ICS 91.120.20

한 국 산 업 규 격

KS      

Measurement of the reverberation time of rooms with reference to the other acoustical parameters

서 문 이 규격은 잔향 시간을 비롯한 건축물의 실내 음향 상능을 현장에서 측정하는 방법을 규정한 ISO 3382 : 1997 Acoustics-Measurement of the reverberation time of rooms with reference to the other acoustical parameters 를 기초로 하여 작성한 한국산업규격이다.

1. 적용 범위 이 규격은 실내 공간에서의 잔향 시간(RT) 측정 방법 및 중요한 실내 음향 변수, 즉 음압 레벨(SPL) 및 그 분포, 명료도(D₅₀), 음성 전달 지수(STI), 측면음 에너지 비율(LEF), 양이 상호 상관도(IACC) 등의 측정 방법에 대하여 규정한다.

2. 인용 규격 다음에 나타내는 규격은 이 규격에 인용됨에 따라 이 규격의 규정에 일부를 구성한다 이들의 인용 규격 가운데 발효 연도(또는 발행 연도)을 명기한 것은 그 해당판만이 이 규격의 규정을 구성하는 것으로, 그 이후의 개정판ㆍ추보에는 적용하지 않는다.

     KS A 5113 옥타브 및 1/3옥타브 밴드 분석기

     KS C 1502 소 음 계

     ISO 5725-2 : 1994 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 2 : Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method

     ITU Recommendation p.58 : 1994 Head and torso simulator for telephonometry

3.정 의

3.1 감쇠 곡선(decay curve) 실내의 한 지점에서 음윈이 멈춘 후 시간축으로 나타낸 음압 레벨의 감쇠

3.2 음원 중단법(interrupted noise method) 광대역, 또는 대역 제한 잡음에 의해 실내 공간을 울린 후, 중단 이후의 음압 레벨의 감쇠를 직접 기록함으로써 감쇠 곡선을 구하는 방법

3.3 충격 응답 적분법(integrated impulse response method) 충격 응답 제곱의 역시간 적분에 의해 감소 곡선을 구하는 방법

3.4 충격 응답(impulse response) 디락델타함수에 의한 실내 공간의 울림의 결과로 벋어진 시간축에서의 음압 레벨의 함수

      비 고  이론적 디락 델타 함수를 만들어 내거나 전파시키는 것은 실질적으로 불가능하지만, 총소리 등의 잘은 단음은 실질적 측정에 필요한 근사값을 제공할 수 있다. 그러나 대안으로서의 측정 기법은 일정 기간의 MLS의 음원을 사용하여 측정된 반응을 다시 충격 응답으로 재현하는 것이다.

3.5 잔향 시간 T(reverberation time) 최초 레벨로부터 5dB 떨어졌을 때부터 35dB 떨어질 때까지 측정된 감쇠 곡선의 선형 최소 제곱 회귀법(linear least squares regression)에 의한 감쇠 비율로, 음압 레벨이 최초의 레벨에서 60dB 감쇠되는데 소요되는 시간 단위는 s

      비 고  감쇠 곡선이 단일 기울기를 갖지 않을 경우, 최초 레벨로부터 5 dB 낮아지는 지점으로부터 35 dB 낮아질 때까지 걸리는 시간으로 그 감쇠율을 결정한다. 감쇠량의 동적 범위가 35 dB에 이르지 못한 경우, 예를 들면 배경 소음 레벨이 큰 경우, 5 dB로부터 25 dB까지 감쇠 곡선을 사용할 수 있다 이 때의 잔향 시간을 T₂₀으로 표시하며, 이는 5 dB에시 35 dB까지의 감쇠 곡선에 의해 측정한 잔향 시간 T₃₀과 구별하기 위한 것이다.

3.6 음압 레벨 SPL(sound pressure level) 실내 공간의 각 청취 위치에서 측정한 음압 레벨

3.7 명 료 도 D₅₀(deutlikeit) 전체의 음에너지량에 대하여, 직접음 도달 후 초기 50ms까지의 음에너지량을 퍼센트로 나타낸 값

      비 고  D₅₀을 비롯하여 STI, LEF, IACC 등 기타 음향 변수들의 의미와 개념의 정의는 부속서 1 및 부속서 2에서 자세히 언급되고 있다.

