최근 야외공연장은 각종 공연이나 행사 등이 이루어지고 있으나 공연 시 비나 눈 등의 악천후에는 공연이 불가능하고, 공연 시 발생하는 강한 악기음들이 소음을 유발 해 이에 대한 개선이 요구되고 있다. 따라서 돔형 막 구조 천장을 설치하고 있으나 공연장 내부에서 소리가 서로 뒤섞이는 심각한 음향적 결함이 발생하여 운영 시 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 천장 막 구조 아래에 현수흡음체를 설치하여 음향성능을 개선하는 방안에 대해 검토하고 있으나 아직까지 국내에 이에 대한 연구 및 시공사례가 없어 어려움을 겪고 있다. 뿐만 아니라 최근 막 구조 야외공연장 천장에서 발생하는 음향적 결함을 해결하기 위한 다양한 대책을 수립했음에도 불구하고 공연자나 청중들이 느끼는 음향성능에 대한 만족도는 개선되지 않아 음향성능 평가 시 주관적 음향성능에 대한 평가도 병행되어야 한다는 주장이 제기되고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 평택, 서울, 임실에 건립된 막 구조 야외공연장 3곳을 대상으로 음향성능 측정, 음향시뮬레이션을 이용한 음향성능 개선안 제안, 가청화 기법을 이용한 청감실험 등을 통해 야외공연장의 음향성능 개선에 따른 사람들이 느끼는 반응정도 및 변화를 파악하고자 하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다.

1. 개선 전 야외공연장의 음압레벨(SPL500Hz)은 67.3∼69.0dB, 청감보정음압레벨은 74.3∼78.7dB(A), 잔향시간(RT500Hz)은 2.19∼3.82초, 초기감쇠시간(EDT500Hz)은 2.36∼4.60초, 음성명료도(D50,500Hz)는 11.4∼37.9%, 음악명료도(C80,500Hz)는 ?4.5∼-0.5dB, 음성전달지수(RASTI)는 42.7∼53.4%로 나타났다. 따라서 “풍물공연장”에서 요구하는 음향성능을 크게 벗어나 있어 이에 대한 개선이 필요하다.

2. 개선 후 야외공연장의 음압레벨(SPL500Hz)은 60.6∼64.7dB, 청감보정음압레벨은 65.0∼68.8dB(A), 잔향시간(RT500Hz)은 1.28∼1.66초, 초기감쇠시간(EDT500Hz)은 1.48∼1.76초, 음성명료도(D50,500Hz)는 49.4∼55.8%, 음악명료도(C80,500Hz)는 2.1∼2.8dB, 음성전달지수는 53.9∼58.5%로 개선되었다. 따라서 음향성능 개선 후에는 “풍물공연장”에서 요구하는 음향성능 평가지수를 충분히 만족하고 있다.

3. 청감실험 결과 개선 전에는 “울린다”, “크다”, “박력 있다” 에 대한 반응이 다른 어휘들에 비해 높게 나타났으며, “명쾌하다”, “청아하다”, “친밀감 있다”, “깊이 있다”, “짜임새 있다”에 반응은 낮게 나타났다. 그러나 개선 후에는 “울린다”, “크다”, “박력 있다”에 반응이 개선 전에 비해 낮게 나타났으며, “명쾌하다”, “청아하다”, “친밀감 있다”, “깊이 있다”, “짜임새 있다”에 반응은 개선 전에 비해 높게 나타났다. 따라서 물리적 음향성능을 개선함으로써 주관적 반응도 함께 변화되었다.

4. 청감실험을 통해 음향성능 개선 전·후의 평가어휘별 SD척도의 개선량을 분석해 보면 “울린다”, “크다”, “박력 있다”의 요소는 ?6.1%∼-30.3% 감소하였으나 “명쾌하다”, “청아하다”, “친밀감 있다”, “깊이 있다”, “짜임새 있다”의 요소는 13.0∼45%로 증가하였다. 따라서 물리적 음향성능이 개선되면 사람들이 느끼는 주관적 음향성능도 개선됨을 알 수 있다.

