[논문]화재발생시 음향통보장치 신호음의 청감반응에 관한 실험적 연구

송혁

문제 정의

청감실험을 실시하였다. 또한 각 소리에 대한 음질 지수간의 변화를 살펴봄으로써, 화재를 알리는 소리로 적합한 소리를 찾아 보다 빨리 대피 또는 초기진압에 기초적인 자료를 제공하고자 한다.
이에 본 연구에서는 화재 발생시 화재 경고음으로 비상벨(경종) 소리를 포함한, 30개의 소리를 들려주고 화재 발생시 화재를 알리는 적합한 소리를 들려주는 청감실험을 실시하였다. 또한 각 소리에 대한 음질 지수간의 변화를 살펴봄으로써, 화재를 알리는 소리로 적합한 소리를 찾아 보다 빨리 대피 또는 초기진압에 기초적인 자료를 제공하고자 한다.
청감반응 실험의 결과는 주관반응과 물리적 지수와의 상관성 분석을 통해 주관반응에 영향을 미치는 음질지수를 분석하고자 하였다. 30개의 음원에 대한 설문결과 청감실험 응답한 평균값과 dB(A) 를 포함한 각 음원의 물리적 지수값을 사용하여 상관관계 분석을 실시하였다.

제안 방법

소리는 최소한 싫지 않으면서 유쾌해야하고, 알아들을 수 있어야 한다. 또한 음질의 심리적인 측면에 있어서의 3가지 접근방식을 제안 했다. 적합성, 또는 자극-반응 양립성, 소리의 유쾌한 정도 소리의 판별 성이다.
그러나 일상생활 중에 화재 경고 설비의 소음을 구분하지 못하면, 피해가 급증하리라 생각된다. 이러한 문제점을 해결 하고자 본연구에서는 화재발생시 비상벨 소리에 대한 청감 반응 실험을 통해 기존의 소리보다 위험감, 긴장감, 급박한 느낌을 드는 음원 30개를 선정하여 '화재 발생 시 경고음으로 적합한가?'에 대한 청감 반응과 반응에 따른 음질지수간의 상관관계를 통하여 얻은 결론은 아래와 같다.
2). 청감실험은 제시음원은 1회 들려주어 그 반응을 선택하도록 하였으며 Fig. 3 에서와 같이 음의 제시 시간을 6초로하고 다음 음원을 듣기까지 4초간의 간격을 두었다. 피험자는 이 음원을 들으면서 청감실험용 sheet에 표시하도록 하였고, 음원의 종료를 알리는 두 번의 순음과 음원의 시작을 알리는 한 번의 순음을 들려주었다.
3 에서와 같이 음의 제시 시간을 6초로하고 다음 음원을 듣기까지 4초간의 간격을 두었다. 피험자는 이 음원을 들으면서 청감실험용 sheet에 표시하도록 하였고, 음원의 종료를 알리는 두 번의 순음과 음원의 시작을 알리는 한 번의 순음을 들려주었다.

대상 데이터

본 연구에서 사용한 음질지수는 Loudness(L), Sharpness(S), Fluctuatuin strengh(FL), Tonality(T), Rou앙mess(R), Unbiased Amoyance(UA) 이다.
1과 같다. 선정된 음원에 대하여 20 - 30 세 까지의 정상적인 청력을 가진 40명을 대상으로 청감에 대한 실험을 실시하였다. 실험은 일상생활과 같은 조건을 부여 한다는 취지에서 일반 강의실에서 외부 소음이 들리는 시간대를 선정 하였다.
선정된 음원에 대하여 20 - 30 세 까지의 정상적인 청력을 가진 40명을 대상으로 청감에 대한 실험을 실시하였다. 실험은 일상생활과 같은 조건을 부여 한다는 취지에서 일반 강의실에서 외부 소음이 들리는 시간대를 선정 하였다. 또는 외부 소음레벨은 55~60 dB(A)을 나타냈다.
음원의 선정은 상용화된 음원 중에 일차적으로 200개를 선정 하였고, 선정된 음원 중에 신호음으로 적합하다고 판단되는 음원을 음향에 종사하는 전문가들(7명)에게 들려준 후, 화재발생시 경고음으로 판단되는 30개를 선정하였으며, 그 주파수 특성은 Fig. 1과 같다. 선정된 음원에 대하여 20 - 30 세 까지의 정상적인 청력을 가진 40명을 대상으로 청감에 대한 실험을 실시하였다.

