2. Intensity, Loudness, and Timbre

sound power(소리 파워)

• 에너지가 전달되는 속도
• 음원에서 방출되는 단위 시간당 에너지
• 전력을 와트로 표시한다. (W)

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sound intensity(소리 강도)

• 단위 면적당 sound power
• W에 제곱미터를 나눈 값으로 측정할 수 있다. = W/㎡

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Threshold of hearing

사람은 극히 작은 강도의 소리를 인식한다.

사람이 고통으로 느껴지는 소리의 강도

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Intensity level

• Logarithmic scale

  

• 강도의 척도 : dB(데시벨)
• 3dB씩 올라갈때마다 강도가 두 배가 된다.

normal conversation = 정상적인 대화 dB 

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Loudness

• 소리 강도의 주관적 인식
• 소리의 주파수와 길이에 따라 달라진다. 예) 3dB은 100ms로 지속되지만 3dB보다 작은 강도의 소리는 600ms까지 지속된다. 
• 듣는 사람 나이에 따라 영향을 받는다(강도는 같지만 음량은 다르다)
• 측정 방법 : phons

y축 : dB, x축 : 로그 스케일의 주파수와 측정된 hz

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Timbre

• 소리의 색상
• 같은 강도, 주파수, 길이로 두 소리의 차이를 느낄 수 있다.
• 바이올린과 트럼펫에서 같은 강도로 C5를 연주했을 때 차이가 느껴지는 것은 음색이다.
• 음색 묘사 단어 : 밝다, 어둡다, 따분하다, 거칠다, 따뜻하다.
• 음색은 다차원이다.

Timbre feature

1. sound envelope(가장 중요)
2. harmonic content(에너지 분포)
3. signal modualation(진폭/주파수)

1. sound envelope

 

피아노와 바이올린 소리를 비교했을 때 피아노는 A구간이 짧고 D 구간이 있지만 바이올린은 A구간이 상대적으로 길고 D구간이 없다. 예를 들어 피아노 소리에서 A구간을 없애면 피아노의 어떤 음에서 어떤 일이 발생하는지 인식하기 어려워진다.

 

2. harmonic content

- Complex sound

• 사인파의 중첩
• 소리의 부분을 묘사하는데 사용되는 사인파-> 복잡한 소리를 생성하는 것을 부분(partial)또는 배음 부분(harmonic partial)이라고 한다.
• 가장 낮은 부분을 기본 주파수라고 한다
• harmonic partial은 기본주파수의 정수배가 되는 주파수다.
• 기본 주파수는 440hz일 때, 2번째 부분은 880hz, 3번째 부분은 1320hz...
• partial과 harmonic content는 얼마나 각각 많은 에너지를 가지고 있는지 알려준다 -> 음색을 결정
• inharmonicity는 배음 부분에서 벗어낫 것을 나타낸다. 예를 들어, 현악기(바이올린)의 소리는 정수배에 가깝게 배음이 생기지만 타악기(드럽, 심벌즈 등)는 복잡하고 부조화적인 소리를 생성한다.

3. Amplitude/Frequency modulation

 

- Frequency modulation(FM)

• 음악적 용어 : vibrato라고 한다.
• 기본적으로 주기적인 주파수 변화가 있다.
• 음악에서는 표현적인 용도로 사용한다. ex) 바이올린

빨간색 선이 주파수 변조

주파수 변조는 파동의 순간 주파수를 변경하여 반송파에서 정보를 인코딩하는 기능이다.

 

- Amplitude modulation(AM)

• 음악적 용어 : tremolo
• 기본적으로 주기적인 진폭 변화가 있다.
• 음악에서는 표현적인 용도로 사용한다.

 

 

https://youtu.be/Jkoysm1fHUw