왜 소리는 Sin파 형태를 띄는가?

항상 소리와 관련된 시각화된 사진들을 보면 모두 동일하게 사인(sin)파 형태를 하고 있는 것을 알 수 있다.

사실 sin 곡선이 소리와 관련된 것인지는 잘 모르겠다.

이번 글에서는 왜 소리가 sin파 형태로 표현되는지에 대해 알아보겠다.

간단히 말하자면 소리는 공기의 진동을 우리의 고막이 전달받아 그대로 달팽이관에 전달하여 뇌가 인식하는 것이다.

이 때 소리가 공기 중에서 전달될 때 압력 차이가 발생한다.

더 자세히 들어갈 수 있지만 이건 음향학보다는 생물학에 가까워지는 것 같아 생략하겠다. 만약 관심이 있다면 따로 찾아보는 것을 추천한다.

소리가 전달되는 방식에 따라 해석하면 다음과 같다.

1. 위 이미지를 보면 SOURCE에서 공기 입자를 진동을 발생시켜 소리를 만든다.

2. 해당 진동에 의해 주변의 공기 입자가 서로 부딧히며 진동이 전달되어 소리가 이동한다.

3. 공기의 입자들이 이동하며 그 입자들 사이에서 압력 차이가 발생한다.

4. 현실에서 소리는 연속적이므로 각 구간의 압력을 그래프로 나타내면 자연스럽게 sin 그래프를 가진다.

이 매우 간단한 원리로 인해 사람들이 자연스럽게 느끼는 사운드를 만들기 위해서 다양한 조건들이 생겨나게 된다.

- 소리는 연속적이므로 중간에 끊기게 되면 노이즈가 발생한다. ( -> zero crossing )

- 소리는 공기 중을 이동하며 운동에너지가 자연스레 감소하며 소리가 크기( 볼륨 )이 감소한다. ( 소리 감쇠 현상 )

...

때문에 이 원칙은 굳이 알아야하나 싶지만 알아야 다른 내용을 이해하거나 응용할 때 필요하다.

모든 학문들이 동일하지만 기초에서 파생되거나 응용하는 내용들이 대부분이기 때문이다.

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