소리는 공기 등의 매질의 진동을 통해 전달되는 종파이다.
즉, 우리의 뇌는 고막으로부터 공기 입자의 '진동'을 감지하여 이를 인식하게 된다.
1. 소리의 높낮이 (Pitch)
소리의 높낮이는 진동수(Frequency)에 의해서 결정된다.
단위로는 헤르츠(Hz)를 사용하며, 이는 초 당 진동 횟수를 의미한다.
진동수가 높으면 높은 음정으로, 진동수가 낮으면 낮은 음정으로 들리게 되며,
사람이 들을 수 있는 가청 주파수(Hearing Range)는 대략 20Hz ~ 20,000Hz까지이다.
인간이 이론상 들을 수 있는 가장 낮은 주파수는 16Hz로, 이는 C0에 해당한다.
인간이 이론상 들을 수 있는 가장 높은 주파수는 20,000Hz로, 이는 D#9에 해당한다.
2. 소리의 세기 (Volume)
소리의 세기는 음압 , 또는 음의 크기(loudness)으로 표현되며, 단위로는 데시벨(dB)를 사용한다.
이 때, 데시벨은 절대적인 수치가 아니며, 숫자가 10 증가할 때 마다 실제 소리는 10배씩 증가하게 된다.
즉, 0dB과 20dB의 음의 크기의 차는 10^2 = 100배 차이이다.
보다 자세히 나타내기 위해, 폰(phon)과 쏜(sone) 단위를 사용하기도 한다.
이 때, 사람이 감지할 수 있는 소리의 가장 센/낮은 크기를 최대/최소 가청한계(Earing threshold)라 한다.
등라우드니스 곡선은 실험 결과를 토대로 만들어졌기 때문에 estimated(추정 영역)이 포함된다.
위 표에 따라, 다음과 같은 의미있는 결과를 알 수 있다 :
- 대체로 낮은 주파수일수록 작게 들린다.
- 3~4k Hz의 구간은 인간이 감지하기 제일 쉬운 구간 중 하나이다.
3. 위상 (Phase)
소리의 진동은 주기함수이고, 따라서 이에 따른 역위상 역시 존재한다.
서로 같은 위상의 소리가 겹쳐지면 더욱 큰 소리가 나게 되고,
서로 역위상 관계의 소리가 겹쳐지면 서로 상쇄된다.
간혹 비슷한 주파수 영역대를 공유하는 악기들의 중간 부분이 텅 비는 경우가 발생하는데,
이는 역위상의 파형과 원래 파형이 겹쳐져 위상 상쇄(Phase Cancellation)가 발생하였기 때문이다.
수식_1. https://coldhearted-sirius-alpha-22.tistory.com/58
표_1. 등라우드니스 곡선 : http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=4331
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