[12호] 음량

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앞에서 보았던 오실로스크프로 살펴본 사인파의 그림을 참조로 소리의 크기는 Y축에 해당하는 웨이브의 깊이(앰플리튜드, Amplitude)에 의해 결정된다는 사실을 알 수 있다. 즉 큰 웨이브는 큰 소리를 만들어 낸다. 우리는 지금 음향 시스템에 관해 잘 알아보기 위해 사운드의 기초적인 성질과 특징에 관해 살펴보고 있으며 작은 무대의 사운드를 많은 사람들이 들을 수 있는 커다란 사운드로 만들어 줄 수 있게 하는 장비가 음향 시스템의 역할이라 했을 때 사운드의 크기인 음량에 관하여 이해하는 것은 매우 중요한 일이라 할 수 있겠다.

그렇다면 사운드의 크기는 어떻게 이해하고 측정할 수 있을까?(Sound Intensity and its Measurement)

  • 어떤 소리는 거의 들릴 듯 말 듯 하고 어떤 소리는 귀가 아프게 크다. 어떤 심리적 요소들이 사운드를 놀랍다고 느끼게 만들며 어떻게 사운드의 크기를 정확하게 측정할 수 있는 것일까?

 

  • 음악에서 얼마나 넓은 범위의 사운드 레벨이 유용한 것일까? 어떻게 다른 음악과 유사한 사운드들과 비교 할 수 있을까?

 

이와 같은 질문을 전문적으로 해결하기 위해서는 로그 계산이 동반되는 수학적 연구가 필요하며 전문 엔지니어들은 음향학 시간에 공학 계산기를 동원해 가며 머리 아픈 물리 문제들을 계산한다. 이와 같이 간단해 보이는 “소리가 얼마나 크냐?” 하는 질문은 사실 중요한 만큼 일반인들에겐 잘 알려진 것이 없는 미지의 세계와 같은 영역이다. 하지만 이 글을 읽고 계신 독자 여러분들에게 이러한 어려운 계산의 과정을 소개하지는 않을 것이다. 다만 이미 검증된 답만을 알려드릴 것이니 중요한 내용들만 이해해 주시길 바란다.

데시벨 dB

먼저 ‘소리가 크거나 작다’를 측정하는 흔히 들어보았을 법한 단위가 있는데, 바로 데시벨(dB)이라는 단위이다. 요즘 아파트에서 이웃 간 층간 소음 문제와 야간 집회에 관한 법률 제정 문제로 자주 등장하는 소리의 크기를 측정하는 데시벨은, 뉴스나 물리 시간에 자주 들어 봤을 단위일 것이다. 소리의 주파수를 측정하는 ‘헤르즈(Hz)’ 에 비길만한 음량의 크기를 표시하는 단위지만 사실 데시벨을 잘 이해하는 일반인들은 흔치 않을 것이다. 가령 내가 지금 앉아 있는 커피숍은 매우 시끄러우며 시끄러움은 100dB 정도일 것이라고 말한다면, 100dB의 소음이 어느 정도인지 짐작할 수 있는 사람이 있을까? 나도 모르겠다. 하지만 뉴스에 등장하는 리포터들은 공장의 소음이 몇 dB 이상으로 이 동네가 시끄러워 못살겠다느니 윗집의 층간소음이 몇 dB가 넘어가 이웃 간의 다툼이 살인으로 이어졌다느니 하며 방송으로 보도를 한다. 100dB는 도대체 얼마나 시끄러운 소리일까? 소리의 크기는 미스터리에 쌓여 있는 듯하다.

