피타고라스는 음악을 청각적인 예술인 소리의 영역으로부터 수학으로 표현할 수 있는 수적 영역으로 옮겨 놓았다. 그는 음악의 논리를 수로 체계화하고자 한 것이다. 이 과정에서 그는 소리를 발생시키는 물체의 진동 원리를 발견하여 연구했고, 그 원리를 수학적 비율로 세세히 설명해 냈다. 그는 음의 높낮이(음고, 音高, Pitch)가 수적 비율로 해석될 수 있으며, 특정 음 관계는 조화로운 소리를 만들어 낸다는 것을 수와 음의 비율 관계로 증명했다.
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케플러는 이후 출판된 『세계의 조화』(Harmonices Mundi, 1619)에서 기하학적인 형태와 물리적 현상에서의 음악적 화음과 조화에 대해서도 논했다. 그는 행성이 태양으로부터의 거리와 회전속도의 변화에 따라 운동하며, 다양한 소리를 낸다고 주장했다. 또한 그는 기하학적 음계를 산출하기 위해 정수비를 계산했으며, 천문학적 조화를 음악적 관점으로 설명했다.
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진동수의 단위인 헤르츠는 독일 출신의 물리학자 하인리히 루돌프 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz, 1857~1894)의 이름으로부터 유래된 것이다. 그는 라디오파(Radio Wave)를 만들어 내는 장치를 발명하여 전자기파(Electromagnetic Waves)의 존재를 최초로 실증해 보인 인물이다. 그는 베를린 대학(University of Berlin)에서 당시 독일의 저명한 물리학자였던 구스타프 키르히호프(Gustav Robert Kirchhoff, 1824~1887)와 헤르만 루트비히 페르디난트 폰 헬름홀츠(Hermann Ludwig Ferdinand vonHelmholtz, 1821~1894) 밑에서 전자기학(Electromagnetism)을 공부했다.
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데시벨은 데시(Deci)와 벨(Bell)의 합성어이다. 이 단위는 전화기를 발명한 것으로 알려진 알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell, 1847~1922)의 이름으로부터 유래했다. 데시벨 수치는 기준치에 대한 비율에 상용로그(Common Logarithm)를 취한 것이다. 이 때문에 데시벨은 절대치가 아닌 상대치의 값이다. 이는 벨(bel)의 10분의 일이란 의미에서 데시벨(dB)이라고 부르게 된 것이다. 벨 단위는 상용에서는 너무 큰 값이므로 통상적으로 데시벨을 사용한다.
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미국의 엔지니어 로버트 모그(Robert Arthur Moog, 1934~2005)는 신시사이저를 개발한 인물이다. 그는 신시사이저로 유명세를 타기 전부터 테레민을 비롯한 여러 전자악기 관련 용품을 제작하고 연구했다. 1964년 모그는 코넬 대학교에서 박사 과정을 밟던 도중에 작곡가인 헤르베르트 도이치(Herbert Deutsch, 1932~2022)와 함께 개발했던 전자악기 모그를 출시하게 된다. 1964년 말에 나온 이 전자악기는 당시 뮤지션들에게 폭발적인 반응을 얻었다. 이 악기의 개발은 음악의 역사에서 전자음악의 시작을 알린 중요한 계기가 되었다.
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음속(音速, Speed of Sound)은 소리가 퍼져 나가는 속도를 의미한다. 공기 중의 소리는 1초당 약 340m(혹은 한 시간에 12,000km)의 속도로 이동한다. 즉, 공기 중의 음속은 약 340m/s이다. 음속은 기온과 밀접한 관련이 있다. 기온이 높아지면 기체의 분자 운동이 빨라져 분자 간의 충돌이 많아진다. 또 온도가 올라가면 공기의 기체는 팽창하면서 밀도는 감소하게 된다. 따라서 온도가 올라가면 음파는 더욱 빠른 속도로 전달된다.
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콘서트홀의 음향연구에서는 수학적으로 잔향시간에 대한 의미를 정확히 하고 있다. 잔향시간을 연구하여 음악 전용 콘서트홀을 설계한 최초의 사례는 19세기 미국에서 등장했다. 미국의 물리학자이자 하버드 대학의 월레스 클레멘트 세이빈(Wallace Clement Sabine, 1868~1919)교수는 콘서트홀 설계에 최초로 음향을 체계적으로 분석하여 과학적 기법을 도입한 인물이다. 그는 잔향시간을 정의한 최초의 인물이기도 하다. 그는 1895년, 하버드 대학 박물관 내의 한 강의실에서 음향 개선 작업에 몰두하던 중, 홀 내 잔향시간이 음향에 대단한 영향을 미치고 있음을 깨달았다. 곧 그는 이에 대한 공식을 연구하고 발표하여 건축 음향학(Architectural Acoustics) 분야의 선구자가 되었다. 잔향시간의 정확한 계산을 해내는 것은 건축 음향학에서 지속적인 문제로 남아 있었는데, 세이빈은 벽과 기타 표면이 반사하는 소리의 잔향시간을 계산하는 유용한 방법도 고안해 냈다.
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이미 잘 알려져 있다시피 인간의 귀가 반응하는 주파수의 범위는 약 20Hz에서 20,000Hz 사이이다. 그리고 인간이 들을 수 있는 소리 세기의 범위는 0dB에서 130dB 사이이다. 이 범위를 넘어서면 귀의 기저막 안에서는 온전한 소리로써 받아들이지 못하고 우리는 소리로 듣지 못하게 된다. 만약 소리가 가진 주파수가 20Hz 이하라고 한다면, 우리는 소리 자체를 들을 수는 있겠으나 그 소리를 연속적인 음으로 듣지는 못할 것이다.
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칵테일파티 효과(Cocktail Party Effect)는 파티에서 사람들이 무척이나 시끄러운 주변 소음이 있는 공간에서 대화를 나누고 있음에도 불구하고 서로의 말소리를 잘 들을 수 있는 현상으로부터 유래한 단어이다. 이러한 소리를 들을 수 있는 이유는 인간의 귀가 소음이 있음에도 소리를 선택하여 집중해서 받아들이는 능력이 있기 때문이다. 주변 환경과 상관 없이 자신에게 의미 있는 정보만을 선택적으로 듣게 되는 심리학적 현상을 우리는 선택적 지각(Selective Perception)이라고 하며, 다른 말로 자기 관련 효과(Self-Referential Effect)라고도 한다.
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생물학적으로 인간의 귀는 양쪽의 좌우에 있다. 이 때문에 동일한 소리를 듣게 되더라도 양쪽 귀에 전달되는 음압의 세기, 위상, 시간 등을 받아들이는 정도는 서로 달라질 수 있다. 따라서 우리가 양쪽 귀로 듣는 소리와 한쪽 귀로만 듣는 소리는 다르다는 것을 알 수 있다. 어떠한 음을 한쪽 귀로만 듣게 되면 우리는 그 소리의 정보만을 들을 수 있으나, 양쪽 귀로 동시에 듣게 된다면 우리는 음원이 나오는 방향이나 그 음원이 발생하는 위치가 어느 정도 떨어져 있는지와 같은 더 많은 정보를 알 수 있다. 이것을 우리는 양이 효과(兩耳效果, Binaural Effect)라고 한다.