잔향시간 RT60

Reverberation Time RT60

잔향이란 방의 특성상 가장 중요한 음향 특성 중 하나입니다. 잔향 시간을 아는 것은 공연 공간, 평범한 방, 열린 사무실 공간 등 방을 특징짓는 데 필수적인 요소 입니다.

잔향 측정 요건은 ISO 3382 및 ASTM E2235 표준에 자세히 설명되어 있습니다. 이 페이지에서는 용어 및 실제 잔향 시간 측정 수행 방법과 같은 몇 가지 기본 공통 정보를 제공합니다.

Sound Level Meter는 DS3 12면체 스피커 kit 및 Room Acoustics Reporter software와 결합하여 전문적인 잔향 시간 측정 솔루션을 형성합니다

 

잔향 시간이란 무엇인가?

실내에서 발생하는 소리는 바닥, 벽, 천장, 창문 또는 테이블과 같은 반사 표면에서 반복적으로 튕겨 나오는 동시에 점차 에너지를 잃게 됩니다. 이러한 반사들이 서로 섞일 때, 잔향이라고 알려진 현상들이 만들어진다. 따라서 잔향은 소리의 많은 반사의 집합입니다.

잔향 시간은 음원이 정지된 후 밀폐된 영역에서 소리가 희미해지기 위해 반사되는 데 필요한 시간을 측정한 값이다. 방이 음향 소리에 어떻게 반응할지를 정의하는 것은 중요합니다.

아래의 영상과 같이 단순히 손뼉을 치기만 해도 다양한 방에서 잔향 시간을 느낄 수 있습니다.

  • 무향실
    예상 잔향 시간이 거의 없음

  • 회의실
    예상 잔향 시간 약 1초

  • 복도
    예상 잔향 시간 약 2초

  • 지하 주차장
    예상 잔향 시간 약 3초

RT60이란 무엇인가?

잔향 시간 측정은 퍼포먼스 공간에 대한 ISO 3382-1 표준, 일반 실내에 대한 ISO 3382-2 표준 및 ASTM E2235 표준에 정의되어 있습니다.

잔향 시간은 음원이 갑자기 꺼진 후 음압 수준이 60dB 감소하는데 까지 걸리는 시간입니다. 일반적으로 잔향 시간에 사용되는 약어는 T 또는 RT60입니다.

잔향 시간 값은 실내 위치에 따라서 다릅니다. 따라서, 잔향 시간 측정은 여러 위치에서 반복적으로 측정을 진행해야 합니다.

RT60 Measurement Principle
잔향 시간 측정의 기본 원리

 

잔향 시간이 0.3초 미만인 방은 음향학적으로 "dead"라고 불립니다. 일반적으로 잔향 시간은 방의 볼륨과 함께 증가합니다잔향 시간이 > 2초인 작은 방은 일반적으로 "반향"으로 간주 합니다.

잔향(reverberation)이 중요한 이유

너무 많은 잔향 시간은 음성 명료도에 부정적인 영향을 미칩니다.

잔향 시간은 또한 소리가 사라지는 동안 몇 초 동안 들릴 수 있는 종교 장소에서도 특히 두드러집니다. 종교 지도자들이 문장 사이에 작은 틈을 남겨둔 채 말을 분명하게 발음하고 천천히 말하는 주된 이유는 이러한 잔향 시간을 극복하고 그들의 말을 분명하게 전달 하기 위해서 입니다.

회의실은 특히 까다로운 잔향 시간을 필요로 하는 환경입니다. 화이트보드, 유리벽, 대형 테이블은 모두 소리에 대한 반사율이 높은 표면입니다. 이것은 음성 명료성에 영향을 미치는 방의 잔향 시간을 증가시키는 경향이 있다.

일반적으로 잔향 시간은 두꺼운 카펫, 커튼, 덮개가 있는 가구 또는 전용 흡음 패널과 같은 흡음재를 사용하여 진향 시간을 줄일 수 있습니다. 또한, 방에 사람이 있으면 잔향 시간이 줄어들기 때문에 비어 있는 방에 비해 잔향 시간 값이 더 낮아집니다.