지금부터 데시벨의 미스터리에 관하여 이야기해 보도록 하자. 데시벨은 우리가 알고 있듯이 소리의 크기를 측정하는 단위가 맞다. 전화기를 발명한 알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell, 1847.3.3~1922.8.2)을 기리기 위하여 그의 이름으로 붙여진 ‘벨’ 이라는 단위는 소리의 크기를 측정하는 단위로, 이 단위로는 섬세한 소리의 크기를 계산하기 불편하기에 10분의 1의 단위로 줄여 데시를 붙인 단위가 데시벨이다. 사실 데시벨을 보다 잘 이해하기 위해서는 앞에서 언급한 약간의 수학 계산이 필요하다. 중학교 때 공부해 보았을 법한 로그라는 계산을 해야 하는데, 약속했듯이 수학 계산을 여기에서는 소개하지 않겠다. 로그로 우리의 귀에 들리는 단계를 계산해야 하는 이유는 우리가 듣는 소리의 증가폭이 일률적이지 않기 때문이다. 소리가 커짐에 따라 점차적으로 증가하는 일직선의 증가가 아닌 로그 곡선과 같이 가운데가 오목한 곡선을 그리며 들리는 소리의 곡선은 증가하게 된다.

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또한 데시벨은 절대 값이 아닌 비교 값이다. 이 말은 예를 들어 앞에서 언급했던 커피숍이 매우 소란하여 100dB만큼 시끄럽다는 사실은, 데시벨의 원리로 봤을 때 비교할 값이 없으므로 아무런 의미 없는 사실이 된다. 음향에 관심을 가지고 교회 방송실 믹서의 볼륨 페이더를 유심히 보신 분들은 기억하겠지만 페이더의 3분의 2 지점의 표시가 0dB로 표시되어 있다. 0이란 의미는 소리가 나지 않는다는 의미일 텐데 3분의 2 지점은 소리가 나지 않기는커녕 소리만 크게 난다. 데시벨은 혼자서는 의미가 없다. 의미가 있으려면 예를 들어 위아래 집 간의 층간 소음이 평상시에는 60dB였는데 오늘은 친구들이 같이 뛰는지 3dB 정도 증가한 63dB이다 라고 정의 내리는 것은 의미가 있다. 믹서의 페이더 역시 3분의 2 지점인 0dB에서 들리는 소리의 크기보다 페이더를 3dB만큼 더 올리면 0보다 3dB만큼 더 큰 소리로 들린다는 의미이다. 그렇다면 우리가 흔히 말하는 커피숍의 100dB는 무슨 의미일까? 그럼 이제까지의 뉴스 리포트는 모두 거짓말이었단 말인가? 여기의 100dB에도 기준이 있다. 여기서의 기준은 0dB를 ‘귀를 다치지 않은 젊은 사람의 들림의 시작을 기준’으로 한다.

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위의 표는 우리가 흔히 사용하는 dB SPL이란 단위로, 간단히 말해서 dB란 표현을 나타내는 표이다. 앞에서 예를 든 커피숍이 100dB만큼 시끄럽다는 의미는 위의 표를 기준으로 말 한 것일 것이다. 위의 dB SPL 표에 의하면 80dB 정도가 일반적인 대화 정도 소리의 크기이며 120dB가 넘어가면 소리가 너무 커서 귀가 아픈 고통의 영역에 들어간다.

다음 강의에서는 이러한 소리의 크기가 음향시스템에서 어떻게 활용될 수 있으며 실제 현장에서 어떤 도움이 될 수 있을 지에 대하여 알아보도록 하겠다.

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김건수

버클리 음대에서 뮤직 프로덕션과 엔지니어링으로 학사를, 뉴욕대학교에서 뮤직테크놀로지 전공으로 석사 과정을 마쳤으며 현재 동아방송예술대학교 예술학부 음향제작과 전임교수로 후진들을 양성하고 있다. 또한 한국 문화콘텐츠 진흥원 음악 스튜디오(KOCCA)와 파스타 뮤직 스튜디오, 파프리카 디자인에 실장으로 재직 하였다. 참여한 작업들로는 최치우 다이나믹 재즈 쿼르텟(국립극장 해오름극장) 등의 음악감독으로 CCM 사역자 김명식 <사람을 살리는 노래> 등이 있다. 저서로는 『뮤지션을 위한 사운드 시스템 가이드북』(예솔, 2010), 『뮤지션을 위한 홈 레코딩 스튜디오 가이드북』(예솔, 2011)등이 있다.

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