소리와 음 — 진동·음정·옥타브

기타 줄을 튕기면 줄이 떨리고, 그 떨림이 공기를 밀어 귀에 닿는다. 우리가 듣는 모든 노래는 결국 공기의 떨림이다. 그런데 어떤 떨림은 '음'이 되고, 어떤 떨림은 소음이 된다. 그리고 그 떨림을 기록하고 복제하고 파는 기술이 거대한 음악 산업을 만들었다. 소리가 무엇인지, 음정과 옥타브가 어떻게 정해지는지, 그리고 그 기초 위에 어떤 산업이 서 있는지 따라가 보자.

1-1. 소리는 공기의 떨림이다

소리는 물체가 떨리면서 주변 공기를 밀었다 당겼다 할 때 생긴다. 이 떨림이 파도처럼 퍼져 나가 귀의 고막을 흔들고, 뇌가 그것을 소리로 알아듣는다. 공기가 없는 우주에서 소리가 들리지 않는 이유다. 1초에 몇 번 떨리는지를 진동수(주파수)라고 하고, 단위는 헤르츠(Hz)다.

사람은 대략 20Hz에서 20,000Hz 사이의 소리를 듣는다. 나이가 들수록 높은 소리부터 잘 안 들리게 된다. 떨림이 일정하게 반복되면 높이가 분명한 '음'으로 들리고, 불규칙하면 바람 소리나 박수 소리 같은 소음으로 들린다. 음악은 주로 이 규칙적인 떨림을 쌓아서 만든다.

1-2. 높이·세기·음색 — 소리의 세 가지 성질

소리에는 세 가지 성질이 있다. 첫째는 높이다. 빨리 떨릴수록 높은 소리가 난다. 기타 줄을 짧게 잡거나 팽팽하게 조이면 소리가 높아지는 이유다. 둘째는 세기다. 떨림의 폭이 클수록 큰 소리가 나고, 단위로는 데시벨(dB)을 쓴다.

셋째는 음색이다. 피아노와 바이올린이 같은 '라'를 쳐도 다르게 들리는 것은, 기본 떨림 위에 겹쳐지는 작은 떨림들(배음)의 조합이 악기마다 다르기 때문이다. 목소리가 사람마다 다른 것도 같은 원리다. 가수의 음색이 곧 브랜드가 되는 이유가 여기 있다.

1-3. 옥타브 — 두 배가 되면 같은 음처럼 들린다

음악에서 가장 신기한 현상 중 하나가 옥타브다. 진동수가 정확히 두 배가 되면, 높이는 다르지만 '같은 음'처럼 들린다. 예를 들어 오늘날 표준으로 쓰는 '라'(A)는 440Hz인데, 880Hz도 220Hz도 모두 '라'로 들린다. 남자와 여자가 같은 노래를 한 옥타브 차이로 함께 불러도 어색하지 않은 이유다.

440Hz라는 기준은 자연이 정한 것이 아니라 사람이 정한 약속이다. 20세기 중반 국제 표준으로 자리 잡았고 [확인 필요: 국제표준화기구 채택 연도], 그 전에는 나라와 오케스트라마다 기준이 조금씩 달랐다. 오케스트라가 공연 전에 오보에의 '라'에 맞춰 조율하는 모습이 이 약속을 지키는 장면이다.

1-4. 12개의 음 — 평균율

서양 음악은 한 옥타브를 12개의 음으로 나눈다. 피아노 건반을 보면 흰 건반 7개와 검은 건반 5개가 한 묶음으로 반복되는데, 이 12개가 한 옥타브다. 바로 옆 건반과의 거리를 반음, 반음 두 개를 온음이라고 한다.

문제는 12개를 어떻게 나누느냐였다. 수학적으로 깔끔한 비율로 음을 맞추면 어떤 조에서는 아름답지만 다른 조에서는 음이 틀어졌다. 그래서 옥타브를 똑같은 비율로 12등분하는 평균율이 18~19세기에 걸쳐 널리 퍼졌다. 모든 음이 조금씩 타협한 대신, 어떤 조로 바꿔도 같은 느낌으로 연주할 수 있게 됐다. 오늘날 피아노와 기타, 그리고 컴퓨터 음악 프로그램이 거의 모두 이 평균율로 돌아간다.