5. 청감실험을 이용하여 음향성능 개선 전·후 사람들의 반응을 살펴본 결과 ‘울림’과 ‘음량’에 대한 반응은 감소하고 ‘명료성’과 ‘친밀감’에 대한 반응을 증가하였다. 따라서 물리적 음향성능의 개선과 사람이 느끼는 주관적 반응과는 상당히 밀접한 관련성을 갖고 있으므로 향후 음향성능 평가 시 이러한 두 가지 평가방법을 병행할 필요가 있다.

While many different performances and events have recently been held in outdoor performance halls, the impossibility of holding any performance in case of bad weather, which involves rain or snow, and the big noises of musical instruments for performance require their improvement. Despite the efforts to build a domed membrane-structure ceiling, the serious acoustic defect of mixing sounds within a hall makes it very difficult to operate the hall. While a plan for installing a suspension absorber under the membrane structure of the ceiling to improve acoustic performance has been reviewed to solve this problem, no relevant research or construction has been performed in South Korea, thus causing trouble. In addition, although many different measures have recently been developed to remove the acoustic defects occurring in the ceiling of a membrane-structure outdoor performance hall, performers or audience failed to be more satisfied with acoustic performance and it is contended that acoustic performance evaluation should involve subjective acoustic performance. From this perspective, this study aimed to measure acoustic performance of three membrane-structure outdoor performance halls in Pyeongtaek, Seoul, and Imsil, respectively, suggest a plan for improving acoustic performance by using acoustic simulation, conduct psycho-acoustic experiment using auralization, and determine people''s changing responses to the improvement in acoustic performance of the halls. This study obtained the following results.

1. Before the improvement, the outdoor performance halls had the sound pressure level(SPL500Hz) of 67.3∼69.0dB, the weighted sound level of 74.3∼78.7dB(A), reverberation time(RT500Hz) of 2.19∼3.82sec, early decay time(EDT500Hz) of 2.36∼4.60sec, definition(D50,500Hz) of 11.4∼37.9%, clarity(C80,500Hz) of ?4.5∼?0.5dB, and the rapid speech transmission index(RASTI) of 42.7∼53.4%. It is far beyond the acoustic performance required for farmers'' musical instruments and needs to be improved.

2. After the improvement, the halls had the sound pressure level(SPL500Hz) of 60.6∼64.7dB, the weighted sound level of 65.0∼68.8dB(A), reverberation time(RT500Hz) of 1.28∼1.66sec, early decay time(EDT500Hz) of 1.48∼1.76 sec, definition(D50,500Hz) of 49.4∼55.8%, clarity(C80,500Hz) of 2.1∼2.8 dB, and the rapid speech transmission index of 53.9∼58.5%. After the improvement in acoustic performance, it fully met the acoustic performance assessment index required for farmers'' musical instruments.
3. Before the improvement of the psycho-acoustic experiment results, such vocabularies as “reverberant”, “loud”, “powerful” were at higher levels than other vocabularies and “clear”, “pure”, “intimate”, “deep”, “well-organized” were at lower levels. After the improvement, “reverberant”, “loud”, “powerful” were at lower levels than before the improvement and “clear”, “pure”, “intimate”, “deep”, “well-organized” were at higher levels. That is, the improvement in physical acoustic performance was accompanied by changed subjective responses.

4. As for the improvement on the SD scale for the vocabularies in the psycho-acoustic experiment, such elements as “reverberant”, “loud”, “powerful” decreased by 6.1%∼30.3% and “clear”, “pure”, “intimate”, “deep”, “well-organized” increased by 13.0%∼45%. That is, the improvement in physical acoustic performance is accompanied by the improvement in subjective acoustic performance.

5. The psycho-acoustic experiment found that there were more responsive to ‘reverberation’ and ‘volume’ and less responsive to ‘clarity’ and ‘intimacy’ after the improvement in acoustic performance. The improvement in physical acoustic performance is significantly strongly correlated with people''s subjective responses; therefore, it is necessary to contain both elements in acoustic performance evaluation.