2주 소리의 과학(1) - 3. 소리의 3요소 : 음색

음색(Timber)

다른 소리와 구분될 수 있도록 하는 고유한 성질

동일한 음고와 음량을 가지고 있는 두개의 소리가,

서로 다르게 인지되도록 하는 특징

음색 스펙트럼(spectrum) : 음의 분포도?

음고의 경우, 주파수

음량의 경우, 진폭

음색의 경우, 스펙트럼

- 주파수의 함수로 표현될 수 있는 에너지의 분포

- 낮은 주파수부터 높은 주파수까지 쭉 훑어봤을 때,

특정, 소리가 주파수에 따라

어느 영역에서 어떠한 에너지의 분포를 가지고 있는가?

※ Harmonic

1. 주파수에 따라 에너지가 규칙적으로 분포되어 있는 소리

2. 우리가 음고를 느낄 수 있는 소리

※ Inharmonic

1. 분포가 규칙적이지 않은 소리

2. 음의 높이를 느끼기 쉽지은 소리

스펙트럼은 음색을 이해하기 위한 가장 중요한 요소

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Non-sinusoidal Waveforms

1. 사인파

부드럽게 웨이브를 그리는 파형

2. 구형파(square wave)

-직각의 파형 모양을 가진 소리

3. 삼각파(Triangle wave)

-삼각형을 그리는 파형을 가진 소리

4. 톱니파(Saw Tooth Wave)

- 톱날의 형태의 파형을 가진 소리

* 구형파의 스펙트럼

에너지가 낮은 쪽에 많이 있다면,

: 처음에 올라가고 서서히 감소

에너지 특정 주파수 영역에 집중되어 있다면

: 중간에 막대기가 올라가는 형태의 그림

* 톱니파의 스펙트럼

짝수 성분까지 채워서 존재

고음 성분이 많은 파형

* 삼각파의 경우

홀수 성분의 주파수들이 위에 얹어 존재

- 구형파와 차이점

성분의 크기가 훨씬 작음

높은 주파수 에너지 분포가 작음(사인파에 더 가까움)

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소리의 시각화 : 소리를 보여주는 방법

1. 파형(Waveform)

시간의 변화에 따라 소리가 어떻게 변하는지 보여주는 형태

음량, 음색을 표시한다.

2. 스펙트럼(Frequency spectrum)

주파수에 따른 에너지의 분포

3. 소노그램/스펙트로그램(Sonogram/Spectrogram)

시간에 따라 소리의 음고가 어떻게 변하는지 보여줌

파형이 변화한다고 해서,

반드시 음색이 변하는 것은 아님!