반면에, 너무 적은 잔향 시간은 콘서트 홀에 있는 오케스트라의 풍부하고 따뜻한 어쿠스틱 사운드를 감소시킬 것 입니다.

 

RT60 측정 방법

이 비디오에서는 XL2 Audio Analyzer 및 DS3 Dodecahedron Speaker Kit로 잔향 시간을 측정하는 방법을 설명합니다.

 

Step-by-step Procedure

  1. 1.
    XL2의 측정 메뉴에서 RT60을 선택합니다.
    XL2 RT60 Main Menu
  2. 2.
    측정 장소 실내가 조용해지면 SET을 누릅니다.
    XL2 RT60 SET
  3. 3.
    PA3에서 "EQ Pink" 노이즈를 재생하고 레벨을 조정합니다.
    (청력 보호도구를 착용)
    PA3 EQ Pink and Gain
  4. 4.
    XL2에서 시작버튼을 누룹니다.
    Press Start
  5. 5.
    재생시킬 음원을 세 번 켜고 끕니다.
    PA3 Remote Control
  6. 6.
    XL2에서 중지 버튼을 부릅니다.
    Press Stop
  7. 7.
    보고서를 작성합니다.
    RT60 Report with your logo

 

Meter for RT60 Measurement

XL2 Audic Analyzer는 잔향 시간을 자동으로 측정하므로 측정에 소요되는 시간과 노력을 최소화합니다. 자세한 데이터 분석 및 보고를 위해 컴퓨터에 직접 전송할 수 있도록 모든 측정 데이터를 SD 카드에 저장합니다.

 

XL2 Acoustic Analyzer for RT60 Measurement
잔향 시간 측정을 위한 XL2 Acoustic Analyzer
 

개요

  • 임펄스 및 게이트 노이즈 음원에서 자동 트리거링
  • 다중 측정의 자동 평균화
  • 스펙트럼 결과
  • 완전히 통합된 문서
  • 국제 표준 준수

 


측정 관한 고려 사항

상관 관계 및 불확실성


RT60 decay linear fit

잔향 시간은 실제 측정된 붕괴 곡선의 선형-최소-제곱법을 사용하여 계산됩니다. 간단히 말해서, 계산은 측정된 모든 데이터를 나타내는 데 가장 적합한 직선(선형 적합치)을 찾습니다.

XL2는 상관 관계와 불확실성의 두 가지 보조 결과를 자동으로 계산합니다. 이 두 가지는 모두 표준에 의해 요구되며 결과의 정밀도를 나타냅니다.

  • 상관 관계는 계산된 선형 적합치가 실제 붕괴 곡선과 얼마나 잘 일치하는지 나타냅니다. 높은 상관 값은 선형적이고 왜곡되지 않은 붕괴 곡선을 나타냅니다.
    상관 계수는 백분율로 표시되며, 100%는 음원이 중단된 후 완벽한 선형 음압 수준 감소를 나타냅니다. 이 선형성으로부터의 자연적 편차는 더 낮은 상관 값을 초래합니다. 실제 상관 계수는 일반적으로 80%와 100% 사이입니다.
  • 불확실성은 핑크 노이즈는 일정한 신호가 아니라 무작위 신호이기 때문에 사용됩니다. 이는 잔향 시간(시간이 길수록 불확실성이 낮아짐)과 개별 주파수 대역의 대역폭(대역폭이 넓을수록 불확실성이 낮아짐)에 따라 달라집니다. 또한 대역이 낮을수록 불확실성 요인이 더 높습니다.

    불확실성은 측정 주기 수, 측정 방법(T20 또는 T30), 측정 필터(1/3 또는 1/ 옥타브 분해능)에 의해 영향을 받습니다.


    따라서, 낮은 불확실성(더 나은 측정 정확도)을 위해서는,

    • T20 대신 T30을 사용
    • 1/3 옥타브 대신 1/1 옥타브를 사용
    • 측정 사이클을 3번 대신 5번 진행
      (주의: 최소 측정 사이클 3번 필요)
    • 측정 장소 여러 위치에서 측정을 진행

 

측정 마이크의 위치 임계 거리 Dc

음원과 마이크를 여러 위치에 배치하고 모든 판독값을 평균하여 예를 들어 룸 모드(방 치수에 의해 발생하는 공명)를 교정하는 것이 좋습니다.

