소리(sound) 대한 사람의 착각

 

소리는 발음체로부터 파동 발생, 파동의 전달, 그 파동의 청취라는 과정을 거쳐야만 사람이 인식할 수 있습니다. 파동의 발생, 전달은 물리의 영역이라고 할 수 있겠습니다. 즉 사람의 신체 능력, 특성이 개입하지 않는 자연 그대로의 현상인 것입니다. 파동이 사람의 귀에 닿을 때부터는 사람의 신체 능력이 한계 또는 가능성을 부여합니다. 파동은 외이 즉 귓바퀴를 거치면서 4KHz 대역이 증폭됩니다. 증폭된 파동이 고막으로 전달되는데요. 고막의 노화 정도, 손상 정도에 따라 파동을 진동으로 바꾸어 주는 능력이 달라집니다. 고막을 거친 진동이 이소골을 거쳐 달팽이관에 닿게 됩니다. 달팽이 관에서 진동이 전기 신호로 전환됩니다. 이 과정에서도 사람마다 다른 기관의 능력치가 신호의 전달에 영향을 미칩니다. 달팽이관에서 변환된 전기 신호는 청신경을 거쳐 뇌로 전달됩니다. 뇌에 전달된 전기 신호가 비로소 소리로 인식되는 것입니다. 귓바퀴에 닿은 파동이 최종적으로 뇌에 전달되어 소리로 인식하는 과정에서 사람은 몇 가지 착각을 합니다. 사람이기 때문에 하는 착각이라고 하겠습니다.

 

소리(sound)에 대한 사람의 착각

선행음 효과(precdent effect, 하스효과(Haas effect))

삼각형 형태로 좌우 스피커와 그 중앙에 사람이 자리를 잡고 소리를 듣는 조건을 만듭니다. 좌우 스피커와 중앙의 사람까지의 거리는 동일해야 합니다. 좌우 스피커에서 같은 소리를 같은 음량으로 똑같이 나도록 합니다. 이러한 세팅을 하게 되면 사람은 그 소리가 양 스피커 정 중앙에 들리는 것으로 인식합니다. 양쪽으로 나오는 소리가 그 사이에서 소리가 나는 것으로 인식하는 것도 어찌 보면 착각이라고 할 수 있겠습니다. 이러한 상태를 “음상이 정위되었다”라고 표현하기도 합니다.

 

자 그러면 양쪽 스피커 중 한쪽의 볼륨을 키웁니다, 어떻게 될까요? 예상한 대로 볼륨을 키운 쪽으로 소리가 치우쳐 들립니다. 소리가 양쪽에서 다 나기는 나는데 사람은 소리가 더 큰 쪽에서만 소리가 나는 것처럼 착각을 합니다.

이제 양쪽 스피커에서 같은 음량으로 같은 소리를 내지만 한쪽 스피커에서 나는 소리를 5~30ms 만큼 뒤에 나오도록 세팅하여 봅니다. 그러면 어떻게 될까요? 5~30ms 뒤에 소리가 나는 스피커의 반대쪽 스피커에서만 소리가 나는 것처럼 들립니다. 사람이 착각하여 인식하는 것이죠.

 

더 나아가 보겠습니다. 5~30ms 만큼 소리가 뒤에 나오도록 한 스피커에서 나는 소리의 음량을 10dB 정도 키우면 어떻게 될까요? 재미있게도 음량을 키운 반대편 스피커 쪽 음량이 커집니다. 소리의 도달 시간을 변경한 실험에서 나온 결과가 바로 선행음 효과입니다. 하스 효과라고도 합니다.

 

30ms 이상으로 시간 지연이 있을 땐 어떤 현상이 나타날까요? 이때는 비로소 각각의 음으로 인식합니다. 에코 음으로 인식하는 것입니다. 그리고 시간 지연이 걸린 쪽 스피커의 음량을 10dB 이상으로 키우면 어떻게 될까요? 선행음 효과가 사라집니다. 음이 큰 쪽으로 음상이 옮겨 갑니다.

 

음상의 정위, 소리를 키운 쪽에 음상이 잡히는 것 그리고 소리가 늦게 나는 반대편에 음상이 잡히는 선행음 효과와 같은 현상은 사람의 뇌가 소리의 발화 지점에 대한 착각 때문에 나타나는 것이라고 하겠습니다. 음향 엔지니어의 궁극적 지향점은 사람의 귀입니다. 아니 사람입니다. 앞에서 열거한 사람의 소리에 대한 착각은 그대로 상수로 두고 그것을 기준으로 음향 디자인과 시스템 운용을 할 수밖에 없습니다.