음(音: Sound)의 이해

[채실짱]

1. 음(音: Sound)의 이해 
 음 (音)이란 순수 우리말로 소리를 의미하는데 소리(음)란 공기의 진동이 고막    을 울려서 청각 신경을 통하여 들을수 있다

2. 음의 발생(發生)
* 사람의 성대로 공기를 울려줌
* 악기로 공기를 진동시켜서 소리로 울려준다.
* 자동자 소음이나 자연의 물, 바람 소리,모두 공기를 진동시켜 소리를 낸다.

3. 소리의 속도(Sound Velocity) : 1초 동안 진행거리 m/s
0도c에서 331m/S 상온에서 340m/s 수중8도c-1,435m/s
해수 1.5Km/s, 알미늄 5,100m/s 철 5,000m/s
동 3,900m/s 납 1,320m/s

“참고” 빛이나 전기 또는 전파의 속도는 1초에 300,000km
(지구둘래 7.5회의 거리)
빛도 물속에서는 19만4670kM/S
* 참고 비행기 1km/s, 자동차 50m/s

풍속 30/s
* 소리는 진공 속에서는 전달되지 않는다.

4. 음의 주파수와 파장
음파(音波)는 공기의 소(疏), 밀(密)파로 되어있다. 
⓵ 주파수(周波數 Frequency)
1초동안의 진동수를 주파수라 한다.
기호 ; f 단위 ; Hz(헬츠 Herze)
1000Hz=1KHz(킬로헬츠) 1000KHz=1MHz (메가헬츠)
1000MHz=1GHz(기가헬츠) 1000MHz=1THz(테라헬츠)

⓶ 파장(波長)
1회진동의 길이
기호 : λ(람다) 단위 : m(미터)
파장= 340/주파수(m) 주파수=340/파장(Hz)
주파수가 1000Hz인 경우 파장=340/1000=0.34(m) 즉 34cm
파장이 1m인 음파의 주파수는 
주파수=340/1=340(Hz).

5. 가청(可聽) 주파수와 초음파(超音波)
음에는 우리인간이 들을 수 있는 음과 전혀 들을 수 없는 음의 두 가지 음이
존재한다. 들을 수 있는 음의 주파수는 대략 20㎐∼20㎑까지 범위로 가청
주파수 (Audio Frequency)라고 하며 들을 수 없는 음의 주파수는 가청주파수 
범위를 벗어난 주파수로서 초음파(超音波=Ultrasonic)라고 한다.
20㎑ 이상의 진동주파수를 갖는 초음파는 우리인간은 들을 수 없지만 어두운 공 간을 훨훨 날아다니는 박쥐나 넓고 깊은 바다 속을 누비고 다니는 고래 따위는 초음파를 이용해서 활동하고 있다.
박쥐나 고래는 자기 입으로 초음파를 발사하고 목표물에서 반사파로 되돌아온 초음파를 추적하여 활동을 한다.
이것은 마치 잠수함이 바다 속 깊은 곳에서 소나(Sonar)를 이용해서 수중 항해 를 하는 것과 같은 이치이다.(소나는 초음파를 이용한 것)

6. 음의 3요소 
음의 높이(Pitch) , 음의 크기(Loudness), 음색(Tone)이 있다. 
1) 음의 높이(高低: Pitch)) 
음의 고저(高低)는 단위시간당 공기의 진동수를 의미하는데 우리가 들을 수 있 는 주파수 범위는 20㎐～20㎑까지 이다.
그렇다고 해서 이 범위의 주파수를 모두 평탄하게 들을 수 있는 것은 아니며 20㎐ 와 20㎑ 근처에선 잘 들리지 않는다.
가청주파수 범위에서도 가장 잘 들리는 주파수는 400㎐～1000㎐사이 정도며
이 범위를 벗어나면 잘 들리지 않는다.
그래서 오디오(Audio)에선 400㎐와 1000㎐를 기본 피치(Pitch)로 정하고 있으며 음악에선 440㎐를 기본 피치로 삼고 있다.
음악에서 기본 피치(Pitch)로 삼고 있는 440㎐를 5옥타브 건반배열의 표준 61건형에서 찾아보면 중앙 옥타브
안에서 가장 중앙에 위치한  음계 라는 것을 이해하게 된다.
라(A₄) : 440Hz A₃ : 20Hz A₅ : 880Hz
A의 간격을 1옥타브(Octsve)라고 한다. 
* 440Hz에서 옥타브 상수 약 1.059곱하면 위로 나누면 아래음이 된다.
* 고음(高音) : 주파수가 높은음 
* 저음(低音) : 주파수가 낮은음 (60Hz~20Hz 정도)
60Hz--부~웅, 120Hz--우~웅 20Hz--브~ ~ ~ 

