In this study, the ray tracing computer program has been developed and subsequently, the echogram is obtained. From this echogram, we find the sound decay curves at the various positions of receiver. The speech intelligibility parameters ($C_80$ and Speech Transmission Index) are also calculated. Comparison of the computer simulation with the results of experiment is very favourable.
We can also extend this program to the multi-sound source system. And this ray tracing program can be used to predict the various acoustical characteristics of room and to design architectures such as rooms, theaters and concert halls.
본 논문에서는 레이 트레이싱(Ray Tracing) 컴퓨터 프로그램을 작성하였다. 그 결과로써 얻어진 실내의 임펄스응답(Ech ogram)으로부터 음의 감쇠곡선(Sound Decay Curve) 과 음의 명료도(Speech Intelligibility)를 나타내는 계수, $C_80$ 및 STI (Speech Transmission Index) 등을 계산하였다.
작성된 레이 트레이싱 프로그램의 타당성을 검토해 보기 위하여 한국과학기술원의 동부강당을 모델로 하여 실험을 수행한 결과 음의 감쇠곡선은 시뮬레이션의 결과와 실험결과가 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다. 음의 명료도의 경우는 실제 실험수행의 한계로 인하여 직접적으로 실험과 시뮬레이션의 결과를 비교하지는 못하고 간접적으로 Bradley[14] 의 실험결과인 $C_80$ 과 STI 와의 관계곡선과 시뮬레이션으로 계산된 $C_80$ 과 STI 와의 관계를 비교하였다. 그 결과는 Bradley 의 실험결과와 잘 맞고 있음을 알았다.
이 연구결과 기존의 음의 감쇠를 나타내는 Eyring식은 실내의 형상이 복잡하거나 벽면의 흡음계수의 변화가 있는 경우 상당한 오차를 보이거 있음도 알 수 있다.
이 프로그램은 초기 발생되는 레이 에너지에 분포를 줌으로써 실제 스피커와 같이 음원의 방향성도 고려할 수 있고 또 여러 개의 음원을 고려할 수도 있다. 따라서 이 프로그램은 건축물의 음향설계 및 기존 건축물의 음향 보완 시스템 설계 등에 있어서 유용한 정보를 제공할 수 있으리라 기대된다.
