No. 6. 소리란 무엇일까요?

 

 

소리란 무엇일까요?   ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트     한가로운 연못에 작은 돌을 던지면 그 주위로 퍼져가는 동그라미처럼 소리도 보이지 않는 공기의 파장이 높은 부분과 낮은 부분으로 번갈아 가며 성립되어 공기를 통해서 귀에 들어와 우리가 소리신호로 인지하게 됩니다. 이러한 일련의 과정들이 우리 생활 속의 소리전달 과정입니다. 이 소리는 반복되는 파형을 그리게 되는데 그것을 주파수(Frequency)라고 합니다. 예를 들어 1초에 120번의 파형을 생긴다면 120Hz라고 하는 주파수가 됩니다. 주파수 중에는 파형이 적게 발생하는 주파수 대역을 저음역이라고 하고 파형이 많은 주파수 대역을 고음역이라고 합니다. 우리의 삶 속에 늘 존재하는 이 소리는 상온에서 매 초당 약 1,130피트(340m/s)의 빠른 속도로 전달됩니다.     소리에 관해서 자주 사용되는 용어들을 알아봅시다.   주파수(Frequency)     ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트     소리에 관련하여 말하면 음파가 1초간에 몇 번 진동하는가를 나타내는 단위이고 헤르츠(Hertz = Hz)로 표기가 된다. 1,000Hz의 신호는 1초간에 1,000회의 진동을 하고 있다는 것이다. 진동수가 빠를수록(많을수록) 높아진다.     가청 주파수   ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트     사람이 들을 수 있는 소리의 범위를 파장의 수로 나타낸 것이다. 파장을 주파수로 표시한다면 평균 청각 주파수의 범위는 20 ~ 20kHz이다. 또한 사람의 귀로 듣는 관점에서 볼 때, 감도가 제일 좋은 주파수의 범위는 1,000 ~ 5,000Hz로서 이 부근에서 소리가 가장 예민하게 느껴진다고 볼 수 있다.   일반적으로 가청 주파수는 사람에 따라서 또는 남녀노소에 따라 그 차이가 나며 나이가 들면 최고주파수가 실제로는 위의 값보다 점점 내려가는 것이 보통으로 되어있다. 큰소리를 오랫동안 듣게 되는 경우(락 콘서트, 산업현장, 등) 청각장애 Hearing Loss를 얻을 수 있다. 우리의 소리를 인지하는 귀의 고막은 한번 손상되면 회복하기 어려운 만큼 귀를 아끼고 관리해야 할 것이다.     데시벨(Decibel : dB로 표현)   ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트     사람의 청각이나 시각은 물리량이 어떤 규정레벨(Level)이 10배, 100배가 되어도 감각적으로는 수 배에서 몇 십 배 정도밖에 느끼지 못하는 성질을 가지고 있다. 파워앰프의 레벨을 2배로 올려도 그다지 음압 레벨이 상승한 느낌이 들지 않는 이유가 바로 여기에 있다. 이 감각은 정확히 대수에 비례됨으로 대수의 값이 소리의 세기를 표현하는 데 대단히 편리한 값이 된다. dB는 출력되는 두 음량 값 사이의 비율이다.     SPL (Sound Pressure Level)       ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트       음압의 크기를 데시벨 단위로 나타낸 것. 음압의 단위는 대기압의 100만분의 1을 1마이크로 바(μbar)로 정의하며 또는 Newton/m2(뉴턴/평방미터)인데 정상적인 청력을 지닌 사람이 소리로서 느끼는 최소의 음압 (0.0002μbar)을 기준으로 해서 0dB로 규정한 것이다. 보통 말소리의 음압은 1μbar정도인데 SPL로 표시하면 74dB가 된다. 소리의 크기와 음압 레벨의 대응을 보면 1kHz 주파수를 기준 하여 최소의 청력 값은 0 dB이다. 그리고 1m거리에서 속삭이는 소리의 크기는 20dB이고 2인이 보통 대화하는 소리의 크기는 74dB정도 된다. 