3.8 음성 전달 지수 STI(sound transmission index) 실내 공간을 통해 왜곡된 출력음과 원래의 입력 신호음을 비교함으로써 원음 왜곡의 정도를 정량화하여 음성의 명료도를 평가하고자 하는 음향 지표

3.9 측면음 에너지 비율 LEF(lateral energy fraction) 실내 공간에서 무지향성 마이크로폰으로 측정한 전체 음에너지에 대한 8자형 마이크로폰으로 측정한 측면입사 음에너지의 비율

3.10 양이 상호 상관도 IACC(inter-aural cross correlation) 완전히 같은 음향 신호의 상초 상관도를 1이라 하였을 때, 청취자의 양쪽 귀 위치에 도달한 음향 시그널의 상호 상관도를 0 부터 1 사이의 수치로 표현한 값

3.11 점유 상태(state of occupancy)

3.11.1 빈 상태(unoccupied state) 실내 공간이 연사나 연주자, 청중 등의 이용을 위해 준비되어 있지만 실재로는 아무도 없는 상태 음악당이나 오페라 하우스에서는 연주자들을 위한 의자나 보면대, 타악기 등의 존재가 고려되어야 한다.

3.11.2 준비 상태(studio state) 실내 공간에 청중들은 없지만 연주자나 연사 등이 있는 경우. 예를 들면 리허설이나 녹음 등을 위해 연주자나 기술자 등의 적절한 필요 인원이 있을 때를 말한다.

3.11.3 점유된 상태(occupied state) 강당이나 극장 등의 좌석이 80%에서 100%까지 채워진 상태

           비 고  점유된 상태에서도 정상보다 큰 규모의 오케스트라나 합창단에 의해, 토는 입석 청중들에 의해 보통보다 많은 사람이 있을 경우 이를 기록하여야 한다.

4. 측정 조건

4.1 일반 사항 잔향 시간의 측정은 일부의 점유 상태나 모든 점유 상태에 대해 이루어질 수 있다. 실내 공간이 가변 음향 조건을 갖고 있을 경우, 각 변찬 상태에 대한 측정을 각각 수행하여 두는 것이 적절하다. 온도나 공기의 상대 습도를 ±1℃와 ±5%의 정확성으로 측정해 두어야 한다.

      비 고 전기 음향 장치와 같은 설비형의 가변 요소가 있을 경우 그 영향을 측정하여야 한다. 일부 전자식 잔향 부가 시스템은 비정상 상태의 조건을 만들어 낼 수 있으므로 충격 응답이 존재하지 않을 수 있으며, 측정 과정 중에 동기식의 평균을 사용할 때에는 주의를 기울여야 한다.

4.2 측정용 장치

4.2.1 음 원 음원은 가급적 무지향성에 가까운 것이어야 한다. 또한, 배경 소음의 영향에도 불구하고 요구되는 동적 범위의 감쇠 곡선을 얻기 위한 충분한 음압 레벨을 만들 수 있어야 한다(3.5 참조). 가정용 스피커들은 무지향성 음원으로 사용할 수 없다 유사 랜덤 시권스(PseudoRandomSequence)에 의한 충격 응답 측정의 경우에는 반복 측정의 평균값에 의해 신호 대 잡음비가 크게 향상되므로 측정에 필요한 음압 레벨이 아주 작아질 수 있다. 감쇠 범위를 크게 하기 위해 동기화 평균 등을 사용하지 않는 측정에서는, 측정 하고자 하는 옥타브 대역에서의 음윈 레벨이 배경 소음 레벨에 비해 적어도 45 dB 이상 커져야 한다. 만약 T₂₀만을 측정하고자 한다면, 음원 레벨이 배경 소음 레뗄에 비하여 적어도 35 dB 이상 커야 한다.

4.2.2 마이크로폰, 기록, 분석 장치 랜덤 입사형의 무지향성 마이크로폰이 사용되어야 하며, 그 출력은 앰프, 필터와 감쇠 곡선의 표시 장치나 충격 응답을 구하기 위한 분석 장치로 직접 보내지거나, 앞으로의 분석을 위한 레코딩 장치로 보내져야 한다.

4.2.2.1 마이크로폰과 필터 측정 장치는 KS C 1502에 의한 타입 1의 조간을 만족하여야 한다 옥타브 대역이나 1/3옥타브 대역 필터는 KS A 5113에 의한 것이어야 한다. 26mm까지의 지름을 갖는 마이크로폰이 사용될 수 있으며, 만약 음압헝이나 자유 음장형의 응답을 갖는 마이크로폰일 경우에는 모든 입사 방향에 대하머 균등한 주파수 응답을 나타낼 수 있도록 랜덤 입사 보정기를 갖추어야 한다.

