중학:다양한 소리 편집하기

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{{15개정 중1 과학}}
==배우는 이유==
{| class="wikitable"
!흥미적
이유
|그랜드피아노의 모양은 왜 다 비슷할까?

===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)===

#사람들이 똑같은 음을 내도 느껴지는 소리가 다르다. 왜 같은 음을 내는데 사람마다 다른 느낌이 들까?(악기를 연주할 때에도 같은 음일지라도 악기마다 소리의 느낌이 다르다.)

#

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!직업적
이유
|소리, 음향을 다루는 이들에게 기초지식.
어떻게 하면 가수의 노래를 더 선명하게, 좋게 만들 수 있을까?

음향설계자, 음원설계자, 오디오 마스터링 등에서 사용되는 기초지식.
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!학문적
이유
|소리를 정량적으로, 수학적으로 다룰 수 있게 되면 소리를 듣지 못하게 된 이들에게 소리를 돌려줄 수 있지 않을까?
소리의 특성을 이해하면 사이렌, 경보음처럼 사람의 귀에 정확히 들려야 하는 용도의 소리를 만들거나, 취침용 소리를 만드는 등 상황에 따른 소리를 만들 수 있지 않을까?
|}
==도입==
<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=1nJlp8yULlU</youtube><br />
==학습==
<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=vhBxrRoOt1w</youtube>
===실험영상===
{| class="wikitable"
!내용
!영상
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|오실로스코프와 소리
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=9fTCqqdooLg</youtube>
|-
|예전에 찍었던 병나발 불기나..이런저런 영상 뒤져보자.
|
|}

===선생님이 계획하고 있는 실험===
1-4 성주원의 질문 '사람은 얼마나 높은 소리를 낼 수 있나요?' 교내대회를 열어보는 것도 좋겠다!

1-4 원종혁의 한마디 '앱 중에 튜너라는 앱을 사용하면 음의 파동을 볼 수 있어서 파형을 관찰할 때 사용하면 좋겠습니다.' 아이들과 같은 음을 내게 하거나, 크기를 다르게 하거나, 다양하게 변화시킴으로써 변하는 파형을 보여주는 것도 좋겠다!

==수업요약==
https://www.scienceall.com/nas/image/201304/201304021738834_EUT8LRPA.jpg
{| class="wikitable"
|+
!소리
!원인
!응용
|-
|소리의 크기는 어떻게 측정할 수 있을까?
|파동의 진폭이 얼마냐 크냐가 소리의 크기를 결정한다.
파동의 진폭이 크면 큰 소리가 난다.
|악기의 줄을 세게 튕기거나, 세게 불어 소리를 크게 낼 수 있다.
스피커에 전기를 세게 흘려 큰 소리를 낼 수 있다.
|-
|소리의 높낮이는 어떻게 측정할 수 있을까?
|파동의 진동수가 크면 높은 소리가 난다.
|기타의 줄 길이, 가야금, 바이올린, 해금 등 현악기 줄의 길이를 조절하여 높낮이를 조절한다.
리코더, 섹소폰, 플릇 등 관악기의 관 길이를 조절하여 높낮이를 조절한다.
|-
|소리의 음색은 왜 다를까?
|악기, 사람마다 파동의 모양(파형)이 다르기 때문이다.
|최고급 나무를 사용하고 악기를 길들여 좋은 음색을 갖게 한다.(진짜비싸;;)
변성기가 지나면 낮은 소리가 강화된 형태가 된다.

컴퓨터를 이용해 파형을 일그러뜨리면 괴물소리나 효과음을 만들 수도 있다.
|}

===수업 후, 흥미로운 것===
시간이 남을 때에만 보세요~

재난문자 소리는 사실 도서관 소음밖에 안된다는 거 알아? 근데 왜이렇게 크게 들릴까?

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=nXda3n-vZKk</youtube>

1분50초부터. 소리를 어떻게 볼 수 있을까?

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=tGpWOpbpmqY</youtube><br />의외로 세탁기로 할 수 있는 것(https://www.fmkorea.com/3171547826)


사람마다 들을 수 있는 진동수가 달라요~ '어떤 주파수에서 당신은 소리를들을하기 시작 했습니까?'