마이크는 항상 반사 표면(벽, 도어, 창문, 바닥, 테이블)으로부터 1m 이상 떨어져 있어야 합니다.

음원에 상대적인 마이크의 위치를 결정하는 데 도움이 되는 공식이 있습니다. 이는 유효한 잔향 시간 측정에 필요한 모든 음원과 측정 마이크 사이의 최소 거리를 제공합니다. 이 거리를 임계 거리라고 합니다.

RT60 Critical Distance formula

Dc = critical distance [m]

V = Volume of the room [m3]

C = Speed of sound [m/s]

T = Expected Reverberation Time for the room [s]
 

Example: 20℃의 작은 홀에서, 치수가 10m x 9m, 높이가 5m이고 예상 잔향 시간이 2초인 경우, 마이크는 음원에서 최소 1.6m 떨어져 있어야 합니다.

V = 10 * 9 * 5 = 450 m3

C = 342 m/s (the speed of sound @ 20℃)

T = 2 seconds

Critical Distance Dc = 2 *√ (450 / (342 * 2)) = 1.6 meters

 

1/1 옥타브 및 1/3 옥타브

XL2 Audic Analyzer는 1/2 옥타브 분해능으로 잔향 시간을 측정하거나 Extended Audic Pack Option을 추가하여 1/3 옥타브 분해능으로 잔향 시간을 측정합니다.

측정하고 있는 장소의 규격 설명서에 1/3 옥타브 분해능이 필요하지 않는 한 대부분의 경우 1/1 옥타브 분해능을 사용하면 충분합니다.

 

T20 및 T30

일반적으로 실내(예: 아파트 또는 사무실)의 주변 소음은 40-50dB의 노이즈 플로어가 형성됩니다. 음원에서 60dB의 감쇠를 측정하려면 이 노이즈 플로워 위 75dB(자동 트리거의 경우 5dB, 헤드룸의 경우 10dB)에서 음원을 재생 시켜야 합니다. 전체 스펙트럼 특히 저주파에서 125dB에서 음원을 재생하는 것은 매우 높은 음압을 요구하기 때문에, 종종 현실적으로 또는 기술적으로도 가능하지 않은 경우가 있습니다.

RT60 decay measurement

100dB의 음압 레벨을 생성하는 음원으로,
최대 55dB의 노이즈 플로어를 가진 방은
T30 방법을 사용하여 측정할 수 있다.

따라서 실제로 ISO 3382-1 및 ISO 3382-2 표준은 잔향 붕괴에 걸리는 시간을 20dB 또는 30dB만 측정하도록 명시하고 있다. 그런 다음 이러한 판독값을 60dB의 붕괴 시간으로 선형으로 추정할 수 있습니다.

  • RT60(T20) = 3 * (time to decay by 20 dB) while
  • RT60(T30) = 2 * (time to decay by 30 dB)
     

일반적으로, T20보다 T30을 선택하는 것이 불확실성이 더 낮기 때문에 더 좋습니다. 그러나 배경 소음이 너무 크거나 음원이 45dB를 더 만들 만큼 크지 않다면 T20이 최선의 선택일 수 있습니다.

 

단일 잔향 시간 결과를 얻기위한 방법

단일 잔향 시간 결과는 선택된 주파수 대역에서 측정된 값을 평균하여 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 500Hz 및 1000Hz 옥타브 밴드 결과를 평균하여 단일 수치 잔향 시간을 계산할 수 있습니다.

 Frequency [Hz]  Reverberation Time [s]
63 0.90
125 0.87
250 0.76
500 0.67
1000 0.59
2000 0.56
4000 0.56
8000 0.51

(0.67 + 0.59) / 2 = 0.63

이 결과는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다: T[500Hz, 1000Hz] = 0.63 seconds

또는 1/3 옥타브 측정의 경우 400Hz ~ 1250Hz의 6개 대역에서 평균을 구할 수 있습니다.