1-5. 음 이름 읽기 — 도레미와 CDE

12개의 음에는 이름이 있다. 한국에서는 흔히 '도레미파솔라시'라고 부르고, 영어권과 대중음악에서는 알파벳 C D E F G A B를 쓴다. 도가 C, 레가 D, 라가 A인 식이다. 검은 건반은 옆 음에 샵(♯, 반음 올림)이나 플랫(♭, 반음 내림)을 붙여 부른다. C와 D 사이의 검은 건반은 C♯이면서 동시에 D♭이다.

대중음악에서는 알파벳 이름이 훨씬 많이 쓰인다. 다음 편들에서 볼 '조'와 '코드'가 모두 알파벳으로 표시되기 때문이다. "이 노래는 E♭ 장조다", "C-G-Am-F 진행이다" 같은 말이 모두 이 알파벳 이름 위에 서 있다.

1-6. 떨림을 파는 기술 — 녹음에서 스트리밍까지

음악이 산업이 된 것은 떨림을 기록하는 기술 덕분이다. 1877년 에디슨의 축음기가 소리를 처음 기록했고, 이후 레코드판, 카세트테이프, CD를 거쳐 지금의 디지털 음원과 스트리밍까지 왔다. CD는 1초에 소리를 44,100번 잘게 쪼개 숫자로 기록한다(44.1kHz). 사람이 듣는 가장 높은 소리의 두 배 넘게 쪼개야 원래 소리를 되살릴 수 있다는 원리를 이용한 숫자다.

소리를 숫자로 바꾸는 순간, 음악은 반도체와 소프트웨어의 영역으로 들어왔다. 스마트폰 안의 오디오 칩, 블루투스 이어폰, 노이즈 캔슬링이 모두 이 디지털 신호 처리 위에 있다. 삼성전자는 2017년 미국 오디오 회사 하만을 약 80억 달러에 인수하며 이 시장에 뛰어들었다 [확인 필요: 인수 금액]. 연결: 반도체, AI.

1-7. 힘의 논리 — 표준을 정한 쪽이 이긴다

음악의 기초에도 '표준'의 힘이 숨어 있다. 440Hz, 12평균율, 그리고 1983년 일본과 미국의 악기 회사들이 함께 만든 전자 악기 연결 규격 MIDI가 그렇다. MIDI 덕분에 서로 다른 회사의 신시사이저와 컴퓨터가 같은 언어로 대화할 수 있게 됐고, 지금도 거의 모든 음악 프로그램이 MIDI를 쓴다. 야마하, 롤랜드 같은 일본 회사들이 전자 악기 시장에서 오래 강했던 배경이다.

산업의 눈으로 보면 질문은 '누가 규칙을 정했고, 누가 그 규칙 위에서 돈을 버나'다. 녹음 형식, 음원 압축 방식(MP3, AAC), 스트리밍 플랫폼의 재생 기준이 바뀔 때마다 돈을 버는 쪽이 바뀌었다. 반도체와 통신에서 보이는 표준 경쟁의 논리가 음악에서도 똑같이 통한다.

핵심 정리

소리는 공기의 떨림이고, 높이·세기·음색의 세 가지 성질이 있다. 진동수가 두 배가 되면 한 옥타브 위의 같은 음으로 들리고, 서양 음악은 한 옥타브를 12개의 음으로 똑같이 나눈 평균율을 쓴다. 기준음 440Hz와 MIDI처럼 사람이 정한 표준 위에서 녹음, 음원, 오디오 기기 산업이 자라났다.

12개의 음이 재료라면, 그중 몇 개를 골라 노래의 분위기를 정하는 것이 음계와 조다. 다음 편에서는 장조와 단조가 어떻게 밝고 어두운 느낌을 만드는지 본다.

다음 편 예고 — 음계와 조: 장조·단조

12개의 음 중에서 7개를 고르는 규칙, 장조와 단조의 차이, 노래 마지막에 키가 올라가는 이유, 그리고 음악을 배우는 시장까지 따라간다.

사진 출처

• 440Hz 소리굽쇠: Édouard Hue, CC BY-SA 3.0 (위키미디어)
• 녹음 스튜디오의 믹싱 콘솔: Cashlee69, CC BY-SA 4.0 (위키미디어)

숫자 출처

• 표준음 A=440Hz: https://en.wikipedia.org/wiki/A440_(pitch_standard) [확인 필요: 국제 표준 채택 연도]
• CD 샘플링 44.1kHz: https://en.wikipedia.org/wiki/44,100_Hz
• MIDI 규격(1983년): https://en.wikipedia.org/wiki/MIDI
• 삼성전자의 하만 인수(2017년, 약 80억 달러): https://en.wikipedia.org/wiki/Harman_International [확인 필요]