MTX Sound LAB. Technical Report >> 2. 사람 귀의 청감적 특성

 

사람 귀의 구조는 각각의 크기나 형태가 달라 천태만별 인데 나라와 지역, 혈연,

나이, 성별, 등등에 따라 달라진다고 한다.

발표된 논문에 의하면, 인간의 귀는 평균적으로 하기와 같이 정의 된다.

 

 

1. 귓밥은 외부의 소리를 효율적으로 모아 내귀를 통해 고막까지 잘

전달하기 위한 형태로 진화 되어 왔다

 

2. 외귀 귓밥에서 시작해서 1.0 cm 정도 깊이에서 귀 입구가 갑자기

좁아지기 시작을 하고

 

3. 고막까지 1.7 cm 거리를 약간 굽은 관 형태를 이루고,

 

4. 고막은 내귀 관 방향에 대해서 약 50-60도의 경사각을 이루고 있고

 

5. 귓밥에서 고막까지의 총 용적은 1.26ml ( cc )

 

6. 인간 귀관의 표준 크기는 내경 0.77 cm X 길이 2.7 cm 관으로 대치 계산

모델로 할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            (외부 참조 이미지)

 

 

귀의 내부 구조는 한쪽이 막힌 관 형태를 하고 있기 때문에, 관 길이의 4배의

파장으로 공진 ( 공명 )하게 된다.

 

소리의 전달 속도는 상온에서 초당 34,000 cm 임을 감안하면 귀의 공진 주파수는

34,000 cm / ( 2.7 cm x 4 ) = 3150 Hz 로 되어 ,

 

사람의 귀의 표준 모델에서는 3150 Hz 에서 공진하는 특성을 가지게 되고 이

주파수 영역에서 가장 민감하게 들을 수 있도록 진화 되어 왔다

 

인간 귀의 주파수별 청감 특성을 보면 ( 가청한계선 자료 참조 )

소리 크기가 120 dB 이상에서는 고통을 느끼기 시작을 하고 0 dB

이하에서는 소리를 전혀 인식을 못 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

가청한계선 (외부 참조 이미지)

 

 

일상적인 생활에서의 레벨은 40 - 60 dB 정도 이고( 소리의 강도 자료 참조),

공진 주파수에서 감도의 정점을 기점으로 1,000 – 6,000 Hz 사이에서 어느 정도

평탄한 특성을 이루다가 1000 Hz 이하에서는 주파수가 낮아질수록 감도가 떨어진다.

( 주석 -- 더 큰 소리가 되어야 귀는 같은 정도의 소리로 들린다 )

그리고 6,000 Hz 이상에서도 주파수가 높아질수록 감도가 떨어지는 경향을 보인다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

소리의 강도 (외부 참조 자료)

 

 

사람마다 귀의 형태 ( 내귀 관의 직경 , 길이 , 굴곡 형태 등등 )가 모두 다르기

때문에 가청 능력에 있어서도 모두 다르게 되고 ,

고음 영역에서의 들을 수 있는 주파수 한계는 나이가 들수록 더욱 더 낮아지게

된다 ( 고령일수록 울리는 소리로만 들린다 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

가청 한계 (외부 참조 자료)

 

위 가청 한계 자료를 보면 짐작이 되듯이 음악 생활에 가장 무난한 레벨이 50dB 인데

( 보컬 영역 , 오케스트라 영역 , 일반 생활 영역의 중간 레벨),

가청 한계선 자료의 레벨 50dB 주파수 특성 커브에 최적화 되도록 맞추어져 있다.