건축실내공간 4.소리의 콤필터(comb filtering distortion)는 어떻게 제어 할 것인가?

[펠컨783]

:::::4.소리의 콤필터(comb filtering distortion)는 어떻게 제어 할 것인가?:::::

소리는 물결과 같은 파동(wave)에 의해 우리에게 전달 된다.  

소리는 2개의 파동이 서로 충돌할 때, 물건처럼 튕겨 나가지 않고, 거리에 따른 시간 차와 위상(Phase)의 차에 의해 서로 결합되어 진폭(amplitude)이 커지거나 또는 상쇄 되기도 한다.



이처럼 콤필터(comb filtering) 현상은 스피커와 같은 음원(source)으로부터 방사된 직접음(direct sound)과 다중반사에 의해 시간지연이 된 반사음(reflected sound)이 서로 합쳐 지면서 발생된다.  

시간차가 서로 다른 직접음과 반사음의 결합, 즉 교란(interference)은 지연 시간차가 커질수록 증가한다.  

그렇지만 직접음과 반사음 간의 시간지연이 일정 이상으로 크면, 주파수 반응곡선은 아래 마지막 그래프와 같은 머리빗(comb)과 같은 파형으로 되는데, 이것은 결과적으로 아래의 첫번째 그래프와 같이 직접음 파형과 같게된다.  

직접음과 반사음의 시간차가 어느 정도 작을 경우는, 즉 반사시간이 짧은 작은 공간에서는 지연 시간차가 커질수록 교란의 영향력이 증가되어 음의 컬러레이션이 높아지나, 음향공간이 음악홀과 같은 큰 공간에서는 시간지연이 상당히 커지므로, 파형이 머리빗과 같게 되어 컬러레이션을 느끼지 못하게 된다.  

그러므로 콤필터 디스토션(comb-filter distortion)은 작은 음향공간에서 발생되는 현상으로, 왜곡(distortion)을 줄이기 위해 1차 반사지점에 흡음재나 분산재를 설치하여 직접음을 강화 시키거나(흡음재 사용), 1차 반사음을 약화(분산재 사용) 시켜야 한다.  

콤필터 디스토션이 증가하면 공간 내의 소리 에너지가 일정하지 못하여 어느 지점은 소리 에너지가 많고, 반대로 어느 지점은 소리 에너지가 적은, 지역간의 에너지 불균형이 발생된다.  

또한 청취점에서 소리의 위상들이 교란에 의해 상쇄 되거나 강조 되므로, 음악 소리가 선명하지 못하고 스테레오 이미지가 이동된다.  

따라서 최적 청취점(sweet spot)의 범위가 줄어 들어, 스피커의 각도와 위치를 정확하게 맞추어야한다.  

이와 같이 정확한 청취점을 찾기는 쉽지가 않으므로, 콤필터 디스토션이 발생되면, 유공성 흡음재가 포함된 분산재나 흡음재를 1차 반사면에 설치 하여야 한다.  

이와 같이 1차 반사음의 처리는 에너지 불균형을 해소하고, 상대적으로 직접음을 강화 함으로서, 스테레오 이미지가 이동하지 않는 선명하고 넓은 최적 청취점을 확보하여 주게된다.