소리의 반사, 회절, 투과, 흡수(흡음)

 

소리의 반사, 회절, 투과, 흡수(흡음)

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 반사음

실내에서는 자유공간과는 달리 벽, 천정, 마루등의 반사 요소가 많이 있다.
그 요소들에 의해 반사되어 나오는 소리를 반사음이라 한다.
반사음에는 1차반사음, 2차반사음, 3,4차반사음 등이 있는데 1차 반사음이 제일 중요하다.

주파수에 따른 반사
저음은 파장이 길기 때문에 회절운동에 가까운 반사를 한다.
따라서 반사를 잡기가 용이하지 않다.
반면에 고음은 파장이 짧아서 흡음재를 설치하면 쉽게 흡수된다.


2. 회절음

소리가 건물이나 기타 장애물에 닿으면 장애물의 크기에 비례해서

소리의 파장이 길 경우(저음)에 소리는 장애물 뒤쪽으로 돌아서 전달된다.

그러나 소리의 파장이 짧은 경우(고음)는 장애물의 크기와 같은 정도 또는 이하가 된다면

소리는 장애물 뒤쪽으로 갈 수가 없게된다.

그래서 먼곳에서나 옆집등에서 들리는 소리는 저음 성분인 것이다.
아주 낮은 저역의 주파수 파장은 길게는 17미터에 이르고

그 파장은 물결과 같은 파(wave)운동에 가깝다.

이에 반해 고음의 주파수는 짧게는 몇센티에 불과하여, 선(ray)운동에 가깝다.

고음은 스폰지와 같은 유공성물질에도 쉽게 흡수되므로 반사를 줄일 수 있다.
그러나 파장이 큰 저음은 장애물에 부딧히면 진행 방향을 바꾸는 회절을 한다.
저음은 벽면이나 천정으로 물 흐르듯이 돌면서 이동하면서 회절한다.

주파수가 낮을수록 회절은 쉬워진다.
따라서 저음 반사는 고음보다 줄이기가 쉽지 않게 된다.


3. 투과음

소리가 벽같은 반사 물체에 부딪히면 반사 혹은 흡수 되지만.

벽을 뚫고 투과되는 투과음도 발생하게 된다.
음의 투과량은 주파수가 적을 수록 즉 저음에 가까울수록 크게 된다.

차음재료
어떤 재료의 벽을 음이 투과해서 최초의 음보다 작게 되는 양을

"투과손실"(Transmissin Loss : TL) 이라고 한다.
TL 이 큰 재료를 "차음재료"라고 한다.

어떤 재료의 TL 이 40dB 라고 하는 뜻은 그 재료에 90dB 의 음이 입사했을 때

투과되는 음은 40dB 작게되어 50dB 가 된다는 뜻이다.
따라서 TL 이 높은 재료는 투과손실이 높으므로 "차음재료"로 적합하다.


4. 흡수 (흡음)

음의 일부는 어떤 물체에 100% 반사되는 것은 아니고

물체의 재료에 따라서 일부는 흡수된다.

어떤 물체가 입사음의 에너지를 흡수하는 비율을 "흡음률"이라고 한다.
어떤 물체의 흡음률이 20% 라 하는 의미는 입사음의 에너지가 20% 흡수되고

남은 80% 가 반사된다고 하는 것이다.

소음 레벨이 높은 실내에서 조용하게 하고 싶은 경우는

천정, 벽 등에 흡음률이 높은 재료를 사용해서 반사음을 적게 한다.