음이란? / 전문용어

[뮤지케]

소리에따라서 각 주파수의 음압과 감각이 비례하지 않기때문에 감각적으로 같게들리는 소리를 강도(强度)로 나타낸 단위가 바로 폰(phon)이다.

어떤소리가 1kHz의 음압레벨과 같은 폰(phon)이라는 단위로 나타내는것이다.

즉 1kHz의 음압레벨 20dB에 대한 감각곡선을 20폰,40dB에 대한것을 40폰이라 하고 이와같은 척도를 음의 크기 준위(loudness level)라고 한다. 앰프에 붙어있는 라우드니스 콘트롤은 저음과 고음에서 감도가 낮아지기 때문에 청감상 이를 보정하기 위하여 넣는 기능이다. 따라서 소리의 세기(intensity)란 물리적인 양(量)을 의미하고 소리의 크기(loudness)는 감각적인 양(量)을 의미한다고 말할수 있겠다.

*음의 크기 준위(loudness level)*

1000Hz 순음의 음의 세기레벨 40dB의 으므이 크기를 1sone, 즉 1000Hz 순음 40phon을 1sone 으로 정의하며 그 표기 기호는 S, 단위는 sone이다.

S = 2^(L-40)/10 [sone]

S의 값이 2배,3배 등으로 증가하면 감각량의 크기도 2배,3배 등으로 증가한다.

5-4.옴-헬므홀쯔(Ohm-Helmholtz)의 법칙

복잡한 복합음(複合音)도 단순음(單純音)의 합성이며 이를 Fourier급수로 분해한 각각의 단순음 성분의 진폭에 따라 느껴는것과 같다. 다시말하면 인간의 귀는 순음이 아닌 여러가지 복잡한 파형의 소리도 각기의 순음의 성분으로 분해하여 들을수 있다는 음색에 관한 법칙으로 옴(Ohm)에 의해 제창되어 헬므홀쯔(Helmholtz)에 의해 증명된 법칙이다.

5-5.웨버 - 훼흐나(Weber - Fechner)의 법칙

감각의 양을 물리적인 양으로 관련시킨 중요한 법칙으로 어떤자극 I에 의해 생기는 감각량 S가있을때 자극을 ΔI만큼 증가시켰을때의 감각량의 증가분을ΔS라하면 ΔS는 ΔI/I에 비례한다.

            ΔS = KΔI/I  --------------------------------------- (2-1)

또는

            S = K logI  --------------------------------------- (2-2)

            단,K값은 I와 주파수에 따라 변함.

따라서 감각량은 자극의 대수(對數)에 비례함을 알 수 있는데 이를 웨버-훼흐나 법칙이라고 한다.

만일 자극이 소리인 경우에는 감각 S는 감각레벨로 나타낸 소리의 세기에 비례한다. 따라서 이법칙은 주파수의 변화를 옥타브(octave)로 표시하는 근거가 되고있다.

5-6.마스킹 효과(Masking Effect)

소음이 있는경우 필요한 소리는 소음의 영향을 받아 잘 들리지 않는다.  일반적으로 어떤소리가 다른소리를 들을수 있는 능력을 감소시키는 현상을 마스킹 효과(masking effect)라 한다.마스킹을 생리학적으로 볼때,어떨 소리의 자극에 따라 방전하는 신경섬유(神徑纖維)는 다른정보를 뇌(腦)에 전달할 수 없도록 되어있기 때문에 발생하는 현상이다.

여러가지 실측 결과에 의하면 마스킹 현상에서 아래와 같은 경향을 발견하였다.  마스크하는 음이 약할때는 그음에 가까운 주파수의 음만이 마스크되나 강할때는 그곳보다도 높은 음도 폭 넓게 마스크한다.

소음으로 인하여 듣고자하는 음이 마스크되는것은 좋지 못하지만 역으로 마스킹효과를 이용하여 소음을 음악으로 마스크하는 하는 것으로서 아파트에서 사용하는 BGM(Back Ground Music)이 있다.

5-7.양이효과 (Binaural Effect)

인간의 귀가 양쪽에 두개 있기때문에 한쪽의 귀만으로 듣는 경우와 다른 감각효과가 발생하는데 이와같은 현상을 양이(兩耳)또는 쌍이(雙耳)효과라 부른다.

사람은 소리의 방향을 수펴방향에 대하여 정확히 판단할 수 있는데 이것은 양쪽귀의 고막에 전달되는 음압의 크기에 대한 차이및 위상차가 있기때문이다.

소리가 정면또는 후면에서 전달되는경우 두귀의 음압의 크기및 위상은 같지만 정면과 측면사이에서 오는 소리는 음원에 가까운 쪽의 귀에 전달되는 음압이 먼쪽의 것보다 크며 위상 또한 앞서있게 된다.음압차는 크지않으며 높은 주파수에서는 위상차가 360도를 넘게되어 위상차에 의한 판단이 가지 않는다.

사람이 지니고있는 귀의 간격은 약23cm 가량이므로 이 길이의 파장에 해당하는 1500Hz이상과 그 1/4파장에 해당하는 약 400Hz이하의 주파수는 좌우 소리의 위상을 구별할 수 없게 되는데 특히 저음에서는 더욱 음의 방향감이 없어져 버린다.

또한 귀의 특성가운데 한 가지는 한쪽 귀로 들으면 어떤소리라도 들리지만 두귀로 들으면 듣고싶은 소리만 지각(知覺)되고 다른 불필요한 소리는 음량이 작아서 들리지 않는다. 따라서 모노(monaural)에서는 듣기에 좋지 않은소리도 스트레오에서는 좋은소리로 들릴수 있다.

5-8.스트레오 재생효과

스트레오 재생실험을 위해 그림2-4와 같이 두개의 방 A,B에 두개의 마이크와 스피커가 앰프를거쳐 2 채널로 배치되어있다.

방 A에 사람이 들어가 여러 위치에서 말을하고 방 B에서는 2채널에 연결된 스피커를 통해 사람이 이를 듣고 그 때마다 말하는 사람의 추정위치를 기록한결과 실제의 위치와 거의 비슷하게 나타났다.

사람의 말 대신 여러가지 악기로 연주를하여 같은 실험을하여도 비슷한 효과를 얻을수 있었으며 결국 듣는 사람은 각 악기의 분리감과 소리의 원근감,명료함이 증가함을 느낄수 있었는데 이와같은 효과를 스트레오(STEREO)재생효과라고 한다. STEREO 재생효과는 모노(즉 1채널)에 비해 아래와 같은 장점이 있다.

1)잡음과 신호의 분리가 좋아지며 소리의찌그러짐이 감소하는 듯 느껴진다.

2)각 악기의 분리도(分離度)가 좋아진다.

3)풍부한 음량감을 주며 소리에 생기가난다.

4)소리가 아주넓게 퍼지는 듯한감을 준다.

5)음원(音源)의 좌우감(左右感),원근감(遠近感)이 증가한다.

6)소리의 명료함이 증가하고,음성청취를 방해하는 불쾌한 잔향감을 감소시킨다