순음, 복합음, 배음의 원리 및 설명

오디오 공부 목적으로 비주기적으로 올리는 포스트입니다.
순음(pure tone), 복합음(complex tone), 배음(overtone, hamonics)에 대해서 포스팅합니다.

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순음은 하나의 사인파형 주파수와 진폭을 가지는 음을 말합니다. 수학책에서 자주 보던 삼각함수 사인파형을 나타내는 음을 순음이라고 합니다. 

복합음은 주파수가 다른 여러 개의 순음들이 합쳐진 소리를 말합니다. 일정한 주파수를 가지지만 여러개의 순음들이 합쳐지면서 진폭이 이리저리 멋대로인, 찌그러진 파형을 나타냅니다. 모든 소리의 파형은 이러한 순음의 합으로 생각할 수 있고 수학적으로 나누는 방법도 존재합니다...이건 나중에 다루기로 하고

이렇게 일정한 주기를 가지는 복합음은 순음의 들의 집합체인데, 복합음을 구성하는 순음을 배음이라고 하고, 배음 중에서 최저 주파수를 기본음(fundamental)이라고 합니다.

배음의 주파수가 제일 낮은 것부터 제1배음, 제2배음이라고 하며, 복합음이 주기적인 경우에는 배음은 기본음의 정수배(n배)의 주파수를 가지고  n배음은 기본음의 n배의 주파수를 가집니다. 

단음(single tone)은 하나의 기본음과 그 정수배의 배음으로 구성된 음이며, 음악 음은 대부분 단음에 해당됩니다. 사람의 목소리나 악기 소리는 주기적인 파형을 가진 복합음입니다. 파형이 주깆거으로 반복되지 않고, 변호가 불규칙한 소리를 잡음(noise)라고 합니다.

우리가 음악이나 악기소리를 들을 때 배음이 풍부하다라는 표현을 자주 쓰는데, 이말은 똑같은 도레미 소리를 듣더라도 기기의 차이나 악기의 차이 때문에 복합음에 포함된 순음의 종류와 양이 달라지면서 파형이 미묘하게 변하기 때문에 생기는 현상입니다. 잘만든 악기와 스피커는 몸통의 울림, 공명이 특정 하모닉스를 잘 만들어 내면서 단음에 해당하는 배음이 증가하여 우리가 듣기에 소리가 풍부해지게 됩니다. 깊이가 있다.  배음이 많아지면 이런표현도 많이 쓰죠.