2) 음의 강약(强弱 : loudness)
음의 강약(强弱)은 공기진동의 소밀도(疎密度)에 따르는 음압 레벨(Level)로서 진폭의 대소가 음의 강약을 좌우하게 된다.
음이 강하다는 것은 진폭이 큰 것이고 음이 약하다는 것은 진폭이 작은 것으 로 오르간에선 음악적 효과를 높이기 위해서 익스프레션 페달(Expression‎ Pedal)을 사용해서 음의 강약을 조정 해 주고 있다.
전자오르간에서 익스프레션 페달은 라디오의 볼륨과 같은 부분으로 필요할 때 오른쪽 발로 밟아서 음량을 조절하게 된다.

3) 음색(音色: Tone)같은 음정의 악기라도 그 느낌이 다르듯이 음에도 그 색깔이 있다.
* 음의 長短 음의 장단(長短)이란 음의 길이를 의미한다.

7. 소리를 감지 정도 
귀로 겨우 감지하는 소리와 귀에 고통을 느낄 수 있는 소리의 비율은 약 900만배이다.
이 비율이 너무 크기 때문에 데시벨(dB)로 표시한다.
* 0dB=0.0001μbar(기압의 단위), (1 Bar는 1기압). 
우리주변의 기압이 보통 1기압 입니다..
* 0dB---가슴에 귀를대고 겨우 들리는 고동소리, 미풍에 흔들리는 나뭇잎소리
주변에서 들리는 소리가 알듯 말듯 즉 내 흉을 보는 것 같은데 무 슨 말인지 잘 알아듣지 못할 정도의 소리가 음압으로 표시하면 0dB 이다.
* 140dB---구가 아플정도(제트여객기에서 3m거리의 굉음 . 
* 대화하는 정도 음압 : 60dB
* 좀 크게 이야기 할 때 : 70dB
* 비행기 이륙때 : 100dB
* 여객기 밑에서는 130dB--고막이 파열될정도 위험
* 음악 감상실 : 90dB 전후, 
* 공연장 가수가노래 90dB전후

8. 음압 측정 
1) SPL ; 1W 스피커의 출력을
1m 거리에서 측정한 음압입니다
SPL(Sound Pressure Level) 로 표시한다.

9. 소리의 전달거리
거리가 2배 될 때 마다 6dB 감소 즉 -6dB가됨니다.
소비전력을 2배로 증가 할 때 마다 3dB 증가합니다.
스피커 1개로 출력을 높이는 것보다 여러개를 사용하는 것이 먼거리 전달에 효 과가 큽니다

10. 스피커의 SPL.
* 혼스피커(HORN SPEAKER0 
50W---113dB
75W---114dB 
100W--113dB
* 음압이 106dB인 스피커의 1m에서 출력별 음압의 변화
1W-106dB
2W-109dB
4W-112dB
8W-115dB
16W-118dB
20W-119dB

* 20W 스피커를 1m앞에서 119dB의 큰 소리로 들리는데
1m--- 119dB
2m----113dB
4m----107dB
8m----101dB
16m---95 dB
32m---89 dB
64m---83 dB
128m---77 dB
256m---71 db(큰소리로 이야기하는 소리)--소음이 없을경우
512m---65 dB(보통 대화하는 소리의크기)--소음이 없을경우

11. 음의 3요소의 조화
음악을 예술적으로 다루기 위해서는 음의 3 요소를 조화 있게 다루어야 하며 이들 3요소 중 어느 하나라도 소홀히 하면 그 음악은 예술성을 잃게 된다
세 요소 중에서 음의 강약과 장단은 어떤 음을 강하게 내거나 약하게 또는 길 게 내거나 짧게 내는 것으로 끝나지만 음의 고저는 이미 정하여진 음계 주파수 로서 임의로 변경할 수 없는 주파수 이다.

12. 전자 오르간 간반의 음명과 주파수
[출처] [1] 소리(Sound)의 기초|작성자 촌교장

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