 Frequency [Hz]  Reverberation Time [s]
50 0.29
63 0.25
80 0.31
100 0.20
125 0.22
160 0.21
200 0.27
250 0.22
315 0.41
400 0.34
500 0.36
630 0.25
800 0.22
1000 0.23
1250 0.22
1600 0.22
2000 0.25
2500 0.21
3150 0.20
4000 0.22
5000 0.22
6300 0.21
8000 0.23
10000 0.22

(0.34 + 0.36 + 0.25 + 0.22 + 0.23 + 0.22) / 6 = 0.27

이 결과는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다: T[400Hz-1.25kHz] = 0.27 seconds

ISO 3382-1 표준에 따라 위의 두 결과 중 하나를 Tmid로 표시할 수 있습니다.

 

잔향 시간 측정 시 필요한 인원

잔향 시간 측정을 위한 XL2 Audic Analyzer는 한 사람이 조작하도록 설계되었습니다.

그러나, 측정 중에 방에 다른 사람이 있을 수 있습니다. (스피커 및 마이크 위치를 옮기는 인원)

이러한 경우에 측정 중에는 방에 있는 모든 사람이 조용히 있어야 하며, 마이크 근처에는 사람이 위치해 있으면 안됩니다.

측정 중에 방에 있는 사람은 소리 에너지를 흡수하고 잔향 시간 값을 줄일 수 있습니다. 이를 위해서 측정 중에 얼마나 많은 사람이 있었는지 기록해야 합니다.

 

 

Sound Sources for RT60 Measurement

측정 음원이 시끄러워질 수 있으므로 측정 장소에 있는 작업자들은 항상 청력 보호 장비를 착용해야 합니다.

측정하는 장소의 종류와 용도에 따라 다양한 음원이 사용됩니다.

ISO 3382 및 ASTM E2235 표준에 따라 많은 일반적인 잔향 시간 측정에는 전방향성 음원이 필요하며, 이는 음 에너지가 균일하게 분배되어야 함을 의미합니다. 정확한 측정을 위해 음원은 전방향 방사선 특성이 있어야 합니다.

12면체 무지향성 스피커

DS3 Dodecahedron Speaker Kit는 작은 방부터 비교적 큰 방까지 대부분의 측정 솔루션에 적합한 강력한 전방향 음원을 제공합니다

DS3 and PA3
Dodecahedron Speaker Kit
 

개요

  • 경량화 및 120.5dB 출력
  • 음원재생을 위한 무선 리모콘
  • 100Hz에서 8kHz까지의 음향 주파수 스펙트럼을 커버할 수 있는 EQ Pink 노이즈
  • 저전력 설계, 장기간에 걸친 안정적인 사운드 레벨을 보장
  • 평탄한 주파수 특성
  • 모든 표준을 준수
     

무지향성 스피커를 대체할 수 있는 제품

기존의 설치된 PA 시스템을 활용

행사장이 매우 넓은 경우, 기존의 설치된 PA 시스템에 핑크 노이즈를 재생 시키는 것이 합리적인 선택일 수 있습니다. MR-PRO는 임의로 생성된 필수 핑크 노이즈 신호를 PA 시스템으로 제공합니다. 저주파에서는 PA 시스템에서 충분한 전력을 공급받도록 해야 합니다.

Minirator MR-PRO
MR-PRO Audio Generator

 

장점

  • 전 주파수 범위를 커버할 수 있는 핑크 노이즈 재생
  • 저렴한 가격

단점

  • 설치되어 있는 PA 스피커가 측정 장소에 균일하게 분포되어 있지 않을 수 있음

 

휴대용 스피커

휴대용 액티브 스피커는 기본적인 잔향 시간 테스트를 위해 사용할 수 있습니다. MR-PRO는 임의로 생성된 필수 핑크 노이즈 신호를 휴대용 스피커로 제공합니다.


Minirator MR-PRO
MR-PRO Audio Generator

스피커의 지향성으로 인해 발생하는 불확실성을 보완하려면 실내의 다양한 위치에서 더 많은 측정을 수행해야 합니다. 특히 저주파에서는 스피커에서 충분한 음압 세기를 얻을 수 있는지 확인해야 합니다.

