진동, 소음 계측기 전문 업체 싸이러스㈜입니다.
이번에는 독일 m+p international에서 근무를 했던 Dr. Thomas Hahn이 Linkedin에 올린 “The Dynamics Decoder 1; How does a reverberation chamber work? “을 한글로 번역을 하였습니다.
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오늘의 주제: 잔향실은 어떻게 작동할까요?
잔향실의 정반대 개념인 **무향실(an-echoic room)**부터 시작하겠습니다. 보통 잡지나 영화에 무향실을 장식하는 커다란 흡음 쐐기가 자주 등장하곤 합니다. 무향실에 서 있었던 경험이 있다면 들어보고 싶네요. 개인적으로 저는 어느 시점부터는 상당히 불안한 느낌을 받습니다!
무향실은 벽, 특히 흡음 쐐기로 장식된 벽에서 소리가 반사되는 것을 막는 방식으로 작동합니다. 소리가 발생하여 처음 귀에 도달하는 것을 제외하고는 어떠한 잔향이나 피드백도 없습니다. 이와 비슷한 상황은, 느낌은 다르지만, 사방이 탁 트인 광활한 초원에 서서 완벽한 정적 속에 있을 때도 경험할 수 있습니다. 불편한 느낌을 유발할 수 있는 것은 바로 이 무향실의 완벽함 때문입니다.
자, 이제 잔향실(reverberation chamber) 이야기로 돌아가 봅시다. 무향실이 모든 소리 반사를 제거하려고 노력하는 반면, 그 정반대인 잔향실은 가능한 한 많은 반사를 만들어내려 합니다. 이전의 완벽한 정적과 대조적으로, 잔향실은 완벽한 불협화음을 만들어낼 수 있습니다.
잔향실 안에서는 소리가 어디서 오는지 방향을 구별하는 것이 거의 불가능합니다. 어떤 소리든 짧은 시간 안에 셀 수 없이 많은 반사를 일으키기 때문입니다. 이 반사음들은 모든 방향에서 동일하게 발생하여 방향 감각을 잃게 만듭니다. 여기에는 두 가지 핵심 요소가 필수적입니다: 반사성이 좋은 경사진 표면과 충분히 긴 잔향 시간입니다. 기본적으로 벽, 바닥, 천장 등 모든 표면이 가능한 한 많은 음향 에너지를 반사해야 합니다. 두 번째 요건은 음파가 여러 번 반사될 수 있도록 잔향 시간이 충분히 길어야 한다는 것입니다. 이것이 경사진 표면과 결합될 때 균일한 음장(sound field)이 만들어집니다.
경사진 표면은 매우 중요한 역할을 합니다. 만약 잔향실이 모든 모서리가 90도인 완벽한 정사각형 모양이라면 **정상파(standing waves)**가 형성될 것입니다. 모든 공간에는 '룸 모드(room modes)'라고 알려진, 공간의 크기에 정확히 들어맞는 특정 파장이 있습니다. 이러한 시나리오에서는 방 안의 특정 구역은 음압 레벨이 매우 높은 반면, 다른 구역은 비정상적으로 조용하게 유지됩니다. 이러한 반사파들이 보강 간섭을 일으키는 곳에 서 있는 것은 위험할 수 있음이 분명합니다. 경사진 표면은 음파가 반사될 때마다 방향을 바꾸기 때문에 이러한 상황을 방해합니다. 이 방향 전환이 여러 번 일어나면서 궁극적으로 모든 방향으로 균일하게 분포된 음장을 만들어냅니다.
초점도, 사각지대(dead spot)도 없는—오직 믿을 수 없을 정도로 강렬하고 균일한 소음만 존재합니다.
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토마스(Thomas)
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참고자료 (reference) :
1. 싸이러스 홈페이지 (http://www.cylos.co.kr)
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