4.2.2.2 레코딩 장치 만약 음의 감쇠가 처음에 레코딩 장치에 기록되었다면, 자동 음량 조절기나 신호 대 잡음비를 최적화하기 위한 회로를 사용하여서는 안 된다. 가급적 긴 시간 동안 레코딩하여 각 감쇠의 끝에 존재하는 배경 소음 레벨까지를 판단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

    레코딩 장치는 다음과 같은 특성을 갖고 있어야 한다.

a) 측정하고자 하는 주파수 범위에서 3dB의 편차 이내로 평탄한 주파수 특성을 갖고 있어야 한다.

b) 동적 범위는 요구되는 최소 감쇠 곡선 범위를 수응할 수 있을 정도로 충분히 넓어야 한다. 음원 중단법에 있어서 레코딩 장치는 신호 대 잡음비가 각 옥타브 대역에서 적어도 50dB 이상이 되어야 한다.

    테이프 레코더의 녹음 속도와 재생 속도의 비율은 ±2%의 범위에서 10^0.01n이어야 한다. 여기서 n은 0을 포함한 정수이다.

4.2.2.3 레벨 감쇠 기록의 정리를 위한 장치 잔향 시간의 측정을 위한 감쇠 기록의 정리(또는 표시, 평가) 장치로는 다음의 것들을 이용하여야 한다.

a) 연속 커브의 지수 형태 평균을 출력으로 하는 장치

b) 일련의 개별적 샘플 위치에서의 연속 커브의 지수 형태 평균을 출력으로 하는 장치

c) 일련의 개별적 선형적인 평균을 출력으로 하는 장치(어떤 경우, 평균의 실행 사이에 약간의 정지가 있을 수도 있다. )

   예를 들면 지수 형태의 평균을 내는 장치에서의 시간적 길이 등의 평균적 시간은 T/20보다 적어야 하되, 가급적 T/20에 가까워야 한다. 유사하게 선형적 평균을 내는 장치에서의 평균 시간은 T/7보다 작아야 한다.

여기에서의 T는 측정된 잔향 시간이거나, 만약 적절한 것이라면 위의 3.5의 비고에서 언급된 바와 같은 유효 잔향 시간을 말한다.

   감쇠 기록이 개별적인 지점에서의 연속값으로 이루어져 있을 때, 측정 기기에서의 기록에 나타나는 측정점마다의 시간 간격은 측정 기기가 평균하는 시간의 1.5배보다 작아야 한다.

   감쇠 기록이 시각적으로 평가되어야 할 모든 경우에 디스플레이의 시간적 스케일을 조정하여 경사도가 가급적 45도에 가깝게 되도록 하여야 한다.

4.2.2.4 과부하 표시 측정기기의 모든 단계에서 과부하는 없어야 한다. 충격 음원이 사용될 경우 과부하를 체크하기 위하여 음원의 최대 레벨을 표시하는 장치가 있어야 한다.

4.3 측정 위치 다양한 목적의 측정이 이루어질 수 있으므로, 측정 위치의 수는 각각의 목적에 따라 실내 공간을 적절하게 포괄할 수 있도록 선택되어야 한다. 마이크로폰의 위치는 적어도 측정 주파수의 반파장 이상 떨어져 있어야 하며, 대개의 측정 주파수 대역에서 적어도 2m는 떨어져 있어야 한다. 어떠한 마이크로폰도 바닥면을 비롯한 모든 반사면으로부터 측정 대상 주파수의 1/4파장 이상 떨어져야 하며, 이 값은 대략 1 m에 해당한다.

  직접음의 지나친 영향을 피하기 위하여, 어떠한 마이크로폰 위치도 음원에서 지나치게 가까워서는 안 된다. 최소 거리 d_min를 다음의 식에 의해 구할 수 있다.

 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)

                                 여기에서 V : 용 적(㎥)

                                               c : 소리의 속도(m/s)

                                               T : 잔향 시간의 예측값(s)

    비 고  잔향 시간이 매우 짧은 작은 실내 공간에서는 위의 규정을 지키기 힘들다. 이러한 경우, 잔향 시간의 측정에만 적용할 수 있는 방법으로, 음원과 마이크로폰 사이를 가림으로써 직접음을 배제한 채 측정하는 것이 좋다.