혼잡한 거리의 소리의 크기는 80dB이며 오케스트라 연주의 소리는 10m 거리에서 100dB 정도 된다. 대중 집회에서 가장 편안하게 들을 수 있는 음압은 74dB가 가장 적합한 소리의 크기이다. 그렇다면 예배당의 음압은 어느 정도가 적당할까? 예배 중의 편안한 음압은 교회의 건축 상황과 성도 수, 연령층, 등에 따라 다를 수가 있다. 그러기 때문에 예배에 따라서 평균음압을 정하고 좌석위치마다 음압의 편차를 줄여야겠다.       음색(Timbre)   ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트     같은 주파수 440Hz의 소리일지라도 피아노와 바이올린은 음색이 다르다. 그 이유는 피아노와 바이올린 소리의 파형과 엔빌로프(Envelope)가 다르기 때문이다. 음색은 일반적으로 이 두 가지의 요소로 결정된다.     1) 파형(배음구성) : 같은 440Hz의 소리라도 실제의 소리에는 반드시 배음(고조파, 하모닉스 등으로 불린다)이 포함되어있다. 예를 들어 피아노의 A4의 줄은 440Hz로 진동할 뿐 아니라 2배인 880Hz나 3배인 1,320Hz, 4배인 1,760Hz 등 많은 진동을 동시에 발생한다. 단순한 1개의 피아노선도 여러 가지 복잡한 진동을 하고 있는 것이다. 이와 같이 현실의 대부분의 소리는 피치를 정하는 기본파와 그 배음으로 구성되어 있다. 그리고 이 배음이 포함되는 방법 즉 어느 배음을 어느 정도의 비율로 포함하고 있는가를 배음 구성이라고 하며 이 차이가 음색 차이의 큰 원인으로 되어 있다.     2) 엔빌로프(Envelope) : 음색을 정하는 것은 배음구성(파형)만은 아니다. 음량의 순간적인 변화의 패턴-엔빌로프도 큰 요소이다. 자연음은 소리가 날 때부터 소멸하기까지 일정한 음량으로 계속되는 것이 아니고, 그 음량은 시시각각으로 변하는 것이다. 예를 들어 피아노는 줄을 해머로 때리면 급격히 진폭이 크게 일어나 키(Key)를 누르고 있는 동안은 점차 음량이 작아지고 키를 떼면 뮤트가 걸려 급속히 소리가 소멸한다. 한편 바이올린에서는 활이 줄을 비벼서 소리를 내기 때문에 피아노보다는 일어서기가 느리며 일단 일어서면 그 후로는 일정한 음량이 된다. 활을 멈추면 소리는 거기서 끊어진다. 이 음량변화는 일어나기의 부분이면 0.01초 이하라는 순간적인 것이 대부분이다. 이것을 사람의 귀는 이 순간적인 음량변화를 민감하게 느끼게 되어서 음색의 차이로 인식을 한다.     다이나믹 레인지(Dynamic Range)         ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트     음향기기 또는 공간에서의 가장 커질 수 있는 dB값과 가장 작아질 수 있는 dB값의 범위를 말한다. 즉 그 표현할 수 있는 최대의 영역을 말하는 것이다. 예를 들어 예배 중 묵상시간의 가장 작은 침묵의 시간과 찬양을 하는 가장 소리가 큰 시간의 소리의 차이를 다이나믹 레인지라 한다. 만약 찬양시간의 피크레벨이 120dB, 침묵시간의 잡음레벨이 40dB이라 했을 때 다이나믹 레인지는 피크레벨 - 잡음레벨 이므로 120dB - 40dB = 80dB다이나믹 레인지는 80dB이다.     헤드룸(Headroom)   ♥ 이미지 출처 : 파워포인트 클립아트     헤드룸은 그 음향기기가 감당할 수 있는 최대의 크기 레벨을 표시하는 데 사용되는 중요한 용어이다. 피크레벨과 라인레벨(+4dB나 -10dB)의 차이를 말하며 일반적으로 고정적인 잡음레벨에서 그 헤드룸이 클수록 그것의 다이나믹 레인지는 더 커지기 때문에 더 좋은 성능을 내는 기기라고 말할 수 있는 것이다. 중요한 사실은 "소리는 헤드룸 안에서 분명한 음색과 볼륨의 힘을 갖는다."           ※ 자료 출처: 청년목회자연합(Young2080) 에즈37 『우리교회 우리예배를 위한 E Drive』