소리를 잡으려면 음파를 알아야

진동과 음파에 대한 이해이세상에 존재하는 모든 물체는 에너지가 가해지면 진동을 만들어냅니다. 1초에 몇번 진동하는가에 대한 단위를 헤르츠(HZ)라고 하는데 사람의 귀로 들을 수 있는 가청주파수의 진동수는 20헤르즈에서 20000헤르즈라고 알려져 있습니다. 현재 음악분야에서는 440hz(1초에 440번 진동하는음)를 국제표준음으로 삼고있습니다. 음악이라 함은 세상에 많은 종류의 악기들이 있어 솔로나 듀엣, 앙상블, 오케스트라 등이 모이거나 흩어져서 독특한 테마의 하모니를 만들어내는것을 말합니다. 수많은 종류의  악기들 중에 대금이라는 악기가 가지고 있는 음역과 주파수영역대 그리고 음색과 진동수를 통한 인체반응이나 정서적인 영향에 대해서 연구해보는것은 매우 흥미로운 일이 될 것입니다. 이러한 시도가 뜻밖의 미지의 영역에 도달 할 수 있겠다는 기대감으로 선학의 연구결과를 토대로 탐험을 계속하여 나갑니다. <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/99AFDF455BA5CEC819" class="txc-image" width="420" style="clear: both; margin-right: 8px; float: left;" border="0" vspace="1" hspace="1" exif="{}" data-filename="20180914_222422.png" actualwidth="420" id="A_99AFDF455BA5CEC81991F6"/>기음과 배음기음(Fundamental tone)이란 기본 주파수가 되는 음으로서 하나의 음이 울렸을때, 가장 뚜렷하게 나타나는 음으로 진폭이 가장 큰 주파수를 말하며 기음의 음이 소리의 음고와 음정을 결정합니다. 이에 반하여 배음(Over tone)이란 기본주파수의 정수배가 되는 주파수를 가진 음으로서 여러 진폭의 소리들이 함께 울리면서 소리의 음색을 결정한다 하여 배음을 고조파(Harmonics)라고도 부릅니다. 음정과 음색을 알고자 한다면 기음과 배음의 관계에 대해서 이해하는 것이 중요합니다. 기타를 칠때의 경우를 생각하면 손으로 어떤 음을 튕겼을때 배음이 함께 공명하여 진동을 만들어내는 것을 관찰할 수 있을것입니다. 이렇게 듣게 되는 가장 낮은 주파수가 그 울림의 「음정」을 알려주고, 나머지 배음들이 뒤따라서 울리게 되어 「음색」을 결정짓게 된다고 합니다. 음악에서의 기음은 악보에 표기된 음계에 해당하는 주파수를 의미합니다. 예를 들어 피아노의 기준음인 A(5번째음 라)의 주파수는 440hz이며 A음의 배음은 정수배의 주파수인 880hz(2배), 1320hz(3배), 1760hz(4배)와 같이 이어서 배음이 발생합니다. 가청주파수 대역별 청감특성  20~20kHz의 가청주파수 내에서의 저음, 중음, 고음의 영역대별 귀에 들리는 느낌은 일반적으로 사람에 따라 차이가 있겠지만 일반적으로 전축이나 오디오 음향기기의 주파수 대역을 설정하는 이퀄라이져 EQ를 사용하여 특정 대역을 높이고 낮추면서 직접 청감상 차이를 경험해 보는 것이 가장 빠르고 좋다고 합니다. 대략 오디오에서 분석하는 청감느낌은 아래 그림과 같습니다. (출처 : 음향기술연구소 - 음정 보정을 위한 이퀄라이저 사용법I) <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/99588A455BA5C9370D" class="txc-image" width="1012" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" exif="{}" data-filename="음역대별 특성.png" actualwidth="1012" id="A_99588A455BA5C9370D044D"/> 무엇을 들을 수 있는가사람들은 나이가 들어가면서 고음에 둔감해 집니다. 80년대에 워크맨(walkman)타입의 음향기기를 가지고 헤드폰위주로 음악을 열심히 듣던 세대들중 많은 사람들이 가는귀를 먹었다고 하고, 지금은 대다수의 젊은 청년, 혹은 청소년들이 스마트폰 헤드세트 등에 무방비 노출되어 귀를 망쳐가고 있다합니다. 대략 20,000hz를 듣는것은 귀가 상하지 않은 어린 아이들이 많고, 성인들은 16,000hz정도가 한계인 분들이 많다고 합니다. 그래도 연주음역대 넓은 악기중에 파이프 오르간(70hz-16,000hz)의 소리를 듣고 즐기는 데 지장이 없을 정도가 됩니다. 아래에 사람의 목소리와 각종 서양악기들의 주파수 음역대를 소개합니다.    <table width="702" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 702px; border-collapse: collapse; mso-table-overlap: never;"><tbody><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 337px; height: 2.82pt; text-align: justify;">성악 파트별</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 364px; height: 2.82pt; text-align: justify;">주파수 대역</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 337px; height: 2.82pt; text-align: justify;">베이스</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 364px; height: 2.82pt; text-align: justify;">87.31 ~ 349.2 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 337px; height: 2.82pt; text-align: justify;">바리톤</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 364px; height: 2.82pt; text-align: justify;">98 ~ 392 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 337px; height: 2.82pt; text-align: justify;">테너</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 364px; height: 2.82pt; text-align: justify;">130.81~ 493.9 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 337px; height: 12.82pt; text-align: justify;">알토</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 364px; height: 12.82pt; text-align: justify;">174.6 ~ 698.5 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 337px; height: 12.82pt; text-align: justify;">소프라노</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 