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이수민 기자
추천 : 359 / 조회수 : 4597
친구들과 소리에 관한 연구를 하던 나는 팀원 각자가 녹음한 구두소리들을 어떻게 눈으로 볼 수 있게 할 수 있을까를 고민하다가 숭실대학교 소리공학 연구소를 찾아가기로 하였다.
각자 녹음한 소리들을 Cool Edit 분석하는 과정에서 찾은 수치와 결과가 다르게 나와 혼란스러웠기 때문이었다. 구두, 장소, 신는 사람이 다르기 때문에 차이가 나는 것은 당연하였지만, 그 수치의 폭이 너무 컸다. 특히 주파수를 잡는 과정에서 우리끼리 의논하고 찾아보기만 해서는 결론이 나지 않아 주저 없이 전문가에게 전화 드려 방문약속을 잡는 것이 좋겠다고 의견을 모았다.
가장 궁금했던 점은 ‘녹음한 구두소리의 주파수를 정확하게 찾는 방법과 Mp3로 녹음한 소리와 녹음기로 녹음한 소리의 최대범위가 차이가 나는데 통일시킬 수 있는 방법은 없는지’이었다. 소리공학연구소에서는 초등학생들이 탐구하는 과정에서 의문점이 있다는 말에 언제든지 와서 질문해도 좋다고 흔쾌히 허락해주셨고, 다음날 선생님과 팀원들이 연구소를 방문하여 인터뷰를 하였다.
Q : 안녕하세요? 영훈초등학교 5학년 탐구팀 Tic-Tac-Toe입니다. 저희가 하이힐이 내는 소리를 녹음하여 Cool Edit를 통해 분석을 하는 과정에서 궁금증이 생겨 찾아뵙게 되었습니다. Cool Edit 화면에서 파일을 불러들였을 때 처음 보이는 이 화면의 파형들이 주파수가 맞나요?
A : 그렇지 않아요. Tic-Tac-Toe가 찾은 수치들은 단지 ‘시간에 따른 파형’일 뿐이에요. 소리가 나면 Amplitude(진폭: 일반적으로 진동하는 양(量)에 대해, 진동하는 폭의 절반을 진폭이라고 하며, 음의 세기는 진폭의 크기에 비례한다. 센 음은 진폭이 큰 음이다.)가 찍히는 것이죠.
Q : 주파수를 볼 수 있는 화면은 어떻게 들어가야 하나요?
A : 주파수를 보려면 Frequency Analysis(주파수 분석)로 들어가서 찾아볼 수 있어요. ‘주파수‘가 무엇인지 개념을 정확하게 아는 것이 중요하답니다. 수치는 Hz로 읽으면 됩니다.
‘주파수’는 음파나 전파가 1초에 몇 번 진동하는지를 측정하는 단위예요. 초당 사이클을 의미하는 ‘c/s(cycle per second)’ 혹은 ‘헤르츠(Hertz)’로 표시하지요. 1,000Hz라고 하면 초당 1,000회 진동한다는 의미죠. 음악에서 음표도 주파수로 표준화되는데 오케스트라의 튜닝(tuning) 음표인 A(라)음은 440Hz예요. 한 옥타브가 높다는 것은 주파수가 배수가 되는 것을 말해요.
Q : 예, 그렇다면 소리의 주파수를 찾는 방법에 대해 설명을 부탁드려요.
A : 소리에서는 에너지가 중요해요. 에너지는 소리의 크기예요. 수치상 계산과 듣고 느끼는 것에는 차이가 있어요. 주파수는 시간과는 역수관계지요. 그냥 보면 시간영역에서의 Amplitude 즉, 그림상 높은 부분이 에너지가 크다고 보시면 됩니다.
악기를 녹음해 보면 특정 영역의 주파수가 현악기의 경우 길이에 따라, ‘장구’의 경우는 가죽재질이나 통의 크기, 지름에 따라 다르고, ‘징’도 굽어 들어가는 부분과 놋쇠, 금, 황동, 청동 등 만들어진 재료와 지름에 따라 다르지요. 관심 있는 소리의 구간을 정해놓고 주파수를 찾는 것이 중요해요.
Q : 특정주파수를 찾는 것이 쉽지 않은 일이군요. 소리공학연구소에서는 어떤 방법으로 소리분석을 하시나요?
