향 시뮬레이션 및 가청화시재에 미치는 영향

Effects of the Complexity of 3D Modeling on the Acoustic Simulations and Auralized Sounds

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저자 박찬재, 한찬훈

소속 충북대학교, 충북대학교

학술지정보 한국음향학회지 KCI

발행정보 한국음향학회 2011년

자료제공처 국회도서관 KISTI 한국연구재단

주제분야 공학 > 전자/정보통신공학

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<초록>

본 논문은 건축음향 설계에 있어서 가장 많이 활용되고 있는 컴퓨터 시뮬레이션의 정밀도 향상을 위한 3차원 모델의 구체성에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 건축음향 시뮬레이션 프로그램인 odeon 6.5에서 제시하고 있는 transition order의 단계를 기준으로 3D 모델의 구체성을 총 4단계로 구분하였다. 각 실내마감재의 흡음률은 도면에 표기된 재료를 odeon의 material library 및 시험성적서를 참고해 입력하였으며 확산률은 odeon의 마감의 표면형태에 따른 권장치를 입력하였다. 또한 room setup 설정시 사용음선수를 동일하게 입력하였으며, trasition order는 각 모델의 유효표면수에 맞게 입력하였다. 실제 공연장에서 측정한 현장음향실험 결과를 기준으로 시뮬레이션 결과와 비교하여 물리적 음향인자 (음압레벨, 잔향시간, 명료도 등)의 오차를 분석하였다. 또한 가청화시재를 제작하여 현장에서 녹음한 음원과 청감실험을 통해 비교하여 주관적 음향인자 (잔향감, 명료함 등)별 유사 정도를 평가하였다. 물리적 음향인자 분석결과, 가장 구체적인 3D모델의 잔향시간 오차가 가장 작게 나타났으며 명료도의 경우 단순한 모델의 오차가 가장 작았다. 그러나 단순한 모델은 저주파수 대역의 오차가 상대적으로 매우 크게 나타남에 따라 3D 모델을 구체적으로 작성할수록 보다 정밀한 음향예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 주관적 청감실험 결과, 물리적 오차가 작을수록 가청화시재가 원음과 가장 유사하게 들린다고 응답함으로써 3D 모델의 구체성이 가청화시제 제작에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. ​

The present study examined the effects of the complexity of the 3D models on the results of acoustic simulation which is the predominant tool of the acoustical design of buildings. Also, the effects of the 3D model on the auralized sounds were investigated. In order to carry out the study, four 3D models with different levels of complexity were introduced for a real auditorium which have different numbers of surfaces in the persuit of the guidance of odeon room acoustic software. The set-up of models was also based on the level of transition order of the program. And the acoustic experiments were performed measuring room acoustic parameters including SPL, RT, C80, D50. Acoustic computer simulations were performed using four different models. Then, the results of the computer modeling were compared with the measured acoustical parameters. In addition, sound sources were recorded in the field and auralized sounds were made in convolution with the impulse source made from acoustic modeling. Then, subjective tests were undertaken using auralized sounds. As the results, it was found that the result of the acoustic simulation were closer to the real room acoustic properties when 3D model was more particularly made. For the subjective test, the listening materials were acknowledged as similar with the real sound source when more complex 3D model was used. Then, it could be concluded that the complexity of the 3D model affects the results of the acoustic modeling as well as subjective tests.

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