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사운드/음향학

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스피커는 어떻게 복잡한 소리를 출력하는가 개요소리는 파동으로, 스피커를 비롯한 여러 물체에서 진동을 통해 주변공기를 진동시켜 우리의 귀로 소리가 전달된다. 악기와 같이 아날로그적으로 소리를 내는 물건들은 여러 특징에 의해 음색이 정해진다. 하지만 스피커는 디지털 데이터를 스피커라는 하나의 공통된 장치를 통해 다양한 소리를 재생한다. 소리의 음색은 각자 가진 파형의 차이로 인해 생긴다.즉, 어떤 한 소리의 주파수 성분에 의해 해당 소리의 특징이 정해진다고 볼 수 있다. 여기서 이번 글의 주제인 스피커가 어떻게 여러 주파수 성분을 가진 소리를 재생하는지에 대해 알아보겠다.스피커의 작동 원리스피커는 간단히 말해 코일과 자석을 이용해 전자기장을 생성해 스피커 내부에 있는 부품을 앞뒤로 이동시키며공기를 진동시킨다.위 이미지에서 coil에 의해 cone이..
소리가 2배 변화하면 6dB씩 변화한다. 소리를 로그 스케일(Log Scale)을 사용하여 계산한다.다음은 데시벨의 계산 공식이다.dB = 20 * log10(측정된 음압 / 기준 음압) 이 때 측정된 음압의 변화를 통해 dB이 변화하게 된다.(기준 음압은 인간의 가청 기준인 20μPa이다.)이제 가장 자주 사용되는 소리의 크기를 2배 증가, 감소할 때 몇 dB씩 감소해야하는지 알기 위해서는 다음 계산으로 알 수 있다. (측정된 음압 / 기준 음압)에 증가할지 감소할지 2 혹은 0.5를 대입하여 계산한다.즉, 현재값은 1인 것이다. 음압이 2배 증가하면dB = 20 * log10​(2) ≈ 6dB 반대로 음압이 2배 감소하면dB = 20 * log10​(0.5) ≈ −6dB 따라서 소리의 크기가 2배 증가, 감소한다면 6dB씩 조절하면 된다.또..
노이즈의 종류 개요노이즈들은 사운드 디자인과 일상에서 다양한 용도로 사용되며, 사운드 디자인의 경우 라디오나 오래된 전자기기 등에서 나는 소리를 표현할 때 자주 사용되는 만큼 알아두어야하는 소리이다.  이번 글에서는 다양한 종류의 노이즈에 대해 알아보고 어느 상황에서 사용하는지 등을 알아보겠다.노이즈의 종류노이즈의 종류는 대표적으로 화이트, 핑크, 브라운, 블루, 퍼플이 있다.이 중 우리에게 가장 익숙한 것은 화이트 노이즈일 것이다. 화이트 노이즈유튜브에서도 화이트 노이즈라고 검색하면 여러 영상들이 나온다.하지만 웃긴 것은 이것들은 사실 화이트 노이즈가 아니다.실제 화이트 노이즈는 모든 주파수 대역에 동일한 크기의 소리를 발산하는 소리를 말한다. 그 말은 고주파와 저주파 모두 동일한 크기를 갖는다는 의미이며, 인간의 ..
공간감을 위한 Mid-Side 기법 사운드 디자인에서 아래와 같은 공간에 플레이어가 이동한다고 가정해보자.그리고 이 상황에서 중심적으로 표현해야하는 사운드는 야외의 바람이 부는 소리(breeze)이다.이미지를 보면 옆은 뚫려있지만 상단은 지붕으로 막혀 소리가 차단되는 것을 알 수 있다.이러한 특수한 상황에서는 Channel Tool을 활용하여 Mid-Side 기법을 사용하여 이 상황을 해결할 수 있다.일단 Breeze 사운드를 추가하였다.그 후 Channel Tools Plugin을 추가하여 작업한다. Channel Tool을 보면 기본적으로 Stereo로 설정되어 있는 것을 알 수 있다. 여기서 우리가 해야할 것은 그 옆에 'MID-SIDE'를 클릭하는 것이다. MID-SIDE를 선택하면 Mid와 Side의 Gain을 개별적으로 조절할 ..
Masking Effect Masking Effect?저음역대에서 비슷한 음역대에 여러 사운드가 겹쳐서 존재하는 경우, 더 볼륨이 큰 사운드가 상대적으로 작은 사운드를 가리는(Masking) 현상을 의미한다.대표적인 예시어떠한 폭발이 일어날 경우 보통 부숴질 수 있는 물체(건물, 나무 등등)에 포탄이 폭발한다.따라서 폭발 후엔 거의 대부분 잔해가 형성된다.이 때, 특히 건물 등에 폭발이 일어나 콘크리트 등의 재질의 잔해가 생기는 경우 폭발과 잔해 사운드가 대부분 저음역대에 형성되어 있기 때문에 잔해 소리보다 상대적으로 큰 폭발소리가 그보다 작은 잔해 소리를 Masking하게 된다. 이렇게 되면 폭발 후에 잔해 소리가 안들리게되며 좀더 부자연스러운 상태가 된다. 어떻게 피할 수 있는가?위에서도 언급했듯, Masking Effect는..
낮과 밤의 소리 전달의 차이 낮에는 태양 복사로 인해 지표면이 가열되고, 이에 따라 지표면 근처의 공기가 따뜻해진다. 반면, 대기 상층부는 상대적으로 차가운 상태를 유지하므로 온도 구배 현상이 발생한다.(*온도 구배 현상이란 소리가 온도에 따라 높은 곳에서 낮은 곳으로 회절하는 성질을 말한다.) 이로 인해 소리는 속도가 더 빠른 따뜻한 공기층(아래쪽)에서 속도가 느린 차가운 공기층(위쪽)으로 굴절된다. 이러한 굴절 현상으로 인해 소리는 위쪽으로 퍼지며, 지표면에서는 소리가 덜 전달되는 경우가 많다. 반대로 밤에는 태양 복사가 중단되면서 지표면이 냉각되고, 이에 따라 지표면 근처의 공기가 차가워진다. 반면, 대기 상층부는 상대적으로 따뜻하게 유지되기 때문에 온도 역전 현상이 발생한다.(*보통은 낮에 지표면이 더 따뜻하지만 밤에는 지표..
소리의 데이터 - Bit와 Frequency 개요디지털 사운드의 데이터엔 bit와 sampling frequency가 존재한다. 간단히 말해 bit는 정보의 해상도이고, frequency는 초당 데이터 해상도이다.bit의 개수가 많아질 수록 더 많은 정보를 담을 수 있으며, frequency는 얼마나 더 자주 데이터를 담을 것인지를 나타낸다.Bit Depth표준 bit depth는 오디오의 Dynamic Range를 나타낸다. 이는 이 오디오가 표현할 수 있는 진폭의 크기를 말한다.16bit와 24bit를 사용한다. 16bit의 경우 CD 및 MP3 등에 사용되며 ±48dB, 총 96dB의 Dynamic Range를 제공한다. 이 표준은 대부분 사람이 듣기에 충분한 사운드를 표현할 수 있다. 24bit의 경우엔 더 전문 적인 음악 제작에 사용되며 ..
왜 소리는 Sin파 형태를 띄는가? 개요항상 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.소리란?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.그래서 왜 사인파인가? 소리가 전달되는 방식에 따라 해석하면 다음과 같다.1. 위 이미지를 보면 SOURCE에서 공기 입자를 진동을 발생시켜 소리를 만든다.2. ..

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