전화기에 음악소리가 둔하게 들리는 이유

[질주(상진)]

소리라는 것은 수 많은 주파수 성분의 정현파(사인파)형의 파동이 섞여 있는 것이며, 파동이라는 것은 섞인다고 그 개개의 정현파 성분들이 변질되는 것이 아닙니다. 즉, 어떤 소리나 파동도 개개의 정현파 주파수 성분들로 분해할 수 있고, 또한, 거꾸로 개개의 정현파 파형을 적당한 비율로 더해서 어떤 소리나 파동도 만들어낼 수 있는 것입니다.

이렇게 어떤 소리나 파동을 개개의 정현파 주파수 성분의 합으로 분해했을 때, 각 성분들의 주파수별 크기(진폭)를 스펙트럼이라고 하며, 보통 가로 축은 주파수, 세로 축은 진폭의 형태의 그래프로 주로 나타냅니다.

사람이 귀로 들을 수 있는 가청 주파수는 약 20Hz의 저음부터 약 20kHz의 고음까지입니다. 이 범위를 벗어나는 소리는 사람이 듣지 못하며, 박쥐같은 동물들은 사람이 듣지 못하는 고음(초음파)도 인식할 수 있습니다.

음악, 특히 락과 같이 악기가 풍부한 음악은 보통 사람이 들을 수 있는 가청 주파수 대역 전체를 거의 다 사용합니다. 즉, 베이스 기타의 둥둥거리는 저음부터 챙챙거리는 하이햇이나 띵띵거리는 전자기타의 고음까지, 20Hz-20kHz의 거의 전대역에 걸쳐 스펙트럼이 꽉 차있는 것이 음악이고, 이런 높고 낮은 소리의 모든 성분들이 잡음 없이 뚜렷하게 잘 들리는 것을 음질이 좋다고 말 할 수 있는 것입니다.

전자회로와 스피커로 이런 소리를 제대로 재현하기 위해서는 역시 20Hz-20kHz의 가청 주파수 전 대역에 걸쳐 균일하게 증폭을 해 줄 수 있는 회로를 만들어야 하는데, 그러기 위해서는 회로가 복잡해지고 부품 수도 많아지며 스피커도 좋은 것을 써야합니다.

그런데, 전화기는 집집마다 한 대 이상 씩 다 있어야 하는 물건이고 그 용도가 음악을 듣기 위한 것이 아니라 그냥 의사소통을 위한 대화만 되는 정도면 되는 물건이기 때문에, 굳이 비싸고 어렵게 만들어서 가청주파수 전체에 걸쳐 제대로 음이 재현되도록 만들 필요가 없으며 또한 현실적으로 그럴 수도 없습니다.

그래서 정해진 전화기의 대역폭이 300Hz-3300Hz이고, 이 범위를 벗어나는 주파수의 소리 성분들은 제대로 전달이 되지 않게 됩니다. 이 주파수는 가청주파수의 작은 일부분에 불과하지만, 보통 사람의 음성의 스펙트럼은 이 범위 안에 대부분의 성분들이 포함되기 때문에 이 폭으로도 충분한 것입니다.

이와 같이 제한된 폭을 가지는 전화기로는 20Hz-20kHz 전 폭에 걸친 스펙트럼을 가지는 음악을 들으려 해도 300Hz-3300Hz 범위의 성분만 제대로 전달되고 나머지는 다 뭉개져서 전달되기 때문에 소리가 둔하고 텁텁하게 들리는 것입니다.

출처-네이버