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=xpfHpzjoDEg</youtube>

들리지 않는 소리를 이용해 음파무기를 만들 수도 있어요! 혹은 엄청 고통스럽게! '이 소리를 듣고 귀가 멀었다.｜빨간토마토'

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=UNxoL_tuvKY</youtube>
==질문==
===전개질문===

#악기의 소리가 작을 때 어떻게 하면 소리가 커질까?
#악기의 소리가 낮을 때 어떻게 하면 소리가 높아질까?
#

#

===도착질문===

#리코더의 솔, 기타의 솔, 피아노의 솔의 음은 같지만 느낌이 다르다. 왜그럴까?
#소리의 3요소는?(2반 정규민의 문제)
#일단 바이올린은 비올라와 아주 미세하게 다른데 울림통에 차이는 무엇이 있을까요?(4반 조우진의 문제)

<br />

#

==학생들의 질문==

===소리 높이에 관한 질문===
{| class="wikitable"
!질문
!대답
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|왜 진동수에 따라 높낮이가 달라지나요?
|왜 그런지는 모르겠지만, 사람의 뇌에서 그렇게 인식을 하는거죠.

진동수가 크면 비교적 멀리 퍼질 수도 있어서 여자, 아이의 경우 도움을 요청하기 좋았을 것 같네요.

이런 방식으로 진화론적 이유가 있지 않을까요?
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|진동수를 완전많이 높이면 완전높은 소리가 나나요
|한 17000Hz정도 되면 안들립니다.(완전히)
|-
|파동의 진동수가 높으면 높은 소리가 난다고 배웠는데, 사람마다 다르겠지만 고막이 파열되려면 평균적으로 얼마나 파동의 진동수가 커야하나요?
|고막의 파열은 소리의 높낮이와 상관 없고, 소리의 크기에 연관이 있겠죠? 진폭이 커져야 합니다.
인터넷에서 데시벨 표를 찾아보세요~
|-
|같은 악기여도 진동수가 다를수 있나요?
|기타의 경우 줄의 길이를 다르게 만들면 다른 진동수가 나오잖아요?
|-
|진동수가 커질때마다 음이 높아지는데 특정 진동수에 음이 있는건가요?
|네, 특정진동수에 해당하는 음이 있어요!
|-
|남자는 음이 낮고 여자는 음이 높은데 이것이 진폭의 차이 때문인가요?
|진폭 아니구요, 진동수 차이입니다~
|-
|파동의진동수를 계속 낯추면 소리가계속작아지나요? 아니면 특정소리까지 가면 멈추나요.
|진동수와 소리의 크기는 관련이 없어요.(사람의 인식과는 관련이 있기도 합니다만;;)
다만.. 진동수가 20즈음 되면 사람이 '음'이라고 인식하지 못하게 됩니다.(그냥 타악기로 인식)
|}

===소리 크기에 관한 질문===
{| class="wikitable"
!질문
!대답
|-
|파동이 크면 소리도 커지나요?
|파동의 진폭이 커지면 소리도 커지죠.
|-
|소리가 커지면 유리가 깨질수 있나요?
소리가 커지면 만화에서 본것처럼 유리창 깰수 있나요?
|당연하죠~ 축제같은 곳에서 음악을 크게 틀면 몸이 울리잖아요? 그 울림이 커지면 물체를 부수는 데에도 쓸 수 있겠죠.
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|소리가 커진다는건 진동수가 많단 소리고 그럼 진동으로만 유리같은거 부술수있나요?
|소리 크기와 진동수는 직접적인 연관은 적답니다~
|-
|소리가 커지면 왜 유리같은것이 깨지는건가요?
|물질을 이루는 구성성분이 일정 영역 밖으로 나가면 물체의 결합이 풀려버리잖아요? 유체의 경우엔 원래대로 돌아오지만, 고체의 경우엔 한번 무너진 구조를 회복하지 못하죠.
|-
|진동을 계속 느끼면 왜 가려운 느낌이 들때가 있나요?
|소리의 진동이 몸에 전달되서 몸을 툭툭 치는 것 같죠!
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|
|
|-
|소리가 너무 크면 안 들린다는데 왜 안 들리는 거에요?
|인지를 못한다는 말이 되겠죠. 그냥 충격파가 됩니다.
|}

