소리" 란 대기중의 원음에서 매초에 약 340 미터 전달되는 압력 변화로서 물리적 진동에 의해 발생된 것이 어떤 물질을 통해 사람의 귀에 전달되어 생기는 감각을 말한다.
소리는 진공속에서는 전달되지 않는데 그이유는 압력변화인 압력파가 전달되기 위해서는
어떤 매체가 필요하기 때문이다. 기체, 액체,고체가 있는 장소에서의 기계적 진동에 의해
생기는 밀도의 크고작음이 진동방향과 같은 방향으로 전파되는 것을 '음파' 라고 하는데
이러한 음파에 의해 우리들의 청각에 전달되어 지는것을 '소리' 라고한다. 소리에는 소리의
크기, 높이, 음색의 세가지 요소가 있다.
1.음원의 3요소
1)소리의 크기 ( Loundness )
음량을 말하며 음파의 진동의 진폭간의 대소로 나타낸다.
압력축의 양에의해 결정되며 단위는 dB로 표시한다.
2)소리의 높이 ( Pitch )
음악에서 음정에 해당되는 것으로 음파의 기본주파수 대소로 나타낸다.
단위는 Hz로 표시
3) 음 색 ( Tone )
시간축의 양에 의해 결정되어지는 소리의 높고 낮음.
그 음에 포함되어 있는 고주파의 성분에 의해 음색의 차이가 난다.
사람이 들을수 있는 소리의 가청범위는 20 ~ 20000 Hz정도의 범위로서 가
청주파수(Audio Frequency ) 라고 하며, 그이상도 그 이하도 들리지 않는다.
주파수(Frequency) 란 단위시간 (보통1초) 당 한점을 통과하는 파동(Wave)
수를 의미하므로 20 ~ 20000 Hz의 소리를 들을수 있다는 것은, 달리말하면 1
초에 20번에서 20000번 까지의 주파수를 갖는 소리를 들을수 있다는 것이다.
주파수는 Hz로 표시되며 두 파동 사이의 거리를 파장 (wavelength) 라고 한다
2. 소리의 크기
소리는 압력파의 진폭이 커질수록 그 크기도 커지는데 이때의 소리의 크기는
2배, 3배와 같은 배율은 사용하지 않고 3dB, 9dB 와 같이 dB을 사용하여 표
시한다.
1)데시벨 ( Decibel : dB )
출력에 관련하는 두값의 비율로서 미리정한 기준레벨인 어떤 특징의 음과
다른음을 비교하여 평가하기 위한 단위이다. 출력값을 P1, P2 라고 한다면
데시벨은 다음과 같이 표시된다. 벨(Bell)이란 Log(P1/P2)이고 데시(Deci)란
라틴어 로서 1/10을 의미하므로 데시벨 (Decibel)은 10 Log ( P1/P2) 이 된다.
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증 폭 도
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입력신호와 출력신호의 전력비 상용대수의 10 배
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소리의크기
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기준의 음압에 의한 음의비 상용대수 10 배
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3dB = 2배, 6dB = 4배, 9dB = 8배, 10dB = 10배, 20dB = 100배
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전류전압비
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전류 전압비의 경우는 2ㅏ배의 dB 값이 된다
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6dB = 2배, 12dB = 4배, 20dB = 10배
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dB의 단위에는 dBV, dBM, dBS 등이 있다.
(1)dBV
직접적으로 전압에 관련되는 단위로 1V의 전압을 기준으로 한다.
(2)dBM
1mW를 기준으로 한 전력 1mw = 0dBM 또는 600Ω 저항에 1mW를 가했을
때 전압 0.775V를 기준으로 한 전압.
(3)dBS
0.775V를 기준으로 한 전압
(4)dBSPL
0.002 μbar = 0 dB로한 음압레벨
자연음향에서의 소리는 dBSPL 에 의해 표현된다.
2)음압레벨 ( Sound Pressure Level : SPL )
음이 존재하면 매질의 압력이 변화 되는데 그 평균압력에 의해 변화되는
부분을음압이라고 하며, 음압의 대조를 나타낼때 어떤 기준의 음압을 정하
여 그비를 데시벨로 나타낸 것을 '음압레벨'이하고 한다.인간이 들을수 있
는 최소의 음 ( 0.002 μbar)를 기준으로 하며 음의 크기를 기준음압과 비로
나타낸 값을 말하며 20 Log (P1/P0)으로 표시한다, 이때 P1은 음압, P0는
기준음압을 나타낸다.