   각 측정 위치의 쌍은 하나의 음원 위치와 마이크로폰 위치로 구성된다. 그 측정 위치 쌍의 개수는 어느 정도의 공간적인 포괄성을 요구하느냐에 따라 결정된다.

4.3.1 간략한 측정 소음 조절을 위한 목적으로 실내 공간의 흡음력을 평가하여야 할 때, 음 감쇠 지수(sound reduction index)의 측정, 혹은 음향 시스템의 계산을 위하여 잔향 시간 등 실내 음향의 평가가 필요 할 때의 측정을 말한다.

   소음원이 놓이거나 연주자가 서게 되는 곳 등을 대표하는 두 개의 음원 위치와 대개의 청중들이 앉는 위치나 객석의 중심 부위에 있는 셋 혹은 네 군데의 마이크로폰 위치에서 잔향 시간 등의 실내 음향 변수를 측정하고 그 결과의 평균을 구한다. 만약 결과값의 편차가 클 때에는 보다 많은 위치에서의 측정을 추가한다.

4.3.2 규격 측정 건물의 성능을 검증하기 위한 측정에서 사용된다.

   음원의 위치와 개수는 연주자에 의해 점유되는 모든 공간을 포괄할 수 있도록 선택한다. 적어도 음원위치는 두 군데 이상이어야 한다.

   실내 공간에서 잔향 시간 등의 음향 변수값에 차이가 있을 것으로 예상되는 위치에 마이크로폰을 설치 하여야 한다. 명백한 예로서 벽에 인접한 좌석이나 발코니 하부의 좌석, 실내의 서로 다른 공간이 중복되는 부위 등이 있다. 여기에는 서로 다른 좌석 부위에서의 음향적 분포의 평탄성, 즉 음향 분포의 국부적인 변동이나 이질적 공간에서의 음향적 유사성에 대한 판단이 필요하다. 잔향 시간의 측정에 있어서 단일한 공간적 평균이 적절한 것인지에 대해서는 다음의 기준으로 실내 공간을 평가해 보는 것이 유용하다.

a) 흡음성이나 확산성의 차원에서 마감재나 매달린 부재 등이 전체의 실내 공간에 골고루 분포되어 있을 때

b) 실내 공간의 모든 부위가 잘 연결되어 있을 때, 전체의 좌석 부위를 커버할 수 있고 균등하게 분포된 셋 혹은 네 군데의 마이크로폰 위치가 적절하며, 그 결과의 평균을 사용할 수 있다. 음성 전달이나 음악 공연을 위한 공간에서의 측정시 마이크로폰 높이는 청취자의 착석 귀 높이를 감안하여 1.2m로 하는 것이 좋다

5. 측정 과정

5.1 일반 사항 잔향 시간 및 기타의 실내 음향 변수들을 측정하기 위한 두 가지의 방법이 이 규격에서 다루어진다. 그 하나는 음원 중단법이며, 다른 하나는 충격 응답 적분법이다. 이 두 방법은 같은 예상값을 나타내지만, 후자의 방법이 더욱 신중한 측정 기기를 필요로 한다. 만약 잔향 시간 이외의 다양한 음향 변수들에 대한 측정이 이루어져야 한다면, 그러한 값들은 충격 응답에 의해서 계산될 수 있으므로, 후자의 방법이 더욱 적절하다.

      비 고 음악당과 음성 전달을 위한 살내 공간에서의 잔향 시간의 측정은 63 Hz부터 4kHz의 옥타브 대역 범위가 권장된다. 기타의 목적을 갖는 실내 공간에서는 100Hz부터 5 kHz까지의 1/3옥타브 대역 범위를 적용한다.

5.2 음원 중단법

5.2.1 실내 공간의 울림 라우드 스피커가 사용되며, 라우드 스피커로의 신호는 광대역의 랜덤 또는 유사 랜덤 전기음이 사용된다. 유사 랜덤 신호를 사용할 경우, 이 신호는 반복적 과정을 가져서는 안 되며, 일시에 중단되어야 한다.

   음원은 가급적 무지향성이어야 한다.

   옥타브 대역으로 측정할 경우 음원의 대역폭은 1옥타브보다 넓어야 하며, 1/3옥타브 대역으로 측정할 경우의 음원 대역폭은 1/3옥타브보다 넓어야 한다. 그리고 그 파형은 실제의 측정 대상 옥타브 범위에서 평탄한 것이어야 한다. 혹은 광대역의 소음은 그 파형에 있어서 88Hz부터 5657Hz의 사이에서(1옥타브 대역의 측정에서는 중심 주파수 100Hz에서 SHfz의 범위를, 1/3옥타브 대역의 측정에서는 중심 주파수 125Hz에서 4kHz를 포괄하는 범위, 대략 핑크 소음의 파형으로 여러 옥타브 대역 혹은 1/3옥타브 대역의 잔향 시간을 동시에 측정 가능하도록 할 수 있다.