===소리 음색에 관한 질문===
{| class="wikitable"
!질문
!대답
|-
|파형이 없는 악기는 없죠?
|파형이란 건 파동의 형태인데, 파동이 있으면 그 형태가 없다고 말할 순 없잖아요?
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|같은악기라도 파형이 다를수 있나요???
|네. 같은 회사에서 만들어진 악기라도 어떻게 길들였느냐에 따라 느낌이 달라져요.
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|사람의 입모양이 다르면 느낌이 다른가여?
|네, 소리를 울리는 공간의 크기가 달라져서 음색이나 소리의 크기가 달라질 수 있어요.
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|그러면 소리를 같게 만들수도 있겠네요??
|진폭과 진동수를 갖게 만든다는 말이죠? 그런데, 진동수와 진폭이 같다 하더라도.. 같은 악기라도 미세한 차이로 인해 파형이 조금씩 달라져요;;
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|우연이라도 다른 악기나 사람끼리 같은 파형이 나올수 있나요?
|비슷하게 흉내낼 순 있어요. 비트박스나 아쟁총각 검색 ㄱㄱ
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|파형으로 악기를 구별할 수 있을까?
|네, 딥러닝을 시킨다면 가능할 것 같은데요?
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|파형은 두가지밖에없나요? 다른모양의 퍼형이라던지..
|파형은 엄청 많은데요!?!? 엄청나게! 아마 종파, 횡파를 착각한 듯; 파동도 깊이 들어가면 러브파 등 여러 종류가 있어요~
|-
|같은 소리도 파형이 다르면 완전 다른 소리인가요?
|네, 진동수와 진폭이 같다 하더라도, 파형이 다르면 다른 소리가 납니다. 마치 사람 목소리에 오토튠 걸듯??
|-
|
|
|}

===소리 일반에 관한 질문===
{| class="wikitable"
!질문
!대답
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|우주에서도 소리가 나나요?
|공기가 없으니, 다른 방식으로 소리를 전달해야겠죠~ 종이컵 전화기라든가...
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|우주에서는 소리가 나오자마자 흩어져서 안들리는 건가요?
|흩어질 공기가 없어 안들립니다.
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|우주처럼 공기가 아예 없는 곳은 소리가 안들리는데 그럼 공기가 너무 많은 곳에서는 소리가 다른 곳에서 보다 크게 들리나요?
|네, 땅이나 물속에선 소리가 더 빠르게, 멀리 전달될 수 있어요.
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|우주에서는 안들린다 했는데 그럼 진공상태에서도 소리가 안들리나요?
|네, 당연히!
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|파동에서 소리가 나는 이유는 무엇인가요?
|파동에서 소리가 난다;;;?? 소리가 파동의 형태로 나타납니다.
|-
|목소리는 어디가 진동해서 나는 소리인가요?
|성대요!
|-
|성대는 어떻게 떨림을 주어 우리 귀에 들려요?
|일단 성대가 떨리면 몸 전체도 함께 떨리기 때문에 우리 귀에 쉽게 들어오고,

성대가 공기를 떨게 만들면 그 떨림이 상대방의 귀까지 전달되죠.
|-
|사람의 몸은 어떻게 성대를 떨리게 하나요?
|관악기처럼 공기를 내보내면서 떨게 만든다고 보면 될 것 같아요!
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|떨림은 언제부터 알았나요?
|글쎄요. 원시시대부터 알 수 있지 않았을까요?
가장 유력한 설은... 활을 튕길 때 나는 소리?
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|진동이 없으면 악기의 소리가 나지 않나요?
|네. 소리 자체가 떨림이니까.
|-
|물질에도 파형이 존재 하나요?
|네, 물질도 외부의 힘에 의해 교란당하면 파형이 생기죠.
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|휘바람도 파동인가요?
|당연!
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|소리의 최대치와 최저치가 있나요?
있으면 소리의 높낮이가 어느정도 되죠?
|진동수는 20~17000Hz 정도,
진폭은 데시벨로 0~200dB라고 보면 됩니다.

