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Apr 17. 2023
합치면 사라지는 소리?
이런저런 소리 이야기
"1 + 1 = 2"
너무 당연한 소리다.
그렇다면 이건 어떤가?
"1 - 1 = 0" 혹은 "1 + (-1) = 0"
여전히 당연한 소리.
1에서 1을 빼면 아무것도 남지 않는다.
자, 그렇다면 이걸 진짜 '소리'에 대입하는 게 가능할까?
한번 '1 + 1 =2'를 소리로 표현해 보자.
먼저, 숫자의 크기를 '파형의 크기'로 생각해 보자.
여기서 '파형의 크기' = '파형의 위아래' = '소리의 크기' = '볼륨'이다.
영상에서 가끔 들을 수 있는 '삐-' 하는 소리.여기 1 kHz의 사인 웨이브가 있다.
가장 기본적이라 여겨지고 많은 영상작업에서 싱크를 맞추기 위해 사용하는 소리인데, 위에 보이는 파형이 우리가 말하던 숫자 '1'이라고 생각해 보자.
사인 웨이브(사인파)는 수학 공부할 때 흔히 보이는 그래프와 비슷하게 생겼다.
영어 알파벳 'S'를 눕혀놓은 듯한 모습, 곡선이 주기적으로 중앙선의 위, 아래로 움직이는 걸 보여준다.
이 사진에서 움직이는 선은 우리에게 3차원의 진동이 어떤 식으로 나타나는지를 간략하게 보여주는데, 여기서 그 타이밍도 알 수 있다.
당연한 말이지만 사인 웨이브(사인파) 같은 일정한 파형은 보통 자연에서 나온 게 아닌 컴퓨터에서 만들어진 소리이다.
Sine 1 = Sine 2여기, 같은 오디오 파형을 하나 더 만들었다.
100% 똑같은, 샘플 단위로 동일한 오디오파일이 두 개 존재하는 이 상황.
저 두 파형을 아래에 하나로 합쳐보자.
Sine 1 + Sine 2 = Constructive / 여기서 'Constructive'는 'Sine 1/Sine 2'의 두 배다.파형의 높이가 정확히 2 배가 된 것을 볼 수 있다.
이렇게 두 개의 소리가 합쳐졌을 때 소리의 크기가 커지는걸 '보강 간섭'이라고 부른다.
수학으로 치면 '+'.
우리에게 굉장히 익숙한 현상이다.
술자리에서 여러 명의 목소리가 겹칠 때 시끄러워지는 것처럼, 많은 소리는 보통 합쳐져서 커지기 마련이다.
우리가 아까 합쳐본 두 소리는 완전히 동일한 위치에서 시작되었다.
위의 사진을 자세히 봤을 때 두 파형 모두 같은 점에서 위로 올라가고 같은 점에서 아래로 내려가는 것을 볼 수 있었는데,
약간 어긋난 두소리.자, 여기 아래에 있는 소리를 아주 조금 당겨봤다.
이제 한 파형이 올라갈 때 다른 파형은 내려가게 된다.
여기서 조금 더 당겨볼까?
'Sine 1'이 가장 높은 지점에 있을 때 'Sine 2'는 가장 낮은 지점에 있다.마치 거울처럼 정확하게 반대가 된 두 소리.
이 둘을 아까처럼 합쳐보자.
Sine 1 + Sine 2 = Destructive / 자세히 보면 맨 앞 'Sine 2'가 없는 부분만 'Destructive'에 오디오가 들어있다.그랬더니 아무것도 나오지 않았다.
'내가 실수했나?' 하는 생각에 다시 합쳐봐도 여전히 아무것도 나오지 않는다.
무슨 일이 일어난 걸까?
방금 일어난 일은 수학으로 치면 '-'.
소리의 빼기다.
컴퓨터의 오디오 툴(DAW)에서 파형을 확인할 때 나오는 가운데 선, 그리고 위아래로 움직이는 또 다른 선(파형).
여기서 위, 그리고 아래가 동시에 만나면 겹치는 소리가 사라진다!
이렇게 반대되는 움직임(음압)을 가진 파동이 서로를 방해하는 현상을 '상쇄 간섭'이라고 부른다.
처음에 '1 - 1 = 0' 옆에 '1 + (-1) = 0'을 적은 이유도 이 때문이다.
합쳤을 때 사라지기 때문에.
솔직히 이게 뭔 소리인가 싶을 수도 있다, 필자도 처음에는 그랬으니.
그럼 보다 쉽게, 컴퓨터에서 벗어나 익숙한 실제 소리로 얘기해 보자.
만약 두 개의 스피커가 서로 반대되는 소리를 낸다면?소리는 진동이다.
방금 전에 '움직임(음압)'이라고 적은 이유도 여기에 있는데, 이 진동은 압력의 변화이기 때문이다.
진동은 전달되기 위해 매질이 필요한데, 보통 우리가 듣는 소리는 공기, 물 등이 매질로 역할을 한다.
아까 전의 컴퓨터 속 음압의 변화(소리가 합쳐지며 커지거나 사라진 변화)를 이해하기 위해 우리가 한번 매질이 되어보는 건 어떨까?
가만히 서서 힘이 비슷한 사람 두 명에게 동시에 같은 힘으로 밀어달라고 부탁해 보자.
두 사람이 나를 같은 쪽으로 동시에 밀었을 때, 나는 한 사람의 두 배의 힘으로 밀릴 것이다 (+).
반대로 만약 두 사람의 미는 방향이 정반대라면, 나의 위치는 변하지 않을 것이고 이는 아까 말했던 '상쇄 간섭'과 비슷하다 (-).
