소리가 공기의 진동이라는 것은
이제 전국민의 상식이 되었다.
동물이나 악기가 진동을 하면 그 진동이 공기를 매질로
사람의 귀에 전달 되는 것이다.
이 때 1초당 진동하는 횟수를 진동수라고 부르는데,
이 진동수 값이 클수록 고음. 낮을 수록 저음으로 들린다.
가령 1초에 261.63번 진동을하면 우리 귀는 이 소리를
가온 다 (C4) 음으로 인식하는 것이다.
이 때 진동을 하는 공기가 크게 진동하면 큰 소리,
짧은 거리를 작게 진동하면 작은 소리이다.
즉 진폭인 소리의 크기를 결정한다.
그런데 흥미로운 사실은 피아노, 기타, 첼로, 바이올린
사람의 목소리가 모두 가운 다 음을 낼 수 있지만
우리는 그 소리를 서로 다르게 느낀 다는 것이다.
이를 우리는 음색이 다르다고 한다.
무엇이 다른 것일까??
결론부터 말하자면, 그것은 파형이다.
피아노의 다 음과 사람이 내는 도 음은 1초에 진동하는 횟수가 같다.
그러나 1번 진동할 때 떨림을 분석해보면 그 구체적인 모양이 다르다.
그래프로 그려 놓았을 때, 부드러운 계란판 모양의 곡선과
톱니바퀴 모양의 꺽은 선은 둘 다 주기적으로 진동하는 모양이더라도
그 파형이 다른 것이고, 두 파형에 해당하는 음색도 다르게 된다.
이러한 현상은 수학적으로도 분석 가능하다.
한 주기 내에서의 구체적인 모양. 즉 파형은 harmonics 진동에 의해서 결정된다.
쉽게 풀어서 설명하자면 "C"음을 악기로 연주했을 경우,
진동수가 261.63Hz인 진동 뿐만 아니라 다른 진동수도 조금씩
섞이게 되는데, 이 때 섞이는 비율에 따라서 파형이 결정되고
음색 또한 결정된다는 것이다.
이러한 이론은 실험으로 확인 가능하다.
가령, 피아노 음을 녹음하여 파형을 분석하고.
그 파형을 이루기 위해서 어떤 진동수가 얼마만큼 섞였는지를
정확히 파악해 내는 것이다.
만약 인공적으로 소리를 만들어내서 앞서 분석한 비율대로
섞는다면 우리는 피아노 소리를 재현할 수 있을 것이다.
뿐만 아니라 각 성분들이 섞인 비율을 유치한 채로
진동수를 일정한 비율로 바꿔준다면, 피아노의 다른 음 또한
재현 가능하다.
정리해보면,
진동수가 소리의 높낮이를 결정하고
진폭이 소리의 크기를 결정하고
진동 모양이 소리의 색깔을 결정한다.
그렇다면 사람의 발음은 어떤 원리일까?
사람은 음의 높낮이와 크기, 즉 진동수와 진폭을 조절할 수 있다.
그리고 사람마다 목소리가 다르다는 것은 음색이 다르다는 것을
의미한다.
그렇다면 한 사람이 만들어내는 여러가지 발음은 뭐가 다른 것일까?
"아" "어" 두 가지 소리를 같은 크기, 같은 높낮이 같은 음색으로 만들 수 있다.
그렇다면 서로 다른 두 발음은 어떻게 구분되는 것일까??
공부해보면 참 흥미로운 주제가 될 것이라 생각한다.
Trackback URL : http://www.yutiro.com/tc/trackback/12
- 발음에 대한 고찰(Ernest Ryu) Tracked from A4 용지 2009/08/12 20:55 delete
rss
발음에 대해서 내가 얼마전에 생각을 좀 해서 나 나름의 결론을 내렸는데 마침 이런 글을 읽게 되네. 내가 한번 내 생각을 적어볼테니 넌 어떻게 생각하는지 feedback을 줘봐.
ㄱㄴㄷㄹㅁㅄㅇㅈㅊㅋㅌㅍㅎㄲㄸㅃㅆ자음 들은 지속적으로 어떤 음이 나는 파가 아니라 하나의 음절이 시작할때 나는 소리야. 예를 들어, 음악에서 베이스기타와 드럼의 베이스가 같은 박자에 음을 낸다고 쳐봐. 그러면 베이스기타는 지속적인 소리를 내지만 드럼베이스는 뚱~ 하면서 한번 소리를 내겠지? 이 비유에서, 베이스는 모음이고 드럼베이스는 자음이야. 자음소리는 주기적인 모양이 아니기 때문에 어떤 한가지 주파수를 가지고 있지 않아. 수학적으로 얘기하면 periodic하지 않기 때문에 Fourier Series가 아닌 Fourier integral로 쪼개야 하고 때문에 base frequency랑 harmonics라는 개념 자체가 존재하지 않지.
그래서 자음은 딱 한번 소리가 하고 그 한번 소리의 모양이 어떻냐에 따라 다르게 들리는 거지. 근데 사실 우리가 드럼 소리를 들어보면은, 드럼이라는건 음악적으로 봤을때 어떤 정해진 음을 가지고 있지 않음에도 불구하고 "높은" 드럼과 "낮은" 드럼 소리가 존재하지. 걔네들의 차이는 Fourier transform을 했을때 highfrequency component의 비중이 얼마나 크냐에 따라 높낮이가 결정되는거라 생각해. 가령 얘를 들어 ㅅ과 ㅈ을 비교했을대 ㅅ이 조금 더 높다는 느낌이 나지 않아? ㅅ에는 높은 주파수가 많이 섞여 있을거야.
그러면 모음으로 넘어가자. 한국어에서 실제로 소리가 "다른" 모음은, 아,어,오,우,으,이 뿐이야. "의"는 "으"를 낸 다음에 "이"가 나는 것이고 야여요유위 같은 것들은 자음이 음의 시작에 들어가 듯이 음의 시작 전에 다른 음이 들어가는 걸거야 ("야"를 내 보면은 "아" 소리가 나기 전에 약간 높은 "이"를 낸 다음에 "아"로 내려가는 것 같아).
그러면 왜 모음의 소리가 다를까? 그건 내 생각에 구강모양을 어떻게 하느냐에 따라 제각기 다른 주파수가 제각기 다른 정도로 resonate하는 걸거야. 내가 느끼기에 다른 모음을 낼때 성대는 똑같이 움직이는 것 같에. 하지만 입 모양이 다를때 성대에서 나는 소리가 울리는 cavity의 모양이 달라지는 거거든. 그럴 때 모음에서 나는 다른 harmonics들이 각각 다른 수준으로 증폭이 되는 거야. 어떤 harmonics들은 입의 모양이랑 wavelength랑 잘 들어맞아서 많이 증폭이 되고 어떤 harmonics들은 잘 안 맞아서 증폭이 안 되는거지. 그래서 네 말대로 harmonics가 얼마나 섞이냐에따라 음색이 결정되는거야.
그리고 받침은 처음에 얘기한 자음과 비슷한데 단지 음의 끝에 나는 소리라는 점만 다르다고 생각하면 분석 끝. 어떻게 생각하냐?