[https://blog.naver.com/youn547/221972990368 데시벨과 소음관계]참고해 보세요~
|}

===소리 활용에 관한 질문===
{| class="wikitable"
!질문
!대답
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|악기도 파동을 낼수있나요?
악기와 과학은 많이 연관되어있나요?
|소리가 파동이잖아요?
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|악기가 과학이랑 관련이 많나요?
|네. 엄청나게. 요즘엔 다 전자식으로 악기를 만들잖아요??
꼭 전자식이 아니더라도 기타, 바이올린의 울림통, 피아노의 현 제작, 드럼의 울림 등 종합과학세트죠~(지미핸드릭스같은 경우엔 일렉기타를 스스로 개조해서 썼다고도 하고요)
|-
|떨림 없이 음을 내는 악기는 없어요?
|없어요. 심지어 전자악기도 스피커를 흔들어서 소리를 내잖아요?
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|관악기의 경우 소리가 울리며 나오는 것인가요?
아님 나와서 울리나요?
|애매하네요; 소리가 입구 근처에서 만들어지거든요.
입구를 막으면 공기가 오가지 못해 소리가 만들어지지 않아요.
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|질문 더 나아가기에서 정수비 라고 돼있는데 정수비가 무엇인가요?
|2:3, 4:5 같은 비율. 자연수비라고 해도 괜찮겠네요~
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|
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|악기의 계이름은 다른데 음이 같은 것도 있나요?
|??? 악기의 계이름이 다르다니??? 서양악기라면 CDEFGAB 를 쓸텐데?
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|치는 악기는 타악기 부는 악기는 무엇잉가요?
|치는 악기는 타악기를 의미하는 건가? 드럼, 심벌 등이 있겠죠.
부는 악기는 관악기라고  하죠. 리코더, 플릇 등이 있지요~
|-
|귀뚜라미는 어떻게 소리를 내나요?
|날개를 비벼서요. 바이올린과 비슷하다고 보면 될 것 같네요~
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|간이 청진기를 만들면 제대로 들릴까요?
|어렸을 적 종이컵 전화기 정도는 만들어봤겠죠? 비슷해요.
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|우주에서는 소리가 안들리는데 왜 무전기는 되는가요?
|무전기는 전파로 신호를 전달하니까요~
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|안전문제 말고도 크게 느껴진다는 하지만 작은 소리는 있나요?
|모기....?
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|난타는 어떤형식으로 소리가 나요?
|타악기입니다. 막을 진동시켜서 나요~
|-
|줄에 서로 각각 다른 굵기로 똑같은 힘으로 줄을 떨리게 할 때 소리가 다른가요?
|네 달라요! 대학교에 가면 왜 다른지 공식을 유도할 수 있어요!
|-
|그럼 가로등을 처서 진동이 울리는 것으로도 악기를 만들수 있나요?
|네! 나중에 친구들과 함께 그런 영상 찍으면 재미있겠네요~
|-
|이런 것들이 성대모사나 모창과 관련을 가지나요?
(성대모사를 할때 저런 조건들을 갖추어야 똑같이 목소리를 낼 수 있나요?)
|네, 높낮이와 음색을 비슷하게 하기 위해 진동수와 파형을 비슷하게 만들어줘야겠죠!
|-
|마이크에 뚫린 구멍을 몇개 막으면 느낌이 다르게 들리나요
|네, 들어가는 소리의 양이 변하니 진폭도 변하겠지만, 마이크 내부에서 공명하는 진동수가 달라져 음색도 조금 변할거에요!
|}

===헛소리===
{| class="wikitable"
!질문
!대답
|-
|골프채는 진동수가 높나요?
|잉? 왠 골프채에 진동수?
|-
|우리 일상 속에서 볼 수 있는 파동은 전에 배웠던 것 말고 또 무었이 있나요?
|글쎄요.. 흠; 전시간에 거의 다 말한 것 같은데;;
|-
|선생님은 악기연주를 잘하시나요?
|네, 쩔죠.
|-
|
|
|}

===선생님이 해결하지 못한 질문===
{| class="wikitable"
!질문
!대답
|-
|악기들중에서 악기종류는 다른데 같은계이름을 했을때 소리가 거의 비슷하거나 똑같이 나는 악기가 있나요?
|이건 음악선생님께 여쭤봐야 하겠는데;;?
|-
|사람은 어디까지 소리를 크게 낼수 있나요??
|실험해보자!
|-
|
|
|}

===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
|+
!분류
!질문
!대답
|-
|
|악기의 가장 큰소리를 낼떄는 무슨 제질로 만들어야 할까?
|이거 궁금하네; 문제로 써줬는데 답이 뭐니 성준아?
|-
|
|
|
|}

===선생님이 ㅎ===

:#

=더 나아가기=
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

#화음은 어떻게 생기는 걸까?

