주파수 (Frequency)

 

지난번 포스팅에서 소리란 무엇이고, 소리의 요소들에 대하여 정리를 해봤다.

그러면서 주기는 한 번의 진동이라는 것을 얘기했고, 주파수는 1초동안 몇번의 주기가 일어나는지에 대한 것임을 얘기했다.

 

주파수 (Frequency)

주기적 현상이 단위시간 동안 몇 번을 반복하는지를 나타내며, 헤르츠의 단위를 사용한다.
소리에서 주기적 현상은 진동을 말하며, 1초 동안 몇 번을 진동하였는지를 뜻한다.

 

1초 동안 20번을 진동(20번의 주기가 있다면) 20Hz이며, 1초 동안 1000번을 진동하면 1,000Hz 또는 1kHz라고 표기한다. (천 단위는 K로 표시)

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고음과 저음

높은 음역대(고음)일수록 더 많은 진동을 한다.
낮은 음역대(저음)일수록 더 적은 진동을 한다.

예를 들어, 저음인 20Hz, 60Hz 와 같은 경우는 1초당 20번, 60번 진동을 한다.
그리고 고음인 2,000Hz는 1초당 2000번 진동한다.

포괄적이고 두루뭉술하게 얘기하면 저음은 500Hz 미만, 중음은 500~2,000Hz, 고음은 2,000Hz 이상으로,

저음과 고음의 특징을 보자면,
저음일수록 진폭은 크고, 파장을 길고, 적게 진동
고음일수록 진폭은 작고, 파장은 짧고, 많이 진동

위와 같이, 이해하기 쉽게 표현하자면 저음은 곰이라고 치고, 고음은 토끼라고 상상을 해보자.

곰은(저음) 덩치가 크고(진폭) 보폭은 넓은데(파장) 걸음 수가 적다. (진동수)
반면에, 토끼는(고음) 덩치가 작고(진폭) 보폭은 짧은데(파장) 걸음 수가 많다. (진동수)
같은 시간 동안 곰은 20번 걸음을 내디딘다면, 토끼는 2000번 내딛는 느낌?

음역에 따른 속도:

음역과 상관없이 공기에서 소리의 이동 속도는 같으며, 차이라면 파장의 길이(보폭) 즉, 한 번에 얼마를 가느냐의 차이다.

음역에 따른 이동 거리:

저음은 한 번에 멀리 이동하므로 우리가 멀리서 공연 소리가 들려오면 쿵쿵쿵하는 저음만 들리는 것이 그 이유다.

저음의 고음의 위치(방향):

저음의 파형은 사람의 귀가 달린 머리보다 더 크기 때문에 어디서 들리는지, 그 위치를 잘 모른다.
반면에, 고음은 파형이 작기 때문에 어디에 있는지 그 위치가 구분이 된다.

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음(Pitch)

실제, 우리가 아는 음(pitch), 도레미파솔라시도 또한 각각 특정한 주파수를 가지고 있다.

건반에서 C1에 위치한 도는 대략 32.7Hz로 나온다.
검색창에 Pitch Frequency라고 검색을 하면 음(pitch)에 따른 주파수를 확인이 가능하다.

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가청 주파수:

사람의 가청 주파수는 보통 20 ~ 2kHz이다. 그렇기 때문에 완전 저음 (20Hz 밑)은 우리 귀에 잘 들리지 않는다.

 

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Frequency Spectrum Analyzer:

우리는 소리가 어떠한 주파수 영역대를 걸치고 있는지 어떻게 알 수 있을까?
Frequency Spectrum Analyzer라는 것으로 우리는 해당 소리가 어떤 음역에 얼마큼의 amplitude를 가졌는지 확인을 해볼 수 있는데,
이 내용은 추후 정리를 할 것이다.