인간이 느끼는 소리의 크기 (Loudness)와 주파수별 소리의 느낌

  라우드니스는 주파수에 따라 들리는 소리 크기가 달라지는 곡선(등 청감곡선)으로 감각적으로 다르게 느껴지는 음의 량 (量 ; 음의 세기)
   -
음량이 작으면 저음 및 고음의 소리의 느낌이 작거나 안들리것으로 느낌
   -
음량이
커지면 커브가 평탄해지는 특성으로 전 음역 대역에서 비슷한 크기로 느낌
 
  사람의 귀는 진화 하면서 사람과의 대화하는데 만 진화가 되어서 라우드니스 패턴의 결과로 소리를 느끼게 되었으며, 음악을 즐기기위하여 라우드니스 컴펜세이션
(Loudness Compensation) 기능이 필요하게 되었습니다.  
 



※ 음압 레벨 기준 0dB
(1KHz 0dB : 0.0002μbar) 사람이 귀로 소리를 느끼기 시작하는 레벨
30Hz의 경우 음압 레벨이 60dB 이상, 100Hz의 경우 35dB 이상 보다 커야 소리로 느낌
 


  사람이 귀로 소리를 느낄 수 있는 주파수 특성을 보여주는 Fletcher-Munson(1933년 Bell연구소) Curve이다.

 음압이 달라지면 주파수에 따른 소리 크기의 느낌이 달라지는 것은 널리 알려진 일이다.

 소리가 클 때에는 저음이나 고음이 거의 같은 크기로 느끼지만 소리가 작을 때에는 중음에 비하여 저음과 고음을 잘 들리지 않는다.

 고음이나 저음에서 0 Phon이하에서는 전혀 들리지 않고, 120 Phon이상의 소리는 충격으로 느끼며 역시 들을 수 없게 된다.

  이것을 소리의 크기에 따른 주파수별로 느끼는 강도가 달라서 이를 보완하기 위하여 고급 Hi-Fi 오디오 기기에는 소리의 강도를 보상하는 라우드니스 컴펜세이션 기능이 있어서 필요에 따라 자기가 좋아하는 소리로 음악을 즐길 수 있습니다. 또는 별도의 그래픽 이퀄라이저 장치를 사용하여 이를 보상하여 음악을 감상하는 경우도 있습니다. 아래는 비교적 단순한 그래픽 이퀄라이저를 라우드니스를 보상한 예입니다.


  비교적 작은 소리에서 많은 사람들이 위와 비슷한 페턴으로 음악는 듣는 경우를 흔히 볼 수 있는데 이는 전 주파수대역의 음을 같은 레벨로 듣기 위함이며, 당연히 음악을 즐기는 느낌이 좋아집니다.

  어떤 경우에는 이 라우드니스 컴펜세이션 기능이 없는 시스템을 사용하는 경우 음량을 크게하여 즐기는 것이 좋은 음의 느낌이 들어서, 이것에 습관이 들어 모든 음악을 큰소리로 만 즐기는 경우도 있습니다.

  이 라우드니스 컴펜세이터를 필립스에서는 Dynamic Bass Boost, 소니에서는 Dynamic Sound Generator (DSG) 라고도 부르기도 합니다.

 

 

라우드니스 컴펜세이션 회로 예

General Circuit (A curve CT ; pin 1 to 5%)

Marantz Audio Consolette (Model 1)  Circuit
(Loudness Compensator)



 

 

  주파수와 음색과의 관계

사람의 귀로 들을 수 있는 가청음은 20Hz ~ 18kHz 인데 일반적으로 저주파 음부터의 특징을 들면 다음과 같다.

60Hz

이 부근의 주파수 음량을 낮추어 들어보면 저음 악기가 멀어져서 음향의 풍만감이 없어지고 이른바 중저음이 결핍되어 들린다. 이주파수 대역의 음량을 높여주면 소리의 안정감이 생긴다.

250Hz

이 주파수 부근의 소리는 저음으로 가장 부드럽게 들린다.

1kHz

이 주파수에서는 안쪽으로는 빨아 들이는 느낌을 주고 바깥쪽에서는 불어내는 듯한음악의 원근감을 변화시키는 대역으로 Stereo에서는 가장 큰역할를 하며 우리의 청각에 가장 민감한 주파수 이기도 하다.

5kHz

고음이 지나치게 싱싱하고 거슬리는 소리로 들리는 것이 이 음역 부근인데, 이 부근의 주파수를 조금 증가 시키면 스트링 악기는 강조되어 들리고 너무 높여주면 고음이 듣기에 거북스럽게 들린다.  반대로 감소시키면 듣기에는 피로하지 않는 소리로 들리는데 음질의 변화에 영향을 많이 미치는 주파수 이다.

~15kHz

소스원의 소리에 따라서 소리에 감각을 증가 시키며 악기의 다중 연주시에 개별적인 해상력을 개선하는 느낌을 준다.  그리고 풍만감도 느껴지며 이 부근의 주파수를 상승 시키면 음악감상에 좋은 소리가 된다.


100Hz이하

100~300Hz

300~800Hz

800~1.5kHz

1.5~4kHz

4~8kHz

8kHz 이상

극저음

저음

중음저역

중음고역

고음저역

고음

극고음