음압레벨 0dB = 0.002μbar = 0.0002 dyne / Cm2 ( 0dBLPS )
(표1-1)각종 소리의 음압 레벨표
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음 압
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음압레벨( )
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각 종 소 리
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2000
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140
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비행기 엔진소리 ( 50 m) 대포 발사음 |
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130
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가수의 가성 최대음량 |
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200
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120
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Threshold of pain (록 콘서트) |
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110
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시끄러운 광장 |
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20
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100
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오케스트라 최대음량 ( 10 m ) |
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90
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지 하 철 |
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2
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80
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주행중의 승용차안 |
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70
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전화벨 소리 |
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0.2
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60
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승용차 안 |
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50
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교외 한적한곳 |
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0.02
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40
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조용한 공연장 |
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30
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침실, 관객이 없는 극장, 스튜디오 |
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0.002
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20
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속삭이는 소리 ( 1 m ) |
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10
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0.0002
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0
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Threshold of hearing |
* Threshold of pain 이란 ( 최대 가청 )
고막에 고통을 느낄 정도의 큰소리일때의 레벨값을 말한다
* Threshold of hearing 이란 ( 최소가청 )
사람들이 들을수 있는 가장 작은소리 소리로서의 감각을 느끼는 최소음압 1kHz에서의 최소 가청값을 0dB 로 규정한다
3.다이나믹 레인지와 헤드룸
1)다이나믹 레인지 ( Dynamic Range )
소리 혹은 오디오 신호의 최소음량에서 부터 최대음량 까지의 폭을 의미
하며 최대레벨과 최소레벨 값의 차이로 나타낸다. 예를들면 생음악 연주에
서 최대음량이 되는곳이 최대레벨이 되고 연주장소의 소음,잡음 등이 최소
레벨이 되는데 여기에서의 다이나믹레인지는 두 레벨 차이를 구하면 된다.
다이나믹 레인지 의 값이 크면 클수록 음의 대소 차이가 크다고 할수 있다.
최대레벨 피크레벨(peak level) 이라고도 하며 일그러짐으로 규정한다 최
소레벨은 잡음 레벨이라고도 하며 A커브의 웨이팅을 건 노이즈 레벨 (
Noise Level )로 규정한다. 다이나믹레인지는 dB로 표시되며 영상에서는
명암의 범위를 나타낸다.
2)헤드룸 (Headroom)
헤드룸이란 그 기재가 감당할 수 있는 최대의 크기레벨을 나타내는 용어이
고 최대레벨과 자연음향 상태에서의 평균레벨 ( Line Level : 라인레벨 이라
고도 함)의 차이를 의미한다. 헤드룸을 많이 잡는것은 정확한 피크 성분을
녹음하는데 중요하지만 너무 과도하게 잡았을경우 상대적으로 평균레벡이
낮아지므로 소리의 SN비 ( Signal to noise ratio :신호에 의한 노이즈의 비
dB로 표시) 가 좋지못한 결과가 된다. 고정적인 잡음레벨에서는 일반적으
로그 헤드룸이 클수록 다이나믹레인지도 커지므로 더 놓은 성능을 내는 기
기라고 부를수 있다.
4.주파수 특성
주파수 특성 ( Frequency Respone )이란???
마이크. 앰프. 스피커 등의 전자회로 출력이 주파수에 의해 변화를 나타내는 특성을 말하며,
음향기재에서 가장많이 사용되고있는 용어 이기도 하다.
인간의 가청 주파수 범위 ( 20Hz ~ 20000 Hz ) 를 평평하게 재생할수 있는것이
주파수특성이 좋다고 할수 있다. 주파수 특성을 세로축에는 출력의
레벨, 가로축에는 주파수의 눈금을 표시한 그래프로 나타내면 곡선이 나타나게 되는데
이곡선을 주파수 특성 그래프 라고 한다
음색에 직접 관련된 마이크, 이퀼라이저 등을 제외한 나머지의 기재들이
그 나름대로 다른 주파수 특성을 보인다면, 그소리의 본래의 음색을 그대로 처리하기가
어려워지므로 주파수 특성이 평평한 것일수록 좋은 기재라고 할 수있다. |
