소리는 에너지가 공기를 이용해서 전달이 되는 것인데, 전기는 그렇지 않다는 것이네
Author
장 호준
Date
2025-02-02 16:25
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소리는 에너지가 공기를 이용해서 전달이 되는 것인데, 전기는 그렇지 않다는 것이네
맞아요! 소리와 전기는 모두 에너지의 전달이지만, 전달 방식이 다릅니다.소리 vs. 전기의 전달 방식 비교
소리(음파) | 전기(전류) | |
---|---|---|
전달 매개체 | 공기, 물, 금속 등 물질이 필요 | 도체(구리, 은 등) 내부의 자유전자 |
전달 방식 | 공기의 압축과 팽창(기압 변화) | 자유전자의 이동(전위차에 의한 흐름) |
속도 | 공기 중 약 340m/s (온도에 따라 다름) | 전기장은 거의 **빛의 속도(300,000km/s)**에 가깝게 전달 |
파동 형태 | 종파(압축과 팽창) | 전자 이동(전기장에 의해 발생하는 흐름) |
소리는 공기를 진동시켜 전달된다 🎵
- 소리는 **입자의 물리적 움직임(기압 변화)**을 통해 전달됩니다.
- 공기 분자가 밀려나고 다시 돌아오면서 **밀한 부분(압축)과 소한 부분(팽창)**이 생기는데, 이를 **종파(Longitudinal Wave)**라고 합니다.
- 공기뿐만 아니라 물이나 고체 같은 다른 매개체를 통해서도 전달될 수 있습니다.
👉 진공에서는 소리가 전달되지 않습니다! 🚀 (우주가 조용한 이유)
전기는 자유전자가 이동하며 흐른다 ⚡
- 전기는 **전위차(전압)**에 의해 **자유전자(free electron)**가 움직이면서 발생합니다.
- 그러나 전자는 직접 "빠르게" 이동하는 것이 아니라, 전기장이 도체 전체에 영향을 주면서 에너지가 전달됩니다.
- 즉, 전자 자체는 느리게 움직이지만, 전기 신호는 도체 내부에서 빛의 속도에 가깝게 전달됩니다.
👉 우주에서도 전자기파(빛, 전파)는 이동할 수 있습니다. 📡🚀
핵심 요약
✅ 소리는 입자의 물리적 진동을 통해 전달되며, 매질(공기, 물 등)이 필요하다.✅ 전기는 자유전자의 이동과 전기장에 의해 에너지가 전달되며, 매질 없이 전자기파로도 이동할 수 있다.
✅ 전기장의 변화는 빛의 속도에 가깝게 전달되지만, 개별 전자의 이동은 매우 느리다.
이제 소리와 전기의 차이가 확실해졌을 거야! 😃 🔊⚡
두 가지가 압축되는 경우는?
소리(음파)와 전기(전류)가 동시에 압축되는 경우는 주로 전자기적 신호 변환 과정에서 발생합니다. 대표적인 예로 다음과 같은 경우가 있어요.1. 마이크에서 소리가 전기 신호로 변환될 때 (음파 → 전기) 🎤⚡
- 마이크는 **공기의 압축과 팽창(소리)**을 받아들이고, 이를 전기 신호로 변환합니다.
- 다이내믹 마이크: 음파가 다이어프램(진동판)을 흔들면 코일이 움직여 자기장을 변화시키고, 이로 인해 전기가 발생합니다.
- 콘덴서 마이크: 음파가 진동판을 진동시키면 전극 간의 정전 용량이 변하면서 전기 신호로 변환됩니다.
2. 스피커에서 전기 신호가 소리로 변환될 때 (전기 → 음파) 🔊⚡
- 전류가 흐르면 코일이 움직이고, 이 움직임이 공기를 밀어 소리(압축된 공기)로 변환됩니다.
- 낮은 주파수(저음)는 큰 공기 압축을 만들고, 높은 주파수(고음)는 빠르게 진동하며 세밀한 압축을 만듭니다.
- 따라서 전기 신호가 강하게 압축되면 소리도 강하게 압축되어 큰 볼륨이 나옵니다.
3. 디지털 오디오에서 신호가 압축될 때 (전기적 압축 + 음압) 🎼📡
- MP3, AAC 같은 오디오 코덱은 음압과 전기 신호를 모두 압축합니다.