#
{{접기

|제목=보기 전에 먼저 생각해보세요~

|내용=#진동수가 간단한 정수비를 이룰 때 화음이 된다.
|형태=mw-collapsed toccolours}}
=답=
{| class="wikitable"
! colspan="2" |사람들이 똑같은 음을 내도 느껴지는 소리가 다르다. 왜 같은 음을 내는데 사람마다 다른 느낌이 들까?(악기를 연주할 때에도 같은 음일지라도 악기마다 소리의 느낌이 다르다.)
|-
!답변
!선생님코멘트
|-
|파형이 달라서
|
|-
|진폭이 달라서
|진폭이 다르면 소리가 크게 들립니다.
|-
|진동수가 달라서
|진동수가 다르면 소리의 음(높낮이)이 다르게 들립니다.
|-
! colspan="2" |악기의 소리가 작을 때 어떻게 하면 소리가 커질까?
|-
!답변
!선생님코멘트
|-
|진폭을 크게한다, 진폭을 크게하면 소리가 커진다, 떨림을 크게 한다

현악기일때만) 세게 당긴다

세게 튕기거나 불면 된다. 한마디로 진폭이 넓게 되도록 하면 된다.

타악기=쎄게 치기 현악기=줄을 높게 조율한다 관악기=쎄게 분다.
|네, 악기를 세게 불거나 세게 쳐서 진폭이 커지게 하면 됩니다.
|-
|터널 같은데 가서 하면 된다.
하수구같은 데서 하면 소리가 울린다.

깔대기 모양의 컵이나 종이를 갖다 댄다.
|참신했어요!
우리가 배운 것을 토대로 접목하자면 진폭에 대한 이야기가 나와야겠죠~?
|-
! colspan="2" |악기의 소리가 낮을 때 어떻게 하면 소리가 높아질까?
|-
!답변
!선생님코멘트
|-
|<nowiki>배에힘을주고솜을홉~~~후~~하면됨</nowiki>

진동을 크게 낸다.

악기의 줄은 살살 튕기거나, 약하게 불어 소리를 작게 한다

파동의 진폭을 키운다

세게 튕기거나 불면 된다. 한마디로 진폭이 넓게 되도록 하면 된다.???
|강하게 치거나 힘을 빼는 것은 소리의 크기만 조절할 뿐, 소리의 높이와는 연관이 적습니다.

소리의 크기는 진폭과 관련있지만, 소리의 높낮이는 진폭과 관련이 없습니다.
|-
|진동수를 크게한다

현악기일때만) 줄을 팽팽하게 한다

악기의 줄이나 통 또는 관 등의 크기나 길이를 짧게 한다.

짧은 관을 불거나 짧게 잡고 뚱기거나

기타의 경우 기타줄을 짧게 잡거나 팽팽할때 소리가 높아진다

타악기이면 쎄게 치고 현악기면 줄을 팽팽하게 해서 높은음이 나도록 조율하고 관악기면 더 쎄게 불면된다.
|네, 관의 길이를 줄이거나 현의 길이를 줄이면 진동수가 커집니다.

아니면 줄을 더 팽팽하게 만들어 빠르게 진동하게 만들든가요!
|-
! colspan="2" |리코더의 솔, 기타의 솔, 피아노의 솔의 음은 같지만 느낌이 다르다. 왜그럴까?
|-
!답변
!선생님코멘트
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|소리의 음색이 다르기 때문이다(악기마다 음파의 파형이 다르기 때문이다)

악기, 사람마다 파동의 모양(파형)이 다르기 때문이다.
|네. 같은 악기라도 갖고 있는 음색이 조금씩 다 다릅니다. 그래서.. 비싼 바이올린은 우리집보다 비싸지요;;
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|소리마다 달라서
|뭐가 다른 걸까요?
|}