소리는 어떻게 만들어지는가 — 음높이, 세기, 음색

이 사이트의 모든 내용은 결국 음높이에 관한 이야기입니다. 어떤 음인지, 다른 음에서 얼마나 떨어져 있는지 말이죠. 음높이가 어디에서 나오는지에 한 강의를 쓸 만한 가치는 충분합니다. 음높이는 소리가 가진 세 가지 성질 중 하나일 뿐인데, 나머지 둘과 끊임없이 혼동되기 때문입니다.

소리는 무언가가 떨리는 것입니다

소리는 무언가가 앞뒤로 움직이는 데서 시작합니다. 줄, 관 속의 공기 기둥, 북 가죽, 여러분의 성대가 그렇습니다. 그 움직임이 주변 공기를 밀고, 그 밀림은 압력이 조금 높아졌다 조금 낮아지는 파동이 되어 바깥으로 퍼져 나가며, 여러분의 고막이 그 파동에 맞춰 함께 움직입니다. 원리는 이게 전부입니다.

진동을 멈추면 소리도 함께 멈춥니다. 울리고 있는 심벌즈에 손바닥을 대면 바로 그 일이 일어나죠. 실제 악기의 음이 영원히 지속되지 않고 사그라지는 것도 같은 이유입니다. 진동은 한 번 왕복할 때마다 에너지를 잃습니다.

음높이 — 얼마나 빠르게 떨리는가

물체가 1초에 몇 번이나 앞뒤로 움직이는지가 그 소리의 진동수이고, 헤르츠(Hz)로 측정합니다. 그리고 여러분의 귀는 이 진동수를 음높이로 인식합니다. 진동이 빠를수록 음은 높아집니다. 오케스트라가 조율할 때 쓰는 라는 1초에 440번 진동하고, 그보다 한 옥타브 낮은 라는 220번, 한 옥타브 높은 라는 880번입니다.

이 숫자는 의도적으로 바꿀 수 있고, 그 과정을 가장 분명하게 볼 수 있는 곳이 기타입니다. 5번 줄을 개방현으로 튕기면 라 소리가 납니다. 3프렛을 짚으면, 손가락과 브리지 사이의 줄만 자유롭게 움직일 수 있게 됩니다.

길이가 짧아진 만큼 더 빠르게 진동하므로 음은 높아집니다. 3프렛을 짚은 5번 줄은 도 소리를 냅니다. 어떤 악기에서든 음높이를 바꾸는 방법은 결국 길이, 장력, 무게라는 세 가지 지렛대로 귀결됩니다. 줄을 팽팽하게 조이면 음이 올라가는데, 조율이 바로 이것입니다. 더 두꺼운 줄을 쓰면 음이 내려가는데, 기타의 낮은 줄이 굵직한 이유가 그것입니다.

소리의 세기 — 얼마나 크게 떨리는가

소리의 세기는 같은 움직임을 다른 방식으로 잰 값입니다. 얼마나 자주 움직이는가가 아니라, 한 번에 얼마나 멀리 움직이는가입니다. 같은 줄을 더 세게 튕기면 줄이 더 넓게 흔들리고, 공기를 더 세게 밀어내며, 더 큰 소리로 도달합니다. 진동수는 전혀 변하지 않았습니다.

이 부분이 가장 자주 뒤섞이는 구분이고, 분명하게 못 박아 둘 만합니다. 음높이와 소리의 세기는 서로 무관합니다. 높은 음이 거의 들리지 않을 만큼 작을 수도 있고, 낮은 음이 귀가 먹먹할 만큼 클 수도 있습니다. 선생님이 더 높은 음을 요구했는데 같은 음을 더 세게 쳤다면, 여러분은 다른 질문에 답한 셈입니다.

음색 — 그 밖의 모든 것

같은 음을, 같은 세기로, 피아노와 기타에서 연주해 보세요. 두 소리를 혼동할 사람은 없습니다. 그 둘을 구별하게 해 주는 것이 바로 음색이고, 악기나 목소리의 정체성을 실어 나르는 성질입니다.

음색이 존재하는 이유는, 현실 세계에서 한 번에 단 하나의 단순한 방식으로만 진동하는 물체가 거의 없기 때문입니다. 실제 줄은 전체 길이로 진동하는 동시에 절반 단위로도, 3분의 1 단위로도 함께 진동하며, 이 동시적인 움직임에서 생기는 부가적인 음들이 여러분의 귀에 “피아노”가 아닌 “기타”로 읽히는 것입니다. 그 각각이 얼마나 강한지, 그리고 얼마나 빨리 사그라지는지가 그 악기의 지문입니다.

여러분은 이미 이 사이트에서 그것을 들어 보았습니다. 여기 있는 네 악기는 녹음이 아닙니다. 들리는 음 하나하나가 그 악기가 실제로 소리를 만들어 내는 방식을 본뜬 모델로부터 그 자리에서 계산됩니다. 기타는 튕긴 줄, 바이올린은 활로 켠 줄, 피아노는 동시에 울리는 음들의 층으로 말이죠. 이렇게 서로 다르게 만든 것은 그래야만 하기 때문입니다. 소리를 만드는 한 가지 방식으로는 네 가지 음색을 낼 수 없습니다.

이 강의가 주로 음높이를 다루는 이유

셋 중에서 음악 이론이 그 위에 세워진 것은 음높이입니다. 선율은 음높이의 나열이고, 화성은 음높이가 함께 울리는 것이며, 음계는 그중 일부를 골라 놓은 것입니다. 소리의 세기와 음색은 음악이 어떻게 느껴지는지에는 엄청나게 중요하지만, 음악이 어떻게 분석되는지에는 거의 영향을 주지 않습니다. 오르간에서 여리게 연주하든 피아노에서 두드리듯 연주하든, 같은 코드(화음)는 같은 코드(화음)입니다.

그래서 이 사이트의 나머지 부분은 나머지 두 성질을 거의 제쳐 두고 음높이만 이야기하게 됩니다. 이것은 음악에서 무엇이 중요한지에 대한 주장이 아니라, 의도적으로 범위를 좁힌 것입니다.

흔히 저지르는 실수

“더 높게”를 “더 크게”의 뜻으로 쓰는 것. 둘은 한 소리가 가진 별개의 성질이고, 어떤 악기든 한쪽을 건드리지 않고 다른 한쪽만 바꿀 수 있습니다.
음높이가 크기만의 문제라고 생각하는 것. 짧고 가는 줄은 높은 소리를 내지만, 아주 팽팽하게 당긴 긴 줄은 느슨한 짧은 줄보다 더 높을 수 있습니다. 길이, 장력, 무게가 모두 관여합니다.
음색을 장식쯤으로 여기는 것. 합주 속에서 악기 하나를 골라낼 수 있는 것은 음색 덕분이며, 다음 강의에서는 어떤 음정이 협화적으로 들리는지를 결정하는 것과 똑같은 물리에서 음색이 나온다는 사실을 보게 됩니다.