소리의 물리적 특성

소리의 물리적 특성에는 높이(pitch), 강도(intensity), 음색(timbre), 지속성(duration)이 있다. 높이는 음계로, 강도는 셈여림표로, 음색은 진동(배음의 수와 세기), 지속성은 리듬의 분할과 조합으로 표현할 수 있다.

 

높이

 

높이란 공간 개념을 포함하고 있다. 피타고라스(Πυθαγόρας, 기원전 582 ~ 497)는 음은 물체(진동체)에 따라 일정 수의 진동을 갖는다는 걸 발견했다. 또한 진동체의 크기 및 모양, 밀도에 따라 각각 다른 양상을 띤다는 것도 알아냈다. 이를 통해 규칙적인 진동과 불규칙적인 진동을 구별하고 규칙적인 진동이 좋은 것이라고 생각했다. 진동수가 많아질수록 소리가 높아지고 파장은 짧아진다. 옥타브는 파장과 진동수의 비가 2분의 1이 될 때 이루어진다. 어떤 음의 파장이 1이면 그 위 옥타브의 파장은 2분의 1이고 진동수는 2배가 된다. 피아노의 경우 27.5에서 4186의 진동 범위 안에 있다. 이는 옥타브를 7번 반복한 것이다.

 

영국의 음악학자 존 쇼어(John Shore)는 1711년 초당 419.9의 진동수를 갖는 튜닝 포크(Tuning Fork)를 발명했다. 이후 고전시대에는 초당 415~428의 진동 범위 안에서 사용했고 점점 증가했다. 19세기에는 목관 연주자들이 화려한 소리를 요구해 초당 435까지 올라갔다. 이 높이는 1889년 빈회의에서 확정되었다가 현대에는 440으로 조정되었다. 하지만 고도의 전문연주단들은 444까지도 사용하고 있다.

 

고음은 저음에 비해 상대적으로 더 큰 힘을 이용하기 때문에 신체적 긴장이 더 필요하다. 따라서 음의 높낮이를 배분 편성한 멜로디는 그 안에 긴장과 이완의 대비가 내표되고 있기 때문에 감정을 유발하는 요인이 된다고 볼 수 있다.

 

강도

 

소리를 낼 수 있는 물체(발음체)에 가하는 충격에 따른 진폭을 말한다. 진폭이 크면 소리가 큰 것이다. 사람이 감지할 수 있는 음량의 범위를 가늠하여 고정할 수 있는 방법이 없기 때문에 음악에서 이 강도는 pp, ff 등의 매우 작은 단위로만 표현되고 있다. 하지만 셈여림표를 본다고 모두가 정확하게 얼마만큼의 소리를 내야 하는지 알 수 있는 건 아니기 때문에 상황에 따른 관계성의 문제로 전환된다. 인간은 소리의 강도에 비례해서 그 소리를 감지하지는 않는다. 즉 음의 물리적 강도를 2배로 올린다고 해서 2배라고 감지하지 않는다. 그래서 음량의 결과는 기계적 수치로 나타나는 것이 아니라 인간에게 들리는 실제 소리의 결과에 따라 이루어진다. 오케스트라에서 각 악기의 수를 일률적인 비례로 편성하지 않는 건 이와 같은 이유에서이다. 연주 형태의 구성은 심리적인 음향의 착각을 이용한다. 그러므로 셈여림표는 기계적 수치보다는 지휘자와 연주자의 해석에 달려있게 된다.

 

ppp(매우 약하게) - pp - p - mp - mf - f - ff - fff(엄청 강하게)

cresc.(크레셴도, 점점 강하게)

decresc. dim.(데크레셴도, 디미누엔도, 점점 약하게)

 

음색

 

일반적으로 음색은 소리의 개성, 그 소리를 식별하게 만드는 얼굴 같은 걸 뜻하지만, 물리적으로 음색은 진동파의 모양(파상)을 나타내는 말이다. 진동파의 모양은 데이톤 밀러(Dayton C. Miller)가 고안한 포노데익(Phonodeik)이라는 기구를 통해 시각적으로 확인할 수 있다. 파상은 기본 음파와 배음(하모닉스)의 여부 등에 따라 함께 일어난다. 이 파상은 발음체의 구조, 강도, 진동수 및 보상파의 진폭에 따라 여러 가지 모양을 만들어 낸다. 배음이 없으면 상대적으로 깨끗한 음질의 소리가 나며 매끈한 파상을 보이고 배음이 많을수록 풍성한 소리가 난다.

 

지속성

 

음악은 시간의 예술이고 시간의 예술이란 말은 그 본성이 지속이라는 데 있다는 뜻이다. 그러므로 음악은 리듬을 통해 진동을 연쇄적으로 유발시키면 시간을 따라 흘러가면서 의미가 생긴다. 이는 주로 악보 상에서 음표나 쉼표로 나타내고 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 것으로 상정한다.

 

20190410 현지운 rainysunshine@tistory.com 

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