   방의 울림에 필요한 시간은 그 방의 음장이 정상 상태에 이를 정도로 충분히 길어야 하며, 작어도 그 방 잔향 시간의 1/2 이상의 시간 이상이어야 한다. 따라서 큰 용적의 공간에서 방을 울리는 데 걸리는 시간은 수 초대에 이른다.

         비 고 잔향 시간의 측정시 광대역 소음을 사용하려면, 측정에 필요한 신호 대 잡음비의 요건을 만족하기 위해 더 큰 파워의 라우드 스피커를 사용하여야 한다.

5.2.2 측정의 횟수 마이크로폰 위치의 수는 측정 범위의 포괄성에 의해 결정된다. 그러나 음원의 무작위성 속성의 관점에서, 각 위치에서의 반복성을 달성하기 위해서는 그 위치에서 여러 차례의 측정을 하여 그 결과를 평균하는 것이 필요하다. 그러므로 적어도 각 위치에서 세 차례 이상의 측정을 평균하여야 한다. 그리고 나서는

         -각각의 경우에서 감쇠 곡선의 잔향 시간을 구하여 그 평균값을 취하거나,

         -제곱된(squared) 음압 감쇠의 조화 평균을 구하여, 그 결과 감쇠 곡선의 잔향 시간을 취한다

   그 방법은 결과 보고서에 반드시 기록되어야 한다. 만약 조화 평균이 사용되었다면 3곳의 음원 위치에서 각각 여섯 차례의 마이크로폰 위치에 대해 측정하는 것 대신에, 18개의 위치에서 한 번씩 측정하는 것이 허용된다.

          비 고 아주 많은 횟수의 조건에서 음원 중단법 측정 결과를 조화 평균한 감쇠 곡선은, 한 차례의 충격 응답 적분법의 결과와 동일하다고 볼 수 있다.

5.3 충격 응답 적분법

5.3.1 일반 사항 실내 공간의 음원 위치와 수음점 사이의 충격 응답은 여러 방식으로 측정할 수 있는 잘 정의되어 있는 개념이다 예를 들면 총소리나 전기적인 스파크, 폭발성 소음 등을 들 수 있다. 이 규격에는 올바른 충격 응답을 얻을 수 있는 모든 방법이 적용될 수 있다.

5.3.2 방의 울림 충격 응답은 총소리나 음원 자체의 잔향이 없고, 그 스펙트럼이 5.2.1에서의 요구를 만족하는 수준의 폭을 갖고 있는 어떠한 충격 음원으로부터 직접 측정될 수 있다. 충격 음원은 배경 소음보다 45dB 이상 높은 출력을 냄으로써 감쇠 곡선을 충분히 관찰할 수 있어야 한다. 만약 T₂₀만을 측정하고자 할 경우에는 배경 소음 레벨보다 35dB 이상 높아야 한다.

   마이크로폰의 시그널 레코딩 이후 과정에서의 충격 응답만을 처리할 수 있는 특정 음원이 사용될 수 있다. 이를 통하여 높은 신호 대 잡음비를 만들어 낼 수 있다 음원의 스펙트럼이나 지향성에 관한 조건이 만족된다면, 톤 스위핑(tone sweeping)이나 MLS신호(maximum ten땅h sequence) 등의 유사 랜덤 노이즈(Psuedo random noise)가 사용될 수 있다. 신호 대 잡음비의 향상에 의하여 앞 절에서 언급한 음원의 동적 범위에 관한 요구 조건이 크게 낮추어질 수 있다. 예를 들어 신호 대 잡음비를 향상시키기 위하여 시간 평균이 사용된다면, 평균을 내기 위한 과정에서 충격 응답의 측정값이 변하지 않는다는 사실을 검증하는 것이 필요하다.

