<aside> 📌 유태호의 개발노트 I 요목조목 짚어보게 되었고

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출처 : https://wiki.seeedstudio.com/Wio-Terminal-TinyML-EI-3/

<aside> ❓ Audio|Sound 를 다루기 위해 기본적으로 알아야할 소리에 대한 기초 지식을 정리한다.

1. 필자 자체가 소리에 문외한이기 때문에 최대한 쉽게 이해하려 노력했고,
2. 그 노력의 과정을 기록으로 남기는 것이니, 누구라도 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
3. 먼저 소리가 대체 무엇인지!
4. 그 원리부터 시작하여 소리의 주기, 주파수와 같은 기초 용어를 정리하고,
5. 소리의 높낮이(Pitch), 크기(Volume), 음색은 어떻게 결정되는지 살펴본다.
6. 최종적으로는 개발자를 위한 FFT와 ADC에 대한 내용도 다루어 볼 예정이다.
7. 그럼 소리의 원리부터 시작해보자. 알고 나면 생각보다 쉽다.

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출처 : https://mrlilholt.wordpress.com/3rd-grade-text/5-sound/5-1-sound-waves/

<aside> ❗ # 소리란?

• 기타 줄을 튕기면 → 순간적으로 줄이 앞뒤로 흔들린다. </aside>

출처 : 보건복지부

출처 : https://blog.docsity.com/en/living/science-2/physics-sound-visual-representation-gifs/

<aside> ❗ # 목소리의 원리

• 우리가 목소리를 내는 것도 같은 원리다. 말을 하면 성대가 파르르 떨리며 공기의 진동을 만들어 낸다.

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  귀는 성대가 만들어낸 공기의 진동을 듣고, 뇌는 귀가 인식한 떨림을 처리하여 소리로 인식하게 한다.

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출처 : https://soundcertified.com/how-do-speakers-work/

출처 : https://www.mediacollege.com/audio/microphones/how-microphones-work.html

<aside> ❗ # 스피커와 마이크의 원리

• 스피커와 마이크도 같은 원리다.

  스피커는 공기의 떨림을 만들어 소리를 만들어내는 ‘인공 성대’ 같은 장치이고, 마이크는 공기의 미세한 떨림도 인식할 수 있게 만든 ‘인공 귀’ 같은 장치라고 할 수 있다. → 실제로 스피커와 마이크는 얇은 판막을 통해 공기의 떨림을 만들고 인식한다.

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<aside> ❗ # 소리의 파동(Wave)

• 소리가 발생하면 공기의 밀도가 변하면서 퍼져나간다. </aside>

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/File:Slide_1-Amplitude.jpg

진폭이 큰 파형, 작은파형(출처: 직접 그림)

<aside> ❗ # 소리의 진폭(Amplitude)

• 공기가 ‘진’동하는 ‘폭’을 “진폭(Amplitude)” 이라고 한다.

  → 공기의 밀도가 변화하는 폭을 의미한다.

  구체적으로 진폭은 “진동의 중심”과 “최대값/최소값” 사이의 차이를 의미하며, 수치적으로 (최대밀도값 - 중심값)으로 계산한다.

  • 진폭이 크다는건 → 공기가 크게 진동한다는 것을 의미한다.

    → 마이크의 센서 판막을 세차게 흔들고, 우리의 귀에도 강렬한 공기의 진동을 밀어 넣어 고막을 사정없이 흔든다는 것이다.

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  따라서 공기가 크게 진동하면 소리가 크게 들리며, 공기가 작게 진동하면 소리가 작게 들린다.

  즉, 소리의 진폭(Amplitude)에 따라 소리의 크기(Volume)가 결정된다.

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출처 : https://www.mathsisfun.com/algebra/amplitude-period-frequency-phase-shift.html

<aside> ❗ # 소리의 주기(Period)

• 소리는 동일한 패턴의 진동을 반복하며 이동한다. 주기는 이 패턴을 한번 왕복하는데 걸리는 시간이다. </aside>

주파수와 음정(출처: 직접 그림)

<aside> ❗ # 소리의 주파수(Frequency)

• 주파수는 1초 동안 주기가 반복되는 횟수, 즉 진동의 속도를 의미한다. 단위는 Hz를 쓰며, 1초당 진동 횟수를 표시한다. </aside>

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Waveform

<aside> ❗ # 소리의 파형(Wave Form)

• 파형은 소리가 진동하는 모양을 말한다.

  소리의 진폭(볼륨)과 주파수(음정)가 같더라도, 파형이 다르면 서로 다른 소리로 느껴지는데 이를 음색이라고 한다.

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  피아노, 바이올린, 리코더, 그리고 사람의 목소리가 다르게 느껴지는 것도 각각 소리의 파형이 달라서 다른 음색으로 느껴지기 때문이다. → 소리의 파형이 음색(Timbre)을 결정한다.

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