[1] 소리와 들림 / 1·2 소리와 청각(1~2)

1·2 소리와 청각

 

(1) 소리의 크기와 들림

소리는 공기의 미소한 진동이며 조밀한 파가 전달되어 가는 과정이라 여겨지고 있다. 즉, 소리는 대기압의 극히 미세한 압력 변동이다. 그리고 이 압력 변화분을 음압(Sound Pressure)이라 한다. 한편, 소리는 공기의 진동 에너지라고도 하기 때문에 단위 면적을 단위 시간에 통과하는 에너지 량으로 표시할 수도 있는데, 이것을 소리의 세기(Intensity)이라 부른다. 그러나 음압이나 소리의 세기는 어디까지나 물리적인 양으로 측정되는 것으로서 우리들이 귀로 느끼는 소리의 크기와 반드시 일치하지는 않는다.

 

주파수 특성을 보면 여러 가지 주파수 소리에 대해 귀의 감도가 모두 일정한 것은 아니지만, 예를 들어 1~5kHz 정도의 소리에 대해서는 감도가 높은 특성이 있다. 그리고 소리가 가진 힘의 세기에 의하여 주파수 특성의 형태가 변한다.

 

라우드니스 곡선을 보면 인간의 귀는 주파수가 낮은 소리에 대해 감도가 낮다는 것을 알 수 있다. 1,000Hz에서 세기의 레벨 40dB인 소리 크기의 레벨은 40dB이지만, 만약 100Hz로 동일한 크기의 레벨로 들리게 하기 위해서는 물리적인 음압 레벨로서 60dB의 소리를 내야만 한다. 또한, 50Hz의 경우에는 70dB의 음압레벨이 필요하다. 또한, 이러한 경향은 음압 레벨이 낮아질수록 현저하게 나타난다. 그리고 높은 음압레벨의 소리에 대해서는 주파수에 관계없이 일정한 감도가 된다. 특히, 음압 레벨을 상하로 조절했을 때, 귀에 대한 소리 크기 레벨 변화는 저음역에서 그 레벨이 작을수록 더욱 커진다. 예를 들어 50Hz로 음압 레벨 70dB의 소리를 10dB 작게 하면 크기의 레벨은 20dB 가까이 작아진다. 그러므로 수음 시의 모니터 레벨에 대해서는 항상 일정 레벨을 유지하는 것이 당연하며 수음 중에 변화시키는 것은 바람직하지 않다. 또한, 항상 재생하는 환경의 음량 레벨에 대해서도 고려해야 하는데, 예를 들어 방송의 경우, 주간 프로그램과 심야 프로그램의 청음 레벨이 다르므로 그에 맞는 레벨로 모니터 한 후 믹싱 하도록 해야 한다. 또한, 가정이나 영화관, 극장 등은 그 공간 음장은 물론이고 재생하는 음량 레벨도 천차만별이므로 음반 녹음, 영화 녹음, PA의 경우 등에서는 각각의 라우드니스에 맞는 믹싱을 해야 한다.

 

(2) 소리와 속도

공기 중에서 전해지는 소리의 속도는 의외로 느리다. 이것을 식으로 나타내면 아래와 같다.

u=331.5+0.61t[m/s] (u:음속, t:온도)

이와 같은 식으로 계산하면 섭씨 15도의 상온일 때, 속도는 대략 340m/s가 된다.

 

이 소리의 속도와 비교하여, 그 상호 대응에 대해 생각해야 하는 것이 전기나 빛, 즉 전자파의 속도이다. 전자파의 속도는 300,000km/s로 상당히 빠르다. 천둥이 칠 때, 빛과 소리의 차이가 거리에 따라 변하는 것도 이 속도 차이에 의한 것이다. 또 PA나 SR에 의한 객석 소리의 차이는 생음과 마이크로폰 등 전기 음향 시스템을 사용한 경우의 소리 전달 속도 차이에 의한 것이다. 이러한 이유 때문에 딜레이(Delay) 장치를 활용하게 되는 것이다.

 

대편성 오케스트라나 오페라의 경우는 무대를 포함한 무대 안쪽의 길이가 상당히 길다. 이때는 앞 열의 악기 소리와 안쪽에 배치된 음원 간에 극히 미세한 시간의 지연이 발생한다. 따라서 보조 마이크로폰을 세운다면 이러한 시간 지연에 대해 세심한 주의를 기울여 믹싱해야 한다.

 

소리의 속도는 공기 중에서 340m/s이지만 전달되는 매체에 따라서 달라지는데, 수중에서는 약 1,500m/s, 강철 내에서는 약 5,000m/s이다. 이로써 알 수 있듯이 공기 중에서보다 전달 매체에 따라 소리의 속도는 상이하다.