   옥타브 대역으로 측정할 경우 음원의 대역폭은 1옥타브보다 넓어야 하며, 1/3옥타브 대역으로 측정할 경우의 음원 대역폭은 1/3옥타브보다 넓어야 한다. 그리고 그 파형은 실제의 측정 대상 옥타브 범위에서 평탄한 것이어야 한다. 혹은 광대역의 소음은 그 파형에 있어서 88 Hz부터 5657 Hz의 사이에서(1옥타브 대역의 측정에서는 중심 주파수 100 Hz에서 5 kHz의 범위를, 1/3옥타브 대역의 측정에서는 중심 주파수 125 Hz에서 4 kHz를 포괄하는 범위), 대략 핑크 소음의 파형으로 여러 옥타브 대역 혹은 1/3옥타브 대역의 잔향 시간을 동시에 측정 가능하도록 할 수 있다.

5.3.3 충격 응답의 적분 각 옥타브 대역에서 충격 응답 제곱의 역방향 적분(backward integration)에 의해 감쇠 곡선을 구한다. 배경 소음이 없는 이상적인 조건에서, 적분 과정은 충격 응답의 최종 지점에서 시작 되어야 하며(t→∞), 충격 응답의 시작점까지 진행되어야 한다. 따라서 시간축에서의 감쇠는

 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(2)

                                    여기에서  P : 충격 응답

때로 역시간(reversetime)에서의 이 적분(integral) 계산은 아래의 두 적분식으로부터 얻어질 수 있다.

ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(3)

   충격 응답의 마지막 부분에서 배경 소음의 영향을 최소화하기 위해 다음의 두 가지 방법 중 하나를 사용한다.

a) 배경 소음 레벨을 알 수 없을 때에는 적분 시간 T₀를 타협적으로 변화시켜 가면서 충격 응답 제곱의 역방향 적분을 수행한다.

ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(4)

   T₀의 최적값은 잔향 시간의 1/5이다. 예상되는 잔향 시간을 사용한다. 만약 예상값이 측정값과 25% 이상의 차이를 보일 경우, 적분 시간을 조정하여 재측정하여야 한다. 역방향 적분의 변화 시간 t₁이 매우 중요 한 것은 아니지만, 잔향 시간보다 짧아서는 안 된다 배경 소음의 양은 감쇠 곡선의 수평적 꼬리, 즉 바탕 소음(noise floor)을 형성한다. 바탕 소음의 레벨은 측정의 하한 레벨보다 적어도 10 dB 작아야 한다. 예를 들어 25dB까지의 감쇠를 추적하여야 하는 T₂₀의 경우, 배경 소음 레벨은 신호음보다 35dB(25dB+10dB) 이상 작아야 한다.

b) 배경 소음 레벨을 알고 있을 경우, 적분의 시작점 t₁을 배경 소음의 수평선과 충격 응답 제곱의 대표적 경사선이 만나는 점으로 결정하며, 감쇠 곡선은 다음식에 의해 계산한다.

ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(5)

         여기에서 t < t₁ 그리고 C는 t₁과 ∞ 사이에서의 충격 응답 제곱의 적분에 필요 한 보정을 뜻한다.

   가장 신뢰할만한 결과는 C값이 t₀와 t₁ 사이의 충격 응답 제곱과 같은 비율로 에너지의 지수 형태 감쇠가 이루어진다는 가정에서 얻어진다. 여기에서 t₀는 t₁에서의 레벨보다 10dB 높은 지점에서의 시간을 뜻한다.

   만약 C값이 0으로 맞추어진다면, 무한대에 근접하게 될 시작점에 의해 잔향 시간이 실제보다 짧게 평가 되는 구조적 문제가 야기될 우려가 있다. 잔향 시간의 최대 저평가량 5 %에서의 응답은 T의 평가를 위한 동적 범위에서 적어도 15dB가 더해진다는 것을 뜻한다. 이는 t₃₀의 결정에 있어서 최대 음압보다 45dB 아래를 뜻한다.

6. 측정 결과의 평가

6.1 음원 중단법 음원 중단법으로 잔향 시간을 구하고자 할 때에는 음원의 중단 이후 5dB로부터 35dB까지의 감쇠로부터 잔향 시간을 구하거나(t₃₀), 5 dB로부터 25 dB까지의 감쇠로부터 잔향 시간을 구한다(t₂₀).

이 범위에서 최저 제곱에 적합한 선이 감쇠 곡선으로부터 계산되거나, 혹은 레벨 레코더에 직접 그려진 경우라면 감쇠 곡선에 가장 잘 들어맞는 직선을 그려서 잔향 시간을 구한다. 이 직선은 dB/s의 감쇠율을 나타내는 것이다.

      비 고 감쇠 곡선에 가장 적합한 직선을 그리기 힘들다면, 이는 비선형 감쇠 곡선으로 볼 수 있다(6.3 참조).