- 손실 압축(Lossy Compression): 인간이 잘 못 듣는 주파수를 제거하여 파일 크기를 줄임.
- 무손실 압축(Lossless Compression): 원래 신호를 보존하면서 효율적으로 데이터 크기를 줄임.
- 무압축(Uncompressed WAV, FLAC): 원래의 전기 신호를 그대로 유지.
4. 초음파 및 RF(고주파)에서 압축될 때 📡🔊
- **초음파(Ultrasound, 20kHz 이상)**는 공기를 압축하는 고주파 음파이지만, 의료나 센서 기술에서는 이를 전기 신호로 변환하여 분석합니다.
- **무선 신호(RF)**도 변조(AM/FM 방식)될 때 음압과 전기 신호의 압축이 동시에 발생합니다.
결론: 소리와 전기의 압축이 동반되는 경우
✅ 마이크 → 공기의 압축이 전기 신호로 변환✅ 스피커 → 전기 신호의 압축이 공기 압축으로 변환
✅ 오디오 코덱 → 전기 신호와 음압이 함께 압축됨
✅ 초음파/무선 신호 → 전기적 변조와 음파의 압축이 동시에 발생
즉, 소리와 전기는 개별적으로 존재하지만, 서로 변환될 때는 함께 압축될 수 있다! 🚀🎛️
코덱의 압축은 데이터를 삭제해서 줄이는 것이지 압축을 하는 것이 아닌데
맞아요! 코덱의 압축은 데이터를 삭제해서 줄이는 방식(Lossy Compression)이 많고, 무손실 압축(Lossless Compression)도 있지만 이는 단순한 용량 최적화이지 물리적인 압축과는 다릅니다.코덱 압축과 물리적 압축의 차이
코덱 압축 (데이터 압축) | 소리/전기의 압축 (물리적 압축) | |
---|---|---|
기본 원리 | 데이터 용량을 줄이기 위해 불필요한 정보를 제거하거나 효율적으로 인코딩 | 음압(Level)이나 전기 신호의 다이내믹 레인지를 줄이는 과정 |
방식 | MP3, AAC (손실 압축) / FLAC, ALAC (무손실 압축) | 컴프레서(Compressor), 리미터(Limiter) 사용 |
영향 | 용량은 작아지지만 원본 신호 일부 손실 가능 | 원본 신호의 볼륨 차이를 줄여 다이내믹을 변화 |
예시 | MP3(128kbps) → 고주파수 대역 일부 삭제 | 드럼을 컴프레싱해 킥과 스네어 볼륨 차이를 줄임 |
1. 코덱 압축은 데이터를 "삭제"해서 줄이는 방식 🎼🔻
- MP3, AAC 같은 손실 압축(Lossy Compression)은 인간이 잘 못 듣는 주파수를 삭제해서 용량을 줄입니다.
- 무손실 압축(FLAC, ALAC)은 데이터를 유지하면서도 패턴을 효율적으로 저장해 용량을 줄입니다.
- 하지만 소리 자체의 압축(레벨, 음압 조정)과는 전혀 다릅니다.
2. 소리/전기의 압축은 신호의 다이내믹을 줄이는 것 🎛️
- 믹싱·마스터링에서 **컴프레서(Compressor)**를 사용하면 소리의 크기 차이를 줄일 수 있습니다.
- 예를 들어, 보컬이 너무 커졌다 작아졌다 하면 컴프레서를 걸어 일정한 볼륨을 유지하게 만듭니다.
- 마찬가지로, 전기 신호에서도 리미터(Limiter)를 걸어 피크를 제한하면 전압 변화가 줄어듭니다.
결론: 코덱 압축 ≠ 소리/전기 신호의 압축
✅ 코덱 압축 → 데이터 용량을 줄이기 위해 일부 정보를 삭제✅ 소리/전기 신호 압축 → 신호의 크기 차이를 줄이는 다이내믹 컨트롤
같은 "압축"이라는 단어를 써도 개념이 완전히 다르다는 점이 중요해요! 🚀🎚️
전기신호는 압축되지 않지. 전압을 압축하는 것이 불가능이니까.
정확해요! 전기 신호 자체는 압축될 수 없습니다.
