본문 바로가기

Home >

노래 배속을 높이면 왜 음이 같이 높아질까?

가끔 노래를 듣다 보면 모종의 이유로 노래를 배속하게 됩니다. 빠르게 배속하면 음이 높아지고, 느리게 배속하면 음이 낮아지는 현상을 볼 수 있습니다. 이런 현상은 노래뿐만 아니라 영상에서도 동일하게 나타나는 현상입니다. 오늘은 왜 이런 현상이 발생하는지 알아봅시다.



현상의 이유를 알고 싶다면 먼저 소리에 대해 알아야 합니다. 분명 우리에게 익숙한 개념이지만 말이나 글로 설명하려면 어려울 거예요. 사전에 등재된 정의를 참고하자면 소리는 물체의 진동에 의해 발생하고, 매질의 진동으로 인해 전달되는 파동입니다.

 

여기서 매질은 파동을 매개하는 물질을 뜻하는 단어로 고체, 액체, 기체 등이 해당하고 우리는 일반적으로 공기(기체)의 진동으로 소리를 들을 수 있어요, 조금 더 구체적으로 소리 전달 과정을 살펴보면 물체의 진동으로 주변 공기가 진동하고 이 진동이 매질에 의해 전달되어 귓속의 고막이 진동하게 됩니다. 이후 귓속뼈와 달팽이관, 청각신경 등을 거친 뒤 대뇌에 전달되고, 뇌가 진동을 해석해 소리를 듣게 됩니다.

 

▲ 출처: Wikimedia

하지만 우리가 듣는 소리의 종류는 다양합니다. 이는 소리의 3요소인 세기, 높이, 맵시 등에 의해 결정되는데, 세기는 음파에서 진폭을 의미해요. 만약 전달된 진동이 컸다면 진폭이 커지고, 큰 소리를 들을 수 있습니다. 반대로 진동이 작았다면 소리도 작아지게 되죠.

 

맵시는 파동의 모양으로 음색으로 결정하는 요소입니다. 파동 높이는 진동수로 진동수가 높으면 높은 소리가 나고, 진동수가 낮으면 낮은 소리가 납니다. 이러한 소리의 3요소는 소리의 속성이라고 볼 수 있죠.

 

여기까지 소리의 개념을 이해했다면 주제의 의문을 해결할 수 있습니다. 빠르게 배속하면 진동수가 높아 음이 높아지고, 느리게 배속하면 진동수가 낮아지므로 음이 낮아진다고 설명할 수 있습니다. 그렇다면 왜 진동수에 따라 음 높낮이가 변하는 것일까요?

 

아직 명확히 밝혀지진 않았지만, 위에서 설명한 내용은 소리의 속성이며, 음이 높다 낮다는 인간이 느끼는 감각에 따라 주관적으로 정한 개념일 뿐이라는 것이죠. 하지만 이를 밝히기 위해 오래전부터 연구가 계속되고 있는데, 이와 관련해 위치 이론(Place theory)과 주기 이론(Periodicity theory) 두 가지 가설이 존재합니다.

 

위치 이론부터 알아보도록 하겠습니다. 위치 이론을 설명하기에 앞서 소리의 전달 과정을 다시 봐야 해요. 물체의 진동으로 발생한 소리가 고막을 거쳐 대뇌로 가는 과정에서 달팽이관을 거친다는 것 기억하시나요?

 

해당 이론은 1961년 와우각 내 자극의 물리적 기구에 관한 연구로 노벨·생리·의학상을 받은 헝가리 출신의 미국 생물리학자인 베케시(Georg Von Bekesy)가 실험을 통해 증명한 이론입니다. 달팽이관 내부의 코르티 기관의 기저막 섬유에 반응해 고음과 저음을 감지한다는 내용이죠. 실험에 따르면 시작 부분은 고주파를 감지할 수 있고, 끝부분은 저주파를 감지할 수 있다고 해요.

 

주기 이론은 위치 이론을 보완하면서도 논쟁이 되는 이론입니다. 청각신경을 통해 극히 짧은 시간의 진폭 변화를 보이는 음파가 발생했다면 기압의 변화를 보이며 고막까지 올 겁니다. 그리고 압력이 증가할 때에는 고막을 안으로 밀고, 압력이 감소하는 때에는 바깥쪽으로 당기게 되는데, 이 과정을 반복하면 주기성을 갖게 되죠. 즉, 고막에 전달되는 진동의 주기적인 간격을 통해 음의 높낮이를 지각할 수 있다는 이론이에요.



아직 명확한 이유는 밝혀지지 않았지만, 1초에 1,000번 일정하게 진동하는 소리와 100번 일정하게 진동하는 소리가 있을 때 우리 귀는 1,000번 진동하는 소리를 더 많이 감지하기 때문에 더 높게 들리게 되는 것이죠. 오늘의 궁금증 해결되셨나요?