364px; height: 12.82pt; text-align: justify;">246.9 ~ 1174.7 Hz </td></tr></tbody></table>   <table width="699" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 699px; border-collapse: collapse; mso-table-overlap: never;"><tbody><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 2.82pt; text-align: justify;">오케스트라 주요 악기별</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 2.82pt; text-align: justify;">주파수 대역</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 2.82pt; text-align: justify;">베이스 비올라</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 2.82pt; text-align: justify;">41.2 ~ 246.9 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 2.82pt; text-align: justify;">베이스 튜바</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 2.82pt; text-align: justify;">43.6 ~ 349.2 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 2.82pt; text-align: justify;">바순</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 2.82pt; text-align: justify;">61 ~ 493 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">파곳</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">61.74 ~ 493.9 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">첼로</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">65.47 ~ 698.5 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">파이프오르간</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">70 ~ 16,000Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">트럼본</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">82.41 ~ 493.9 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">팀파니</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">87 ~ 174.6 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">프렌치 혼</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">110 ~ 880 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">비올라</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">130.81 ~ 1174.7 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">트럼펫</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">164.8 ~ 987.8 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">소프라노 섹소폰</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">196 ~ 1174 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">클라리넷</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">164.8 ~ 1568 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">베이스 클라리넷</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">73 ~ 587 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">바이올린</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">196 ~ 3,136 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">오보에</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">261.6 ~ 1568 Hz</td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">플룻</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">261.6 ~ 2349.3 Hz </td></tr><tr><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 336px; height: 12.82pt; text-align: justify;">피콜로</td><td valign="center" style="padding: 1.41pt 5.1pt; border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 362px; height: 12.82pt; text-align: justify;">523.2 ~ 4698.7 Hz</td></tr></tbody></table>  <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/99877A455BA5CEED0D" class="txc-image" width="567" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" exif="{}" data-filename="frequency.png" actualwidth="567" id="A_99877A455BA5CEED0D8687"/>[도움받은 글]음정과 음색, 기음과 배음 | 작성자 파라드림 /  Independent Recoring Network - Interactive Frequency Chart)<a href="http://www.independentrecording.net/irn/">http://www.independentrecording.net/irn/</a> /  이헤폰 측정치 분석 - [공유] 오디오에서의 주파수응답에 대하여|작성자 마이파이