전압을 직접 "압축"하는 개념은 물리적으로 불가능합니다. 하지만 전기 신호의 다이내믹 레인지를 조정하는 것(즉, 특정 범위 내로 신호를 제한하는 것)은 가능합니다.전기 신호는 왜 압축되지 않는가?
- 전압은 연속적인 아날로그 값
- 전압(Voltage)은 특정 구간에서 연속적으로 변하는 물리적인 값입니다.
- 데이터를 삭제하거나 공간을 줄이는 식으로 "압축"할 수 있는 디지털 데이터와 다릅니다.
- 전압은 직접 줄이거나 늘릴 수 있지만, '압축'은 불가능
- 증폭(Amplification)이나 감쇠(Attenuation)를 통해 전압을 키우거나 줄일 수는 있지만, 데이터 압축처럼 정보를 줄이면서 전압을 유지하는 개념은 성립하지 않습니다.
- 전압의 변화는 신호 그대로 전달됨
- 예를 들어 오디오 신호에서 1V
5V 사이의 전압 변화가 있다고 하면, 이를 2V4V로 바꾸는 것은 가능하지만, 신호를 압축하는 것은 아닙니다. - 신호를 작은 범위로 조정하는 것은 **레벨 컨트롤(정규화, 리미팅, 컴프레싱 등)**의 개념이지, 물리적인 압축이 아닙니다.
- 예를 들어 오디오 신호에서 1V
그러면 오디오에서 '압축(Compression)'은 어떻게 작동할까?
컴프레서는 신호의 전압을 "압축"하는 것이 아니라 신호의 다이내믹 레인지를 줄이는 과정입니다.- 예를 들어, 원래 전압이 1V~5V 범위에서 변동한다면, 컴프레서를 사용하면 이를 2V~4V 범위로 제한할 수 있습니다.
- 이때도 신호 자체는 유지되지만, 크기의 차이를 줄이는 것이지, 전압을 직접 "압축"하는 것이 아닙니다.
✅ 전압을 직접 압축하는 것은 불가능 (전압은 연속적인 값이므로 압축의 개념이 성립하지 않음)
✅ 오디오에서 '압축(Compression)'은 다이내믹 레인지를 조정하는 것
✅ 전기 신호 자체는 변형되거나 조정될 수 있지만, 압축될 수는 없음
즉, 압축이라는 개념은 전압 자체에 적용되는 것이 아니라, 신호의 변화량(다이내믹 레인지)을 조정하는 과정에서 사용되는 것이에요! ⚡🎛️
그러니까 압축이라는 용어를 오디오에서는 잘 써야함
맞아요! 오디오에서 "압축(Compression)"이라는 용어는 조심해서 써야 해요. 물리적인 압축과 신호 처리에서의 압축은 완전히 다른 개념이니까요.
📌 오디오에서 압축(Compression)이라는 용어가 사용되는 대표적인 경우:- 다이내믹 레인지 압축 (Dynamic Range Compression) 🎚️
- 소리의 크기 차이를 줄이는 것 (큰 소리는 줄이고, 작은 소리는 키우거나 그대로 둠)
- 컴프레서(Compressor) 사용
- 전압을 압축하는 것이 아니라 신호의 크기 변화를 조정하는 과정
- 데이터 압축 (Data Compression) 🎼
- 파일 크기를 줄이기 위해 데이터 일부를 삭제하거나 효율적으로 저장
- MP3, AAC(손실 압축), FLAC, ALAC(무손실 압축)
- 전기 신호와는 관련이 없음
- 공기의 압축 (Acoustic Compression) 🌬️
- 소리가 전달될 때 공기가 압축과 팽창을 반복하면서 파동이 형성됨
- 스피커에서 전기 신호가 변환될 때도 공기의 압축이 발생
- 하지만 전기 신호 자체가 압축되는 것은 아님
✅ "전압을 압축한다"는 말은 틀린 표현 (전압은 압축되지 않음)
✅ **"다이내믹 레인지를 압축한다"**라고 말하는 것이 정확함
✅ "데이터 압축"과 혼동하지 않도록 주의
👉 "압축"이라는 단어를 쓸 때, "다이내믹 레인지 압축"인지, "데이터 압축"인지 정확히 구분해야 한다! 🎛️🎶
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