음악적 소리와 그 속성

존 케이지의 희곡 "4'33"은 4분 33초의 침묵이다. 이 작품을 제외하고는 모두 소리를 사용한다.

소리는 음악에, 그림은 그림, 말은 작가, 벽돌은 건축자에게 있습니다. 소리는 음악의 재료이다. 음악가는 소리가 어떻게 작동하는지 알아야 합니까? 엄밀히 말하면, 아닙니다. 결국, 건축업자는 그가 건축하는 재료의 특성을 모를 수 있습니다. 건물이 무너지는 것은 그의 문제가 아니라 이 건물에 살게 될 사람들의 문제다.

C음은 어떤 주파수로 들립니까?

우리가 알고 있는 음악적 소리의 속성은 무엇입니까?

문자열을 예로 들어보겠습니다.

음량. 진폭에 해당합니다. 현을 세게 칠수록 진동의 진폭이 넓어질수록 소리가 커집니다.

지속. 임의의 시간 동안 소리가 날 수 있는 인공적인 컴퓨터 톤이 있지만 일반적으로 소리는 어느 지점에서 나오고 어느 지점에서 멈춥니다. 사운드 지속 시간의 도움으로 음악의 모든 리드미컬한 인물이 정렬됩니다.

신장. 우리는 어떤 음은 높게 들리고 다른 음은 낮게 들린다고 말하는 데 익숙합니다. 소리의 높낮이는 현의 진동 주파수에 해당합니다. 헤르츠(Hz)로 측정됩니다. 100헤르츠는 초당 한 번입니다. 따라서 예를 들어 소리의 주파수가 100Hz라면 현은 초당 XNUMX번 진동한다는 의미입니다.

음악 시스템에 대한 설명을 열면 주파수가 작은 옥타브까지 130,81Hz이므로 XNUMX초에 스트링이 에, 130,81번 진동합니다.

그러나 이것은 사실이 아닙니다.

완벽한 문자열

이제 방금 설명한 것을 그림(그림 1)에서 묘사해 보겠습니다. 당분간은 소리의 지속시간을 버리고 음높이와 크기만 표기한다.

여기서 빨간색 막대는 그래픽으로 사운드를 나타냅니다. 이 막대가 높을수록 소리가 커집니다. 이 열의 오른쪽으로 갈수록 소리가 높아집니다. 예를 들어, 그림 2의 두 소리는 동일한 볼륨이지만 두 번째(파란색)는 첫 번째(빨간색)보다 높게 들립니다.

과학에서 이러한 그래프를 진폭-주파수 응답(AFC)이라고 합니다. 소리의 모든 기능을 연구하는 것이 일반적입니다.

이제 문자열로 돌아갑니다.

현이 전체적으로 진동하면(그림 3), 그림 1과 같이 실제로 하나의 소리가 납니다. 이 소리는 타격 강도에 따라 약간의 볼륨이 있고 잘 정의된 주파수의 주파수가 있습니다. 줄의 장력과 길이로 인한 진동.

이러한 현의 진동에 의해 생성되는 소리를 들을 수 있다.

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가난한 소리, 그렇지?

이것은 물리 법칙에 따르면 현이 이렇게 진동하지 않기 때문입니다.

현 연주자는 현을 지판에 대고 누르지도 않고 현의 중앙을 정확히 건드려 치면 '라는 소리가 난다는 사실을 모든 현 연주자들이 알고 있습니다. 깃대. 이 경우 현의 진동 형태는 다음과 같을 것입니다(그림 4).

여기서 현은 두 개로 나뉘고 반쪽 각각은 따로따로 소리가 납니다.

물리학에서는 줄이 짧을수록 더 빨리 진동한다고 알려져 있습니다. 도 4에서, 각각의 반쪽은 전체 스트링보다 XNUMX배 짧다. 따라서 이러한 방식으로 수신되는 소리의 주파수는 XNUMX배가 됩니다.

트릭은 우리가 하모닉을 연주하기 시작했을 때 현의 그러한 진동이 나타나지 않았고 "열린"현에도 존재한다는 것입니다. 그런 진동은 현이 열리면 알아차리기 어려워서 가운데에 손가락을 넣어 드러냈을 뿐입니다.

그림 5는 현이 전체와 반으로 동시에 진동하는 방법에 대한 질문에 답하는 데 도움이 될 것입니다.

현은 전체적으로 구부러지고 두 개의 반파가 일종의 XNUMX처럼 진동합니다. 그네에서 스윙하는 XNUMX자형은 그러한 두 가지 유형의 진동이 추가된 것입니다.

현이 이런 식으로 진동하면 소리는 어떻게 됩니까?

매우 간단합니다. 현이 전체적으로 진동할 때 특정 음높이의 소리를 내며 일반적으로 기본음이라고 합니다. 그리고 두 개의 반쪽(6개)이 진동할 때 우리는 두 배 높은 소리를 얻습니다. 이 소리가 동시에 재생됩니다. 주파수 응답에서는 다음과 같이 보일 것입니다(그림 XNUMX).

어두운 기둥은 "전체"현의 진동에서 발생하는 주요 톤이고 밝은 것은 어두운 것보다 두 배 높으며 "여덟"의 진동에서 얻습니다. 이러한 그래프의 각 막대를 고조파라고 합니다. 일반적으로 고조파는 더 조용하게 들리므로 두 번째 열은 첫 번째 열보다 약간 낮습니다.

