멀티미디어 공학 (4주차) (소리의 기본 요소)

{ 소리의 기본 요소 }

소리의 크기 (소리의 3요소)

: 큰 소리는 파동의 진폭이 크다는 것을 의미

  - 소리의 진폭은 공기의 압력의 변위를 의미 (소리의 크기 또는 음압은 dB(데시벨)로 표현

 

소리의 크기 (소리의 3요소)

: 사람의 귀가 인지하는 소리의 크기

  - 라우드니스

  - 단위: Phon (주파수에 따라 다르며, 3 ~ 4kHz에서 가장 민감)

소리의 높이(음) (소리의 3요소)

: 피치로 표현

  - 소리를 구성하는 음파의 주파수와 음계상에서의 상대적인 위치 모두에 관련

  - 소리를 듣는 사람이 어떠한 음이라고 말하는 것이 가능하도록 하는 것

소리의 높이(음) (소리의 3요소)

: 하모닉스

  - 기저톤 주파수의 정수배가 되는 주파수를 갖는 톤들의 모음 / 기저톤: 기저주파수를 갖는 톤

  - 악기에서 하나의 음을 연주하면 정해진 음의 주파수를 가지는 기저톤과 하모닉스 발생

예시) 

- 기저주파수의 정수배가 아닌 주파수를 갖는 톤을 섞으면, 정해진 음이 아닌 다른 음이 섞여 더 복잡한 소리를 내게 됨

- 한 두 톤이 생략되었다고 한다면 우리의 두뇌는 그 톤을 임의로 만들어 내 그 톤이 존재하는 것으로 인지

 

기저막:

  - 달팽이관의 바닥을 이루는 막

  - 다양한 넓이와 길이를 갖는 수천 개의 단단한 탄력 섬유로 구성

  - 난원창에서부터 멀어질수록 기저막의 폭과 유연성이 증가

  - 기저막의 진동은 소리의 주파수가 높을수록 난원창에 가까운 부분에서 그 정점이 나타남

  - 주파수가 낮을수록 난원창에서 먼 부분에 진동의 정점이 나타남

소리의 높이(음) (소리의 3요소)

: 기저막 

  - 복합파인 음파를 구성 주파수 성분들로 분해하여 각각의 성분이 달팽이관내의 해당 부분에서 나타나도록 함

  - 각 부분에 연결된 청세포는 감지된 진동을 동시에 뇌로 전달하고 뇌의 해당 부분에서 각 음으로 인지

 

소리의 색(음색) (소리의 3요소 - 소리의 크기, 소리의 높낮이, 소리의 색)

> 사람의 서로 다른 소리를 구분할 수 있게 해 줌

> 악기와 다른 악기가 동시에 같은 음을 연주할 때 두 악기를 구분 할 수 있게 해주는 성질

> 악기 또는 사람마다 다른 음색을 가짐

> 하나의 악기에서도 음역에 따라 다른 느낌을 줌

  - 낮은 톤에서는 따뜻한 느낌을, 높은 톤에서는 차가운 느낌을 주는 것

 

음색의 요인

1. 주파수 성분의 구성 또는 하모닉스

- 순음(정현파)을 제외한 모든 소리는 여러 개의 정현파로 구성

- 기음 또는 기본 주파수(기저음) : 가장 중요한 주파수

- 배음 : 기음의 정수배 되는 주파수들

 

스펙트럼: 

• 소리를 구성하는 정현파들의 정보, 즉 주파수와 관련된 정보
• 소리의 스펙트럼 또는 주파수 정보는 이산 푸리에 변환(DFT) 또는 빠른 푸리에 변환(FFT)으로 구할 수 있음
• 모든 악기들은 같은 음을 연주한다 하더라도 각 기음과 배음의 크기가 다름으로 그 음색이 달라짐

2. 엔벌로프

- 시간 흐름에 따라 소리의 크기가 변하는 것

- 기음/배음과 함께 음색을 결정하는 가장 중요한 요소 😎

음색의 요인

-> 악기마다 형태는 다르지만 대체적으로 유사한 형태의 엔벌로프가 구성됨

-> 악기에 따라 엔벌로프 모양이 달라짐

 

소리의 공간감(반향/잔향)

- 소리를 풍성하게 만드는 요소 (Spatial Location과 연관된 개념)

- 음원이 듣는 사람으로부터 얼마나 떨어져 있는지, 공간이 얼마나 넓고, 어떻게 생겼는지 느끼게 하는 것

ex) 연주홀마다 소리가 다르게 남 -> 공간감이 다르기 때문

- 음원으로부터 출발한 음파가 여러 경로를 통하여 목적지에 시간차이를 두고 도착할 때 발생하는 위상차(또는 지연)와 음압의 감쇠로 인하여 생기는 현상

 

소리의 윤곽

- 의미 : 멜로디의 전체적인 모양을 의미 / 음의 높낮이에 대한 고려 없이 올라갔다는 사실과 내려갔다는 사실만을 고려하여 만든 패턴

- 특징 : 허밍검색 등에서 사람의 허밍은 정확도가 떨어진다는 가정 하에 검색하는 특징소로 많이 활용

 

리듬

- 의미 : 연속된 음들의 길이와 그 음들이 하나의 유닛으로 그룹핑 되는 것

- 특징 : 많은 곡들에서의 음의 진행은 같으나 각 음의 길이가 달라져 다른 곡이 되는 경우가 많음 이러한 경우 피치는 같으나 리듬이 다른 진행이라고 함

 

템포 

- 의미 : 한 곡에서의 전체적인 속도

- 특징 : 노래를 듣는 사람이 곡에 맞추어 발로 박자를 맞춘다고 생각할 때 '얼마나 빨리 발을 구르고 있느냐'하는 것이 템포를 반영