   잔향 시간을 구하기 위한 방법이 레벨 레코더의 그래프를 추적하는 방법이라면, 시각적으로 가장 잘 들어맞는 선이 계산된 회귀선으로 대치될 수 있으나, 이는 신뢰성 없는 회귀 분석에 의해 정확성이 저해될 수 있다. 감쇠율을 결정하기 위한 방법은 보고서에 반드시 언급되어야 한다.

   측정 범위의 최저점은 배경 소음 레벨보다 충분히 커야 한다. t₃₀의 측정에 있어서의 측정 최저점은 초기 레벨보다 45dB 낮은 점이며,t₂₀의 측정을 위한 최저점은 초기 레벨보다 35dB 낮은 점이다.

6.1.1 측정의 불확실성 방을 울리기 위한 신호음의 무작위성 때문에 음원 중단법에서 측정의 불확실성은 몇 차례의 측정을 평균한 값인가에 크게 좌우된다. 조화 평균과 개개 잔향 시간의 평균은 평균에 사용된 측정의 횟수에 의해 동등한 정도로 영향을 받는다. ISO 5725-2에 의한 측정의 반복성 r과 평균에 사용된 측정 횟수 N 사이의 관련은 잔향 시간의 예측값 t₃₀에 의해 다음의 관련을 갖는다.

 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(6)

     그리고 t₂₀의 경우에는,

  ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(7)

   이 되며, 여기에서 B는 필터의 대역폭을 나타낸다.

   옥타브 필터 B=0.71f_c와 1/3옥타브 필터 B=0.23f_c에서 f_c는 각 필터의 중심 주파수이다. 옥타브 대역 측정에서는 1/3옥타브 대역 측정의 경우보다 더 적은 수의 평균 횟수를 필요로 한다. 적어도 3회 이상의 평균 측정 횟수를 가져야 한다.

6.2 충격 응답 적분법 충격 응답 적분법이 사용된 측정의 경우에 전체 적분 레벨보다 5 dB 낮은 지점부터 25dB 낮은 지점까지의 자료가 평가되어야 한다. 이를 통하여 20dB의 동적 범위가 얻어질 수 있으며, 30dB의 동적 범위도 사용이 가능하지만, 이 모든 경우에서의 측정은 반드시 기록되어야 한다. 잔향 시간을 구하기 위해 기울기를 결정할 때에는 최소 제곱에 가장 잘 맞는 선이 사용된다. 측정된 충격 응답은 적절한 후처리 계산을 통하여 잔향 시간을 비롯한 제반의 음향 변수를 구하는 데 적용될 수 있다.

6.2.1 측정의 불확실성 충격 응답 적분법에 의해 측정된 값은 음원 중단법에 의해 측정된 값의 10회 평균한 것과 동등한 반복성을 갖고 있다. 대체적으로는 통계적 측정 불확실성을 줄이기 위한 추가 측정이 필요하지 않다. 그러나 5.3.3에서 언급한 대로 시스템 에러를 줄이기 위해서는 역방향 적분에서의 시작점을 선택할 때 주의를 기울여야 한다.

6.3 비선형 감쇠 곡선 감쇠 곡선이 직선이 아닐 경우에 단일한 잔향 시간이 존재하지 않는다고 한다. 만약 감쇠 곡선이 두 개의 직선으로 구성된다면, 초기 레벨과 상대적인 개념으로 그  꺽어지는 지점의 레벨을 모든 측정 주파수에서 표시하여 주어야 한다. 상부 곡선의 기울기와 하부 곡선의 기울기, 그리고 적절한 동적 범위를 표시한다. 이 기울기의 측정에 있어서 허용할 수 있는 최소 동적 범위는 10dB이다.

6.4 필터와 디텍터(detector)에 의한 결과 신뢰도의 하한 잔향 시간이 매우 짧은 경우, 측정된 음압 레벨의 감쇠 곡선은 필터와 디텍터에 의해 영향을 받을 수 있다. 전통적인 순방향 분석에 있어서 신뢰할만한 결과의 하한은, BT> 16 그리고 T>2T_det가 되어야 한다.

   여기에서 B는 필터의 대역폭이며, T_det는 평균 디텍터(averagingdetector)의 잔향 시간이다.

   측정 범위의 포괄성이 낮은 경우에 있어서 그 하한은 아래와 같이 줄어들 수 있다.

