[음향] 소리란? 소리의 3요소

이번에는 제일 기초적인 내용을 다뤄볼라고합니다.

그것은 바로 소리의 3요소 입니다. 

소리가 가지고 있는 3요소 음량(Volume), 음색(Timbre), 음정(Pitch) 입니다.

각각 자세하게 알려드리겠습니다.

 

소리란?

소리는 진동입니다.

정확히 이야기하면 진동을 통해 발생한 에너지의 이동이라고 말할수입습니다.

 

소리는 일정한 주기를 가지고 있습니다. 이 경우 우리는 소리라고 말하며

일정한 주기와 형태를 알아 볼수 없는 형태를 우리는 소음이라고 부릅니다.

(주기란 : 똑같은 모양이 일정한 간격을 두고 반복되는 현상, 반복이 일어나는데 걸리는 시간)

공식으로 P(시간) = 1(초)/F(주파수) = Second 입니다.

(1 Second = 1000 ms)

상대적으로 높아지는 부분과 낮아지는 부분이 있는데 이 두 개를 거쳐 다시 원래대로 돌아오는 과정을

1주기(1 Cycle)이라고 부릅니다.

 

EX) 다음과 같은 파형의 주기와 주파수를 구하시오?

풀이 : 2번 진동할때 1ms 이며 1번 일어나는데 걸리는 시간이 0.5ms에 주기를 가지고있습니다.

 주파수를 구하기 위해서  1 Second = 1000 ms를 이용해 0.5ms를 Second로 바꿔줍니다.

0.0005입니다. 5/10000 = 1/2000

0.5ms/ 2,000 Hz를 가지고 있습니다.

 

음량(Volume)

 

소리의 크기는 진동폭(진폭)에 의해 결정됩니다.

진동의 폭이 크다면 소리는 커지고 진동의 폭이 작다면 소리는 작아집니다.

 

음정(Pitch)

앞에서 언급했듯이 소리는 일정한 주기를 가집니다.

음정을 결정하는 1초동안 진동하는 횟수에 따라서 음정을 결정하게됩니다.

소리의 높이를 주파수(Frequency)라고 하고 그중 음악에 사용되는 Frequency를 피치(Pitch)라고 합니다.

즉. 음의 높이는 진동수로 결정됩니다.

1초 안에 진동수가 더 많다면 당연히 높은 음정이 나게 되고 진동수가 적다면 낮은 음정이됩니다.

 

(계이름에서 A가 도가 아닌 라가 되는 이유는 '라' 음만이 소수가 아닌 정수의 Hz를 가지고 있기 때문입니다.)

(또한 여담으로 피아노 조율사들은 A3(A4)를 듣고 조율을합니다)

한 옥타브당 진동수는 2배수에 해당됩니다. A3 = 440HZ, A4 = 880Hz

음색(Timbre)

음색을 결정하는 것은 여러가지 이유에 따라 결정됩니다.

결정으로 음색을 결정하는 것은 파형(진동의 모양)에 의해 결정됩니다.

음색은 파형의 모양으로도 결정되지만 Harmonics(하모닉스) 배음에 따라 음색을 결정합니다.

예시로 똑같은 악기인 바이올린이 A3를 똑같은 음을 연주해도

두 개의 악기가 같은 음정에 소리를 내도 두 개의 악기의 소리는 다를것입니다.

우리가 음정을 결정으로 들리는것은 배음중 첫번째로 있는 Hz를 듣고 음정을 결정합니다. 이것을 기음이라고 부릅니다.

배음은 기음에 대한 배수들을 의미합니다.  x2, x3, x4 .... 등 을 말합니다. 비배음들도 존재합니다.

이 기음에 대한 배음에 비율에 따라서 소리의 음색을 결정합니다.