그러나 고조파는 처음 두 가지에만 국한되지 않습니다. 사실, 스윙이 있는 7자 모양의 이미 복잡한 추가 외에도 현은 동시에 XNUMX개의 반파처럼, XNUMX개, XNUMX개 등으로 구부러집니다. (그림 XNUMX).

따라서 사운드는 기본 톤보다 8배, XNUMX배, XNUMX배 등으로 처음 두 개의 고조파에 추가됩니다. 주파수 응답에서 이러한 그림이 나타납니다(그림 XNUMX).

이러한 복잡한 재벌은 오직 하나의 현이 울릴 때 얻어진다. 이것은 첫 번째(기본이라고 함)에서 가장 높은 것까지의 모든 고조파로 구성됩니다. 첫 번째를 제외한 모든 고조파는 상음이라고도 합니다. 즉, 러시아어로 "상음"으로 번역됩니다.

우리는 이것이 소리의 가장 기본적인 개념이며 이것이 세상의 모든 현이 소리를 내는 방식임을 다시 한 번 강조합니다. 또한 약간의 변경으로 모든 관악기는 동일한 사운드 구조를 제공합니다.

소리에 대해 이야기할 때 정확히 이 구성을 의미합니다.

사운드 = 그라운드 톤 + 모든 다중 오버톤

이 구조를 기반으로 모든 고조파 기능이 음악에 내장되어 있습니다. 음정, 화음, 조율 등의 속성은 소리의 구조를 알면 쉽게 설명할 수 있습니다.

그러나 모든 현과 모든 트럼펫이 이렇게 들린다면 왜 피아노는 바이올린으로, 기타는 플루트에서 구별할 수 있습니까?

음색

위에 공식화 된 질문은 전문가가 하나의 기타를 다른 기타와 구별 할 수도 있기 때문에 훨씬 더 어려워 질 수 있습니다. 같은 모양의 두 악기, 같은 현, 소리, 사람은 그 차이를 느낍니다. 동의해, 이상해?

이 이상한 점을 해결하기 전에 이전 단락에서 설명한 이상적인 문자열이 어떻게 들릴지 들어보겠습니다. 그림 8의 그래프를 살펴보겠습니다.

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실제 악기 소리와 비슷해 보이지만 뭔가 부족하다.

"비이상적"으로 충분하지 않습니다.

사실은 세상에 절대적으로 동일한 두 개의 문자열이 없다는 것입니다. 각 현은 미시적이지만 고유한 특성을 가지고 있지만 소리에 영향을 줍니다. 결함은 매우 다양할 수 있습니다. 현의 길이에 따른 두께 변화, 다양한 재료 밀도, 작은 편조 결함, 진동 중 장력 변화 등. 또한 현을 치는 위치, 악기의 재료 특성에 따라 소리가 바뀝니다. (예: 습기에 대한 민감성), 청취자와 관련하여 악기의 위치, 그리고 훨씬 더 중요한 것은 방의 기하학적 구조에 이르기까지입니다.

이러한 기능은 무엇을 합니까? 그들은 그림 8의 그래프를 약간 수정합니다. 그 위의 고조파는 꽤 다중이 아닌 것으로 판명될 수 있고, 오른쪽 또는 왼쪽으로 약간 이동하고, 다른 고조파의 볼륨이 크게 변경될 수 있으며, 고조파 사이에 있는 배음이 나타날 수 있습니다(그림 9 .).

일반적으로 소리의 모든 뉘앙스는 음색의 모호한 개념에 기인합니다.

음색은 악기 소리의 특성을 나타내는 매우 편리한 용어인 것 같습니다. 그러나 이 용어에는 두 가지 문제가 있음을 지적하고 싶습니다.

첫 번째 문제는 위와 같이 음색을 정의하면 악기를 주로 귀로 구분하는 것이 아니라 귀로 구분한다는 것입니다. 일반적으로 소리의 첫 번째 부분에서 차이를 포착합니다. 이 기간을 일반적으로 어택(attack)이라고 하며, 이 때 소리가 막 나타납니다. 나머지 시간에는 모든 srun이 매우 유사하게 들립니다. 이를 확인하기 위해 "차단" 어택 기간이 있는 피아노 음을 들어보겠습니다.

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동의합니다. 이 소리에서 잘 알려진 피아노를 인식하는 것은 매우 어렵습니다.

두 번째 문제는 일반적으로 소리에 대해 이야기 할 때 주요 톤이 선택되고 다른 모든 것이 음색에 기인한다는 것입니다. 마치 미미하고 음악 구성에서 아무런 역할도하지 않습니다. 그러나 이것은 전혀 그렇지 않습니다. 소리의 기본 구조에서 배음, 배음의 편차 등 개별적인 특징을 구별할 필요가 있습니다. 개별적인 특성은 실제로 음악 구성에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 그림 8과 같은 다중 화음의 기본 구조는 시대, 경향 및 스타일에 관계없이 음악에서 예외 없이 모든 하모니를 결정합니다.

이 구조가 음악적 구조를 어떻게 설명하는지 다음 시간에 이야기할 것입니다.

저자 – 로만 올레이니코프 오디오 녹음 – 이반 소신스키