데이터처리

음질지수를 분석하고자 하였다. 30개의 음원에 대한 설문결과 청감실험 응답한 평균값과 dB(A) 를 포함한 각 음원의 물리적 지수값을 사용하여 상관관계 분석을 실시하였다. 분석은 통계 분석에 사용하는 SPSS for Windows Release 10.
30개의 음원에 대한 설문결과 청감실험 응답한 평균값과 dB(A) 를 포함한 각 음원의 물리적 지수값을 사용하여 상관관계 분석을 실시하였다. 분석은 통계 분석에 사용하는 SPSS for Windows Release 10.0을 사용하였으며, Pearson 상관계수를 산출하였다.

성능/효과

1) 단순히 신호음을 듣고 화재발생시 적합한 경고음 선정에 관한 청감반응에는 기존 경고음(경종) 은 화재경고음(fire alarm)은 기준으로 3.88을 얻었고, 비행기 비상음(airr询d)는 4.10, 배 크락숀(klaxon2) 은 4.38, 구조신호(S.O.S)는 4.15 얻음으로 기준이되는 음보다도 높은 반응 정도를 나타내 주었다. 화재 발생시 장소에 따라 경고음의 선택에 신중 하여야 할 것으로 판단된다.
2) 음질지수 상호간의 상관계수는 Loudness(L)와 Unbiased Annoyance(UA)의 값이 0.63 으로 가장 높게 나타났으며, 그 다음은, Sh迎ness(S) 와 Rough- ness(R)의 관계가 -0.40으로 나타났다. 주관반웅에대한 음질지수는 Rou매mess(R)과 가장 높은 관계를 보이고 있으며, 그 다음으로 Fluctuation Strength(FL) 및 Tonality(T)이며 음의 상관관계를 나타냈다.
음질지수간 상관계수는 Loudness(L)와 Unbiased Annoyance(UA)의 값이 0.63으로 가장 높게 나타났으며, 그 다음은 Sharpness(S)와 Rou아mess(R) 의 관계가 -0.40으로 나타났다. 주관반응에 대한 음질지수는 Roughness(R)과 가장 높은 관계를 보이고 있으며, 그 다음으로 Fluctuation Strength(FL) 및 Tona- lity(T)이며 음의 상관관계를 나타냈다(Table 4).
40으로 나타났다. 주관반응에 대한 음질지수는 Roughness(R)과 가장 높은 관계를 보이고 있으며, 그 다음으로 Fluctuation Strength(FL) 및 Tona- lity(T)이며 음의 상관관계를 나타냈다(Table 4). 이러한 분석은 심리적인 반응에 대한 음원의 특성을 반영하기 위한 분석으로써, 물리적 형태의 음원의 특성을 심리적 값에 반영하는 기초적 자료가 될 수 있다.
화재의 증가율은 0.7% 증가 하였고 일일 화재 평균 건수는 92.7건이었다. 또한 2004년 상반기의 발생한 화재 4, 668건의 화재원인을 분석한 결과 주택이 3, 800건 아파트가 868건 이었다.

후속연구

주관반응에 대한 음질지수는 Roughness(R)과 가장 높은 관계를 보이고 있으며, 그 다음으로 Fluctuation Strength(FL) 및 Tona- lity(T)이며 음의 상관관계를 나타냈다(Table 4). 이러한 분석은 심리적인 반응에 대한 음원의 특성을 반영하기 위한 분석으로써, 물리적 형태의 음원의 특성을 심리적 값에 반영하는 기초적 자료가 될 수 있다.

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