장점

  • 강력한 출력의 스피커를 보유하고 있다면 비용면에서 효율적
  • 전 주파수 범위를 커버할 수 있는 핑크 노이즈 재생
  • 측정하는 장소의 크키는 스피커의 크기에 따라 제한됨
  • 저렴한 가격

단점

  • 단일 라우드스피커의 높은 지향성이 전방향 복사 특성을 갖지 않기 때문에 최적의 결과보다 낮은 결과가 나올 수 있음
  • 무거운 무게

 

스타터 권총 및 화약

스타터 권총 및 화약을 보유하고 공항 세관을 입장하거나 학교 건물 등으로 들어가는 것은 권장되지 않습니다

스타터 권총은 임펄시브 음원 입니다. 충격음은 총성과 같은 거의 순간적인 음압의 소리로 정의굅니다. ASTM E2235 표준은 이러한 충격음을 허용하지 않습니다.

권총의 구경이 클수록 더 깊은 주파수가 커버되고 더 많은 음향 에너지를 낼 수 있기 때문에 더 큰 공간을 측정할 수 있습니다.

캡이 폭발할 경우 탄 화약 잔여물이 남을 수 있습니다. 음식점과 같은 민감한 위치에 있는 경우 청소해야 합니다.

장점

  • 휴대가 용이함
  • 간편한 측정
  • 비교적 저렴한 비용
  • 무지향성 특성

단점

  • 위험사고가 일어날 수 있음
  • 넓은 공간에서 충분한 에너지를 생성하지 못할 수 있음
  • 전체 주파수 범위를 커버하지 못할 수 있음
  • ASTM E2235 표준을 충족시키지 못함

 

풍선

풍선의 크기가 클수록 더 깊은 주파수를 덮을 것이고, 더 많은 음향 에너지를 생산할 수 있기 때문에 더 큰 공간에서 측정을 진행할 수 있습니다.

목적에 맞는 고품질의 풍선을 사용해야 합니다. 값싼 어린이 파티용 풍선은 터뜨리기 어려울 수 있고, 너무 일찍 터질 수도 있습니다.

장점

  • 휴대가 용이함

단점

  • 풍선을 준비하는데 시간이 오래 걸릴 수 있음
  • 풍선이 터질때 전체 주파수 범위를 커버하지 않을 수 있음
  • 넓은 공간에서 충분한 에너지를 생성하지 못할 수 있음
  • ASTM E2235 표준을 충족시키지 못함

 

Clapper 보드


Clapper Board

장점

  • 휴대가 용이함
  • 간편한 측정
  • 저렴한 가격

단점

  • 전체 측정 주파수 범위를 커버하지 못할 경우 잔향 시간 결과가 유효하지 않을 수 있음
  • 넓은 공간에서 충분한 에너지를 생성하지 못할 수 있음
  • ASTM E2235 표준을 충족시키지 못함

 

박수

박수를 쳐서 잔향 시간을 추정할 수 있습니다.

장점

  • 빠르고 간편한 측정
  • 비용이 들지 않음
  • 무지향성 특성

단점

  • 잔향 시간을 측정할 정도의 박수를 치기가 어려움
  • 전체 주파수 범위를 커버하지 못함
  • ASTM E2235 표준을 충족시키지 못함


측정 음원과 관련된 고려 사항

음원 재생시간

측정을 트리거하기 위해선 전원을 끄기 전 주입된 음향 에너지와 흡수된 음향 에너지 사이의 균형에 도달하도록 충분한 시간 동안 음원을 재생 시켜야 합니다. (소리 반사가 방 전체를 가득 채울 수 있는 충분한 시간을 주어야 함)

많은 사용자들의 경험에 비추어 볼 때, 핑크 노이즈 음원은 몇 초 동안 및 추정된 잔향 시간 결과의 절반 이상의 시간 동안 재생되어야 합니다. 만약 확실하지 않을 경우 5초 이상 음원을 재생 시킵니다.

 

다른 아이디어

만약 기존의 설치된 PA 시스템이 없는 매우 넓거나 긴 공간에 있다면, 크고 깊은 소리를 낼 수 있는 방법을 생각해야 할 것입니다. 여러분이 틀에서 벗어나 생각하도록 격려하기 위해, 우리는 다음과 같은 경험을 여러분과 공유할 수 있습니다. 안정적이고 튼튼한 테이블에 두꺼운 책을 치면 크고 낮은 주파수의 영역을 만들 수 있습니다.

