소리의 과학 1 — 피아노 · 2장 음정과 조율 · 직접 들어 보기

떨림은 어디에 숨어 있나

도와 미를 함께 치면, 도 안에 숨은 높은 미(5번째 배음)와 미 안의 높은 미(4번째 배음)가 거의 같은 높이에서 만납니다. 평균율에서는 이 둘이 1초에 10번 어긋나 떨립니다. 그런데 피아노 소리 전체에서는 이 떨림이 아주 작습니다. 세 단계로 들어 보세요. 그래프의 위쪽은 소리 전체의 크기, 아래쪽은 두 배음이 만나는 자리의 크기입니다. 아래쪽은 dB 눈금이라, 소리가 작아진 뒤의 떨림도 보입니다.

1단계 · 만나는 두 소리만, 같은 크기로

순수한 소리 두 개입니다. 평균율은 "와와와와" 하고 1초에 10번 떨리고, 순정률은 매끈합니다.

소리 전체
만나는 자리 (약 1,320 Hz) · 세로축 = dB

2단계 · 피아노에서 실제로 만나는 두 배음만

우리 피아노 모델이 계산한 소리에서 두 배음의 높이·크기·줄어드는 속도를 재서, 그 두 소리만 다시 만든 것입니다. 실제로는 두 배음의 크기가 달라서(약 7 dB) 떨림이 1단계보다 얕아지지만, 아직 잘 들립니다.

소리 전체
만나는 자리 · 세로축 = dB

3단계 · 피아노 소리 전체

이제 도와 미의 나머지 소리가 모두 함께 납니다. 떨리는 두 배음은 전체의 아주 작은 부분이라, 소리 전체(위 그래프)는 거의 떨리지 않습니다. 아래 그래프에서만 떨림이 보입니다. 훈련받지 않은 귀로는 구별하기 어렵습니다. 조율사는 이 숨은 떨림에 귀를 맞추는 훈련을 합니다.

소리 전체
만나는 자리 · 세로축 = dB

측정(각 소리에서 잰 떨림 폭): 1단계 평균율 21 dB · 순정 4 dB / 2단계 14 · 4 dB / 3단계 소리 전체 4.0 · 4.1 dB(같음), 만나는 자리 8.3 · 4.9 dB. 순정 쪽 3–4 dB는 소리가 줄어드는 모양에서 생기는 측정 잔여분.