오늘의 실험. 나만의 손피리 만들기
준비물
가위, 네임펜, 빨대 8개, 색도화지, 양면테이프, 자
실험 방법
오늘의 개념. 소리의 세계
소리의 높낮이는 공기가 1초 동안 몇 번을 진동하는지를 나타내는 진동수에 따라 달라집니다. 전파를 포함한 모든 파장의 진동수에 ㎐(헤르츠)란 단위를 쓰는데요. 전파를 최초로 발견한 독일 물리학자 헤르츠를 기념한 이름이죠. 1㎐는 초당 1번 진동한다는 뜻입니다. 공기가 초당 300번 진동하면 진동수는 300㎐, 초당 200번 진동하면 200㎐가 됩니다. 300㎐와 200㎐ 중 어느 것이 높은 소리일까요. 같은 시간 더 많이 진동할수록 즉, 진동수가 많을수록 소리는 높아집니다. 빨대 피리를 불면 짧은 빨대에서 더 높은 소리가 나요. 빨대가 짧을수록 공기가 진동하는 주기가 짧아져 짧은 시간에 더 여러 번 진동하죠.
공기가 진동하면 우리는 이것을 소리로 들을 수 있습니다. 선풍기가 돌아가는 소리, 화장실에서 물이 내려가는 소리 등은 모두 무언가가 공기를 진동시켜 만들어진 거죠. 이때 우리가 각각의 진동수를 조절하면 원하는 정확한 음을 낼 수 있죠. 예를 들어, 1초에 공기를 약 262번 진동하게 만든다면 낮은 ‘도’를, 1초에 공기를 약 293번 진동하게 만든다면 '레'를 소리 낼 수 있어요. 우리가 원하는 진동수를 각기 다른 방법으로 만들어 소리 내는 도구가 바로 악기예요.
먼저 피리 등 관악기를 생각해 볼까요. 피리를 불면 바람이 관 속으로 들어가 공기가 진동해 소리 납니다. 악기를 만드는 사람들은 관의 길이를 미세하게 조절해가며 도레미파솔라시 등 우리가 원하는 정확한 음을 내게 하죠. 빨대 피리 또한 빨대 길이를 조절하면 여러분이 원하는 음을 만들 수 있어요. 바이올린 같은 현악기는 줄을 튕기는 힘으로 공기를 진동시켜 소리 냅니다. 이때 줄의 두께와 길이에 따라 음이 달라지죠. 드럼·북과 같은 타악기는 판 또는 가죽이 떨리면서 공기를 진동시키고 소리를 내요. 통의 크기에 따라 음의 높이가 달라집니다. 각자의 방식으로 진동수를 조절해가면 피리와 같은 관악기, 바이올린 같은 현악기뿐 아니라 북과 같은 타악기도 모두 같은 높이의 음을 낼 수 있어요. 보통 한 옥타브가 높은음의 진동수는 진동수가 낮은음의 진동수의 두 배입니다. 반음씩 올라갈수록 진동수는 1.06배죠.
몸속 악기 성대의 비밀
사람마다 목소리의 높이가 다르죠. 여성·남성 이전에 같은 성이라도 목소리 높이가 차이 나는 건 성대의 길이와 굵기가 다르기 때문이죠. 관처럼 생긴 성대에서 소리가 진동해 목소리가 나오는데, 성대가 가늘고 짧을수록 목소리는 높아집니다. 일반적으로 남자는 여자나 어린이보다 성대가 굵고 길어서 더 낮은 소리가 나요.
변화는 사춘기 때 일어납니다. 사춘기 전에는 남녀 목소리의 높낮이가 비슷합니다. 사춘기엔 여러 호르몬의 영향으로 신체가 급격하게 커지죠. 후두도 성호르몬의 영향으로 커집니다. 이 시기 남자는 여자에 비해 성대가 2∼3배 길어지죠. 변성기가 지나면 목소리의 높낮이가 달라지는 이유예요. 같은 성이라도 성대 길이에 따라 목소리의 높낮이가 다르기 때문에 성악가들은 성대만 봐도 테너인지, 소프라노인지 알 수 있죠. 여러분에게 잘 맞는 노래를 찾고 싶다면 한번 성대를 잘 관찰하길 바라요.
노래하는 고속도로
글=김선왕 아꿈선 영상팀장
정리=강민혜 기자 kang.minhye@joongang.co.kr
August 24, 2020 at 09:43AM
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[소년중앙] 빨대 길이만 조금 다를 뿐인데 왜 다른 소리 날까 - 중앙일보 - 중앙일보
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