음향의 기초인 소리의 3요소.

소리는 음향의 기초가 되는 영역입니다. 소리를 이루는 3요소를 파악 함으로써 소리가 전달되고 들리는 과정을 이해하기 위한 기초 지식을 쌓을 수 있는 바탕이 됩니다.

먼저, 소리전달의 3요소부터 알아 보겠습니다. 

 

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1.소리 전달의 3요소 

 

어떤 소리가 발생되는 행위에 의하여 소리의 에너지가 발생되고 그 에너지는 공기상의 분자의 충돌을 통해 공기상으로 퍼져나갑니다. 이러한 에너지는 공기상이나, 아니면 어떤 물체를 거치면서 에너지가 소멸됩니다. 소리가 사람의 귀의 진동판에 도달하게 되면 이 에너지는 전기적인 신호로 바뀌게 되어 사람의 신경계통을 통해 인식하게 됩니다. 사람의 귀는 소리에 대해 인식하는 훈련에 의해 반응하게 됩니다.

 

소리가 전달되는 과정에서의 3요소는 진동체, 매질, 수신자 입니다. 

진동체(Vibrating Object)

진동체는 소리를 발생시키는 물체로서, 소리를 만드는 원인이 됩니다. 예를들어, 악기에서는 줄,면,두꺼운 공기막 등이 진동체가 될 수 있습니다. 또한, 사람의 목도 진동체가 될 수 있습니다. 

 

매질(Medium)

매질은 소리가 전달되는 매체입니다. 공기, 물, 고체 등이 매질이 될 수 있으며, 소리는 이 매질을 통해 전달됩니다. 매질의 밀도, 온도, 압력 등은 소리의 전달에 영향을 미치게 됩니다.

 

수신자(Receiver)

수신자는 소리를 수신하는 대상입니다. 예를 들어, 우리 귀는 소리를 수신하는 수신자입니다. 수신자는 소리의 진폭, 주파수, 파형 등을 해석하고, 소리를 인지할 수 있습니다. 또한, 마이크, 스피커 등도 수신자 역할을 할 수 있습니다.

 

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2.소리의 3요소

소리를 구성하는 소리의 3요소에 대해 알아보겠습니다. 이것은 음향을 수치로 나타낼 수 있는 기본 개념이며, 음향을 다루는 사람이라면 꼭 알고 넘어가야 할 내용입니다.

 

주파수(Frequency)

소리의 주파수는 파동의 진동수를 말합니다. 주파수는 초당 진동 횟수로 측정되며, 단위는 헤르츠(Hz)입니다. 즉, 음파가 1초에 몇 번 진동하는가를 나타내는 단위입니다.일반적으로 인간이 들을 수 있는 주파수 범위는 20Hz에서 20,000Hz 사이입니다. 주파수가 높을수록 더 높은 음을 만들며, 주파수가 낮을수록 낮은 음을 만듭니다. 예를 들어, 1초에 1000번의 파형이 생기면 1000Hz라는 주파수가 됩니다. 

KHz = Hz X 1000 (10^3)

MHz = Hz X 1000 X 1000 (10^6)

GHz = Hz X 1000 X 1000 X 1000 (10^9)

주파수

가청주파수 : 20Hz~20,000Hz

T=1/f <주기=1/주파수>

파장 = 음속/주파수 = 음속*주기

A4 = 440Hz

한 옥타브 올라가면 주파수 2배 증가

진폭(Amplitude)

소리의 진폭은 파동의 크기를 나타냅니다. 진폭은 소리의 크기와 음량(volume)을 결정합니다. 진폭은 일반적으로 데시벨(dB)로 측정되며, 진폭이 높을수록 소리가 더 크고, 진폭이 낮을수록 소리가 더 작습니다. 예를 들어, 음악을 들을 때 스피커의 볼륨을 높이면 진폭이 증가하고, 소리가 더 크게 들립니다.

 

파형(Waveform)

소리의 파형은 파동의 모양을 말합니다. 파형은 소리의 톤(tone)을 결정하는 요소 중 하나입니다. 파형은 보통 사인파, 삼각파, 사각파, 펄스 등으로 구성됩니다. 예를 들어, 악기에서 다른 음을 연주할 때, 파형이 다르기 때문에 다른 톤을 만듭니다.