      BT>8 그리고 T>T_det

      비 고 매우 짧은 잔향 시간은 4.2.2에서 기술한 역방향 기법에 의해 분석될 수 있다.
               이 경우에서의 신뢰할만한 결과의 하한은 BT>84 그리고 T>T_det/4 이다.

7. 공간적인 평균 다양한 음원과 마이크로폰 위치에서 측정된 결과들은 개별적인 영역에의 측정값으로 혹은 공간적인 평균값을 통하여 실내 공간의 전체적인 값으로 사용될 수 있다. 이 공간적 평균은 다음의 과정에 의해 얻어질 수 있다. 그 적용된 방법은 측정 결과의 보고서에 기술되어야 한다.

a) 측정 결과의 산술 평균(arithmetic averaging) 각 경우의 음원과 마이크로폰 위치에서 측정된 개개 잔향 시간의 결과를 평균하여 공간적인 평균값을 취한다. 규격 편차에 의해 측정의 정밀도나 잔향 시간의 공간적 변화를 표시한다.

b) 잔향 시간의 경우, 감쇠 곡선의 조화 평균(ensemble averaging)을 사용한다. 각각의 개별 감쇠를 시작점을 일치시킨 채 중첩하여 표시한다. 명백한 음압 레벨의 제곱값(지수 또는 선형의 평균 과정에 의해,  4.2.2.3 참조)이 감쇠의 각 시간 간격의 증가에 따라 합해지고, 이 합산된 값의 흐름이 단일한 전체 조화 감쇠로 받아들여져 여기에서 잔향 시간 T를 계산한다(6. 참조).

8. 결과의 기술

8.1 표와 곡선 각 주파수에서 측정된 잔향 시간 및 기타 음향 변수의 평가는 그래프로 그려지고 표로 정리 되어야 한다.

   그래프의 경우, 각 점은 직선으로 연결되어야 한다. 가로축은 로그 스케일로 주파수를 나타내며 1옥타브 마다 15mm의 거리를 갖고 있어야 하고, 세로축은 1초에 25 mm 길이의 선형 척도 또는 10단계를 10 ㎝로 표시하는 로그 스케일로 표시한다. 측정 주파수 대역의 중심 주파수는 KS A 5113에서 규정하고 있는 것과 같으며, 주파수 축상에 그 값이 표시되어야 한다.

   잔향 시간의 경우 T₃₀의 500 Hz 대역과 1 000Hz 대역에서의 값을 평균함으로써 단일한 T_30,mid값을 계산할수 있다(T_20,mid도 사용 가능).
또한 400 Hz부터 1 250 Hz까지의 여섯 개 1/3옥타브 대역에서의 값으로 계산할 수도 있다.

8.2 결과의 보고 측정 보고는 그 측정이 이 규격에 의해 이루어졌음을 표기하고 있어야 한다. 측정의 보고에는 다음 사항이 포함되어야 한다.

a) 측정된 실내 공간의 이름과 장소

b) 방의 평면 스케치, 축적을 표시하여야 한다.

c) 방의 용적

      비 고 만약 측정된 실내 공간이 완전히 폐쇄된 곳이 아니라면, 그 용적에 대한 정의가 어떻게 이어진 것인지를 밝혀야 한다.

d) 음성 전달이나 음악 공연을 위한 방에서는 좌석의 형태나 개수(예를 들면 좌석 마감의 상황 등), 만약 두꺼운 흡음 마감 좌석이라면 마감의 두께와 종류, 마감재의 유형(다공질인지 아닌지, 들어올려지는 것인지 등)과 좌석의 어느 부분이 마감되어 있는지 등

e) 벽과 천장의 재료와 형태에 대한 기술

f) 측정시의 좌석 점운 상태와 포함 인원수

g) 커튼이나 방송 시스템(public address system), 전자적인 잔향 부가 장치 등 가변적인 설비나 요소가 있을 경우 여기에 대한 기술

h) 극장에서는 커튼(safftycurtain,decorativecurtain)의 상태

i) 무대의 가구나 콘서트용 마감 등의 상태에 대한 기술

j) 측정시 실내 공간의 온도와 상대 습도

k) 측정에 사용된 음원의 종류와 위치

l) 가급적 도면으로 표시된 마이크로폰의 위치에 의한 측정의 포괄 범위, 마이크로폰의 높이

m)측정 기기에 대한 기술, 음원이나 마이크로폰, 테이프 레코더의 사용 유무 등에 관한 사항

n) 측정일과 측정 기관의 이름