소리
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다른 뜻에 대해서는 소리 (동음이의) 문서를 참고하십시오.소리 또는 음(音)은, 사람의 청각기관을 자극하여 뇌에서 해석되는 매질의 움직임이다. 공기나 물 같은 매질의 진동을 통해 전달되는 종파이다.
사람이 소리를 들을 수 있는 것도 공기가 진동하기 때문이다. 즉 주파수(진동수)를 가지기 때문이다. 사람의 가청주파수는 약 20~20 KHz 이내이며 나이가 듬에 따라 최대 가청주파수는 낮아지게 된다. 공학에서의 가청주파수 대역폭은 300~3400 Hz이다.
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[편집] 높낮이
소리의 높낮이는 진동수 또는 파장에 의해 결정된다. 진동수가 높으면 높은 소리, 진동수가 낮으면 낮은 소리가 난다. 소리의 속도가 일정하다고 가정할 때, 파장은 진동수에 반비례한다. 인간이 들을 수 있는 진동수의 영역은 16에서 2만 Hz까지이다. 특히 진동수가 높은 소리와 낮은 소리는 들을수 있는 범위가 좁다
[편집] 세기
소리의 세기는 그 파동이 얼마나 큰 압력을 갖고 있느냐로 계산되며, 음압이라고 표현되고 단위는 '데시벨'(dB)을 사용한다. 10데시벨이 증가하면 10배로 음압이 커진것이며, 20데시벨이 증가하면 음압이 100배로 상승한것을 나타낸다.
인간의 귀는 주파수나 데시벨에 따라 음압을 정확하고 순차적으로 인식하지 못하기 때문에 인간이 느끼는 음의 상대적인 크기를 고려하여 폰(Phon)이나 쏜(Sone)이라는 척도를 사용하기도 한다. 같은 진폭의 소리라면 약 4,000 Hz 부근의 소리가 가장 잘 들리며, 가청주파수의 상한/하한에 가까운 소리는 진폭이 크더라도 잘 들리지 않는다.
[편집] 위상
진폭과 주파수가 같더라도 위상이 서로 다르면 서로 다른 소리이다. 진폭과 주파수와 위상이 같은 소리를 더하면 진폭은 두 배가 된다. 진폭과 주파수가 같지만 위상이 서로 반대인 사인파를 더하면 서로 상쇄된다.
그러나 특정 주파수의 위상의 차이는 청각으로 인지할 수 있는 차이를 불러오지는 않는다.
[편집] 음색
바이올린의 소리와 플룻의 소리를 구별할 수 있는 것은 소리를 이루는 파동의 모양이 다르기 때문이다. 자연계에는 순수하게 사인파로만 이루어진 소리는 없으며, 각자 음압이 다른 배음의 배치들이나 다른 주파수들의 소리의 합이 전체적인 음색을 결정하게 된다.
예를 들어 현악기의 경우엔 정수배에, 관악기의 경우엔 홀수배에 배음의 스펙트럼이 등차적으로 생겨나는것을 볼 수 있다. 마찬가지로 사람의 목소리를 구분할 수 있는것도 고유의 스펙트럼을 가지고 있기 때문이다. 푸리에의 이론은 간단한 사인파의 합으로 자연계의 어떤 소리든지 구현할수 있다는 이론으로, 서로 다른 파장의 모임은 새로운 음색을 결정한다.
[편집] 공명
- 이 부분의 본문은 공명입니다.
어떤 진동수의 음과, 진동수가 배수에 있는 음의 관계를 배음이라고 한다. 물체는 고유의 진동수를 지니고 있는데 전달된 소리가 물체의 고유 진동수와 배수 관계에 있으면 진폭이 증가하게 된다. 이러한 현상을 공명이라 한다.