A : 소리공학연구소에서도 소리분석과 실험을 할 때 아주 긴 시간을 매달린답니다. 실험을 할 때도 모든 조건을 100% 맞출 수 없을 때가 많아요. 그래서 실험을 많이 해야 한답니다. 많이 해서 평균을 내면 그게 점점 진짜에 가까워지는 것이죠. 신호처리 하는데 확률적, 통계적 접근을 하는 거예요. 통신이나 신호처리 쪽은 전부 확률통계라고 보면 되요. 시간이 오래 걸려도 실험, 테스트, 조건을 따져가면서 여러 데이터를 수집하는 거죠. Cool Edit 프로그램은 Programming Simulation하는데 참고만 합니다.
Q : 초등학생들이 전문가처럼 고가의 장비를 구하기는 힘든데, 저희들의 탐구에서 하이힐의 특정주파수를 찾는 방법을 조언해 주신다면?
A : 여기서도 특정주파수 하나를 찾기 위해 2달이 넘게 걸리기도 해요. 특정주파수를 찾아내는 작업은 무척 힘든 일입니다. 고가의 장비도 필요하고, 방음이 되는 공간도 필요합니다. 여러분이 탐구하고 있는 하이힐의 소리의 경우 의미가 있는 영역을 잡아 도드라지는 부분의 주파수를 찾아보기를 권해요. 길이, 넓이에 따라 주파수는 변하죠.
부딪혀서 나는 소리의 특징을 신뢰성 있는 데이터로 일반화 시키려면 키, 몸무게, 방음이 완벽하게 되는 공간에서 같은 인물이 같은 구두를 신고 걸음걸이의 흐트러짐 없이 최대한 처음과 비슷한 보폭으로 며칠씩 걷거나 짧게는 3시간 이상을 걸어가는 소리를 녹음한 자료, 다른 구두소리와 비교하는 것 등의 조건들이 필요하겠죠.
특정주파수를 찾으려면 주파수를 찾을 때에도 녹음영역의 가운데 부분 수치가 비교적 안정적이니 처음과 끝보다는 가운데 부분에서 범위를 잡아 찾는 것이 좋겠어요. 그리고 녹음기는 기기마다 최대주파수가 다르니 한 가지로 통일하는 것이 좋아요. Wave 파일로 하시면 좋아요. Mp3로 녹음하면 그 자체가 잘려있는 경우가 많지요. 잘려나간 소리는 살리기가 힘들죠. Wave는 그대로 저장하니까요. Mp3는 한 번 가공된 신호이기 때문에 원래 소리하고는 차이가 있어요.
Q : 저희가 각자 녹음한 자료들을 Cool Edit로 분석하는 과정에서 연구원님께서 말씀하신대로 기기마다 최대주파수가 다르다는 것을 발견했습니다. 다양한 바닥재에서 오랜 시간 걸려 녹음한 자료들을 살리고 싶은데 Mp3로 녹음한 소리와 녹음기로 녹음한 소리들을 통일시킬 수 있는 방법은 없을까요?
A : 통일시킨다고 해도 그 데이터는 정확한 데이터라고 할 수가 없지요. 왜냐하면 기기의 최대 주파수 범위가 다르고, Mp3의 경우 위아래 일정한 영역이 잘려진 채 녹음되기 때문에 정확한 분석을 하기 어렵지요. 녹음기도 정확도를 높이려면 Mp3는 사용하지 말고 녹음기를 사용하는 것이 좋아요. 녹음할 때 어떻게 하느냐에 따라 달라져요. 포인트를 어떻게 정하느냐에 따라 주파수가 달라지거든요. 에너지는 범위를 잡아서 평균 잡을 수 있지만 Hz는 평균잡기 힘들어요. 동일한 기준을 가지고 비교하는 것이 중요하다는 걸 염두에 두고 탐구진행하기를 바래요.
Q : 감사합니다. 저희가 이해할 수 있도록 자세하게 설명해 주셔서 궁금증이 많이 해소되었어요.
연구소의 교수님과 연구원께서는 우리가 제자가 아닌데도 귀한 시간 쪼개셔서 녹음한 소리도 들어보시고, 보고서도 보시면서 ‘Coo Edit’를 쉽게 사용할 수 있도록 친절하게 설명해주셨다. 내가 가진 지식을 다른 사람에게 나누어주는 것이 지식을 얻어가는 사람에게는 얼마나 소중하고 값진 것인지 깨닫는 귀한 시간이었다.
소리공학연구소의 교수님과 연구원분들께 감사드린다.
이수민 기자
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