우리 주위는 항상 소리와 접해 있다. 좋은 소리, 나쁜 소리, 신경질 나게 하는 소리, 달콤한 소리, 거친 소리, 아름다운 소리, 시끄러운 소리 등등 많은 소리가 우리의 청지각신경을 자극한다.
그런데 소리는 어떤 특징과 특질을 가지고 있을까?
폭탄 터지는 소리, 벼락소리, 악쓰는 소리는 큰 소리이고, 속삭이는 소리나 멀리에서 들리는 소리는 작은 소리이다.
그리고 보편적으로 볼 때 여성의 목소리는 남자의 목소리보다 높다.
이런 차이들은 어떻게 생기는 것일까?
이런 원리들은 소리굽쇠를 이용해서 관찰하면 쉽게 파악할 수 있다.
아랫글은 소리굽쇠를 이용해서 관찰한 소리의 특성과 특징에 대한 설명이다.
1) 큰 소리와 작은 소리
이것은 소리굽쇠를 통해서 나온 파동의 진폭으로 구분할 수 있다.
여기서 진폭이란 진동의 폭을 말하는 것인데, 진동의 중심에서 가장 멀리 진동한 점까지의 거리이다.
진폭이 크면 큰 소리를, 진폭이 작으면 작은 소리를 듣게 된다.
2) 높은 소리와 낮은 소리
이것은 음원의 진동수(주파수)에 관계가 있다. 여기서 진동수는 1초 동안 음원이 진동한 횟수를 말하는 것이고, 그 단위는 Hz(헤르쯔)를 사용한다.
즉 소리굽쇠를 통해서 나온 음원의 진동수치가 크면 높은 소리가 되고, 진동수가 작으면 낮은 소리가 나게 된다.
예를 들어 피아노의 '도'음은 진동수가 264Hz이고 '솔'음은 396Hz이다.
진동수치를 크게 하기 위해서는 줄을 팽팽하게 당기거나 줄의 길이를 짧게 하면 된다.
사람의 목소리를 낼 때도 압력이 높은 공기를 후두쪽으로 보내서 성대의 근육이 팽팽하게 되도록 하면 주파수가 넢은 소리를 낼 수가 있게 된다.
3) 소리의 맵시
소리의 음색을 결정하는 것으로써 파의 형태에 따라 구분된다.
즉 사람마다, 또는 악기마다 소리의 크기나 높이는 같은데 다른 소리로 들리는 것은 진폭이나 주기에 상관 없이 두 악기가 내는 소리는 반복되는 파형의 모양이 서로 다르기 때문이다.
사람도 같은 크기 같은 높이의 소리라 해도 사람마다 다르며, 그 이유는 사람마다 독특한 파형을 가지고 있기 때문이며 이 때문에 전화소리만 듣고도 상대방이 누구인지를 알 수 있는 것이다.
이런 원리를 이용하여 음성인식시스템이 개발되고 있으며 일부에서는 이미 실용화 되고 있다.
아래 그림은 피아노와 클라리넷의 "솔"음의 파형이다.
4) 소리의 단위
소리의 세기를 나타내는 단위로는 dB(데시벨)을 사용한다.
인간이 들을 수 있는 가장 작은 소리를 기준으로 소리의 세기가 10배 커질 때마다 10씩 증가한다.
즉 가장 작은 소리는 0 dB이고 이보다 10배 큰 소리는 10 dB, 100배 큰 소리는 20 dB이다.
5) 소리의 속도
소리의 속도는 소리를 전달시키는 매질이나 온도에 따라 달라진다.
보통 매질의 밀도가 클수록 소리의 속도는 빠르다.
또한 온도가 높을수록 소리의 속도는 빨라지게 된다.
진공 : 0m/s, 공기 : 340m/s, 얼음 :3232m/s, 강철 : 4900m/s, 목재 :1000 - 4700, 물 : 1433m/s
6) 참고사항
황소의의 울음소리와 수탉의 울음소리, 그리고 스자폰 소리와 트럼펫 소리를 대비할 때
황소의 울음소리는 수탉의 울음소리에 비해서 진폭이 크기 때문에 소리가 훨신 훨씬 크다. 그러나 주파수의 수치가 적기 때문에 소리의 높이는 훨씬 낮다. 수탉의 소리가 훨씬 높게 들린다는 얘기다.
스자폰 소리는 트럼펫 소리에 비해서 진폭이 크기 때문에 소리의 크기가 훨씬 크다. 그러나 초당 진동수가 적기 때문에 주파수의 수치가 적고 청지각으로 인지되는 소리의 높이가 훨씬 낮게 된다.
참고자료 chshin5.netian.com
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