잔향 시간 측정을 위해 소음을 발생시키는 혁신적인 방법이 있으시다면 아래의 링크를 참조바랍니다.
연락

 

DS3 Dodecahedron Speaker에서 12개의 드라이버를 사용하는 이유


Dodecahedron
noun
a three-dimensional shape having twelve plane faces, in particular a regular solid figure with twelve equal pentagonal faces. from Greek dodekaedros meaning ‘twelve-faced’ (thanks to the Greeks for this tricky word, and democracy, philosophy, art, architecture, science, and sport, to name but a few others things)

차음 및 정밀한 잔향 시간 측정에는 전방향성 음원을 사용해야 합니다. 무지향성 음원은 소리를 모든 방향으로 균등하게 방사합니다. 다면체의 표면에 장착된 확성기는 그러한 균일한 전방향성 방사선을 방출합니다.

아래의 표는 전방향원을 생성하기 위한 5개의 정규 다면체 형태입니다:

tetrahedron with 4 triangular faces
hexahedron or cube    with 6 square faces
octahedron with 8 triangular faces
dodecahedron with 12 pentagonal faces
icosahedron with 20 triangular faces

국제 표준 ISO 3382-1과 ISO 16283-1은 무지향성 스피커의 지향성 응답을 규정합니다. 고른 전방향 복사에 대한 적절한 근사치를 제공하기 위해, dodecahedron(12면체)가 선호 다면체라고 명시되어 있습니다.

NTi Audio Dodecahedron Loudspeaker 인클로저의 설계에서, 보다 작고 가벼운 인클로저를 운반하고 충분한 음향 출력을 제공하는 동시에, 평탄한 주파수 응답을 보장하고, 스펙트럼 균일성을 최적화하는 실용적 이점을 고려했습니다 - 그리고 이 모든 것을 합리적인 가격에 제공합니다.

 

레포트 작성

Room Afficious Reporter는 잔향 시간 측정 보고서를 자동으로 생성하는 PC 소프트웨어입니다. 분석 및 보고서 작성을 위해 측정 데이터를 소프트웨어에 불러오기만 하면 됩니다.

Room Acoustics Reporter software는 실내에 설치된 추가 흡음제가 미치는 영향을 시뮬레이션할 수 있습니다. 표면 흡음제 또는 가구별 흡수 계수를 소프트웨어로 가져올 수 있습니다. 소프트웨어는 예상되는 새로운 잔향 시간과 그에 따른 실내 소음 수준 변화를 계산합니다. 또한 실내의 A/V 비율과 평균 흡음 계수를 제시합니다. 시뮬레이션은 Sabine's 공식과 DIN EN 12354-6 표준에 따라 진행 됩니다. 흡음이 더 높은 객실의 경우, Eyring에 따라 시뮬레이션을 진행할 수도 있습니다.

Projector PRO XL View Room Acoustics Reporter

 

국제 표준

다음은 일반적인 관장 잔향 시간 값입니다:

Location Volume Critical Distance Dc Recommended Reverberation Time
Recording Studio < 50 m3 1.5 m 0.3 s
Classroom < 200 m3 2 m 0.4 - 0.6 s
Office < 1'000 m3 3.5 m 0.5 - 1.1 s
Lecture Hall < 5'000 m3 6 m 1.0 - 1.5 s
Concert Hall, Opera   < 20'000 m3 11 m 1.4 - 2.0 s
Church     2 - 10 s

더 많은 정보

XL2 Building Acoustics Kit

XL2 Measurement Kit for basic use

including
  • XL2 Acoustic Analyzer
  • Room Acoustics Reporter
  • M4261 Measurement Microphone
  • Minirator MR-PRO
  • ASD Cable for XL2
  • 2x Mains Power Adapter
  • Exel System Case
 

XL2 Measurement Kit for professional use

including
  • PA3 Power Amplifier
    with built-in noise generator
  • DS3 Dodecahedron Speaker
  • Speaker Stand for DS3
  • XL2 Acoustic Analyzer
  • Extended Acoustic Pack for XL2
  • Room Acoustics Reporter
  • M2230 Measurement Microphone
  • ASD Cable for XL2
  • Mains Power Adapter
  • Exel System Case