음정 검출Pitch Detection

높낮이는 되풀이 간격이에요

목소리를 내면 목청이 빠르게 여닫히면서 공기를 밀어내요. 이 여닫힘이 규칙적으로 되풀이되는데, 1초에 되풀이되는 횟수가 많을수록 높은 소리로 들려요. 낮은 목소리는 1초에 백 번쯤, 높은 목소리는 그 두세 배쯤 되풀이돼요.

악기도 같아요. 줄이 굵고 길수록 천천히 떨려서 낮은 소리가 나고, 짧고 팽팽할수록 빨리 떨려 높은 소리가 나요. 높낮이라는 것은 결국 이 되풀이 속도예요.

그래서 음정을 짚는 일은 소리의 크기나 밝기를 재는 것과 달라요. 크게 부르든 작게 부르든, 굵은 목소리든 맑은 목소리든, 되풀이 간격이 같으면 같은 음이에요.

밀어서 겹쳐 봐요

간격을 재는 가장 익숙한 방법이 소인 무늬를 겹쳐 보는 방식이에요. 소리 토막을 복사해 조금씩 밀어 가며 원래 소리와 얼마나 잘 맞는지를 재요. 아주 조금 밀었을 때는 어긋나다가, 딱 한 번의 되풀이만큼 밀었을 때 잘 맞아떨어져요. 그 폭이 되풀이 간격이에요.

소리 그림 위에서 찾는 방법도 있어요. 목소리는 그림에서 나란한 줄무늬로 나타나고, 그 줄들은 일정한 간격으로 쌓여요. 가장 아래 줄, 또는 줄 사이의 간격을 읽으면 기본이 되는 높이가 나와요.

어느 방법이든 소리가 깨끗할수록 잘 맞아요. 잡음이 섞이거나 여러 소리가 겹치면 겹쳐 보는 무늬가 흐려져서 값이 튀어요.

한 칸을 잘못 세면 옥타브가 어긋나요

되풀이 무늬에는 함정이 있어요. 한 칸 밀어도 겹치지만 두 칸, 세 칸을 밀어도 똑같이 겹쳐요. 그래서 두 칸 밀린 것을 한 번의 되풀이로 착각하면 실제보다 한 옥타브 낮은 음으로 읽어요. 반대로 무늬 사이의 작은 굴곡을 하나로 세면 한 옥타브 높게 읽고요.

이것을 옥타브 오류라고 불러요. 음정 검출에서 가장 흔한 실수예요. 노래 채점에서 잘 부른 것 같은데 갑자기 점수가 떨어지거나, 음정 그래프가 중간에 뚝 떨어졌다 돌아오는 자리가 대부분 이 실수예요.

막는 방법은 앞뒤를 함께 보는 거예요. 사람의 목소리는 한 음에서 다음 음으로 갑자기 한 옥타브씩 뛰지 않으니, 흐름에서 혼자 튀는 값은 의심하고 고쳐요.

음정이 없는 소리도 있어요

모든 소리에 높낮이가 있는 것은 아니에요. 박수 소리, 문 닫는 소리, 스나 츠 같은 바람 새는 소리에는 되풀이되는 물결이 없어요. 이런 구간에서 억지로 값을 내면 엉뚱한 숫자가 나와요. 그래서 음정 검출은 높이를 재기 전에 여기에 잴 만한 높이가 있는지부터 판단해요.

여러 음이 동시에 울리는 경우도 어려워요. 화음을 이루는 여러 소리가 겹치면 되풀이 무늬가 여러 겹으로 얽혀서, 한 줄기만 짚어 내기가 훨씬 까다로워요. 이런 경우는 갈래를 먼저 나눈 뒤에 각각의 음정을 짚기도 해요.

어디에 쓰이나요

악기 조율기가 가장 익숙한 쓰임이에요. 줄을 튕기면 지금 음이 기준보다 높은지 낮은지 바로 알려 주죠. 노래 점수를 매기는 기능도 부른 음정을 계속 짚어 원래 가락과 견주는 방식이에요.

음악을 만드는 쪽에서는 부른 노래의 음정을 살짝 다듬거나, 흥얼거린 가락을 악보로 옮기는 데 써요. 말소리 쪽에서도 쓰여요. 문장 끝에서 높이가 올라가면 묻는 말, 내려가면 서술하는 말이라, 억양을 살피고 만드는 일에 높낮이 값이 필요하거든요.