포먼트 튜닝 : 고음을 강하게 내는 방법에 대한 분석

December 28, 2016

 

참고 논문 및 서적

①Scott McCoy - Your Voice : An Inside View

 

이 것에 대해서는 나중에 추가적으로 글을 더 쓸 예정이지만 일단은 가장 기본적인 것은 미리 소개를 해주고 싶어서 글을 먼저 쓰겠습니다.

Formant tuning(Vowel modification, Vowel equalization 이라고도 한다)은 전 글에 말했던 포먼트 주파수 형성 구간과 배음이 위치 되어 있는 구간을 성도에 있는 조음 기관을 통해 조절해서 두 구간들을 일치 시켜 소리의 질을 변형 시키는 것을 말합니다. 이렇게 말하면 너무 어려우니 그림으로 보여 드리겠습니다.

 

 

 

[그림 1]

 

위 그림을 간단하게 설명을 해주자면 우리의 포먼트는 어떤 모음을 내느냐에 따라 주파수 그래프에 다르게 형성이 됩니다. 위에 노래 하는 저 사람이 지금 부르는 음은 포먼트와 포먼트 사이에 있는 것을 "Fundamental"로 확인이 가능합니다. 소리를 강력하게 내려면 포먼트에 내고자 하는 음정을 끼워 맞춰야 합니다;. 하지만 보시다시피 저 사람은 지금 내고자 하는 소리가 전혀 증폭이 안되는 구간으로 포먼트가 조정이 되어 있습니다. 이를 해결하기 위해 우리는 몸에 있는 조음기관(혀, 입술, 턱, 연구개 등등...)을 이용해서 포먼트의 위치를 우리가 자유자재로 조정을 하게 됩니다. 위 그림과 같은 경우는 저 사람이 턱을 더떨어트린 것을 확인 할 수 있겠죠? 턱을 더 벌리면서 결론적으로 1번 포먼트는 주파수 그래프에서 주파수 영역이 상승하게 됩니다. 입을 열었을때 내고자 하는 음이 이제 1번 포먼트랑 맞는게 보이시죠? 이러한 경우에서는 소리가 강력하게 나오게 되는것 입니다.

 

 

포먼트 튜닝을 하면 소리가 어떻게 바뀔까? 포먼트 튜닝이 된 소리는 소리의 성질이 "텅 빈" 느낌의 정반대인 "꽉 차고 풍성한" 성질로 우리 귀로 들려서 음색이 뚜렷하게 들리게 됩니다. 그러한 이유는 포먼트 튜닝이 정확하게 안 된 사람이 소리를 냈을 때, "울린" 다는 배음이 증폭이 안되는 상태일 것이고, 포먼트 튜닝을 한 사람은 필요로 하는 배음들이 증폭이 되어 소리가 풍성하게 "울리는" 것을 들을 수 있습니다.

 

포먼트 튜닝의 효과는 성대에서 나오는 소스(Source) 소리의 파워를 키우고 키우는 과정에서 모음은 완전 변하진  않지만 비슷한 모음으로 변이가 됩니다. 이로 인해 포먼트 튜닝을 모음 변이(Vowel Modification)이라고도 불리게 됩니다. 포먼트 튜닝(Formant Tuning), 또는 모음 변이(Vowel Modification) 을 어떻게 하냐에 따라 때로는 고음에서 소리를 단순히 꽥꽥 지를 수 있는 반면 올바른 두성으로 힘도 덜 필요로하고 소리 질렀을 때 보다 더 큰 소리를 낼 수 있는 것 입니다.

 

 

 

 

 

 

위 영상은 파바로티가 라이브로 네순도르마를 부르는 영상입니다. 일반 사람들이 내기 힘들어하는 음역대를 정말 편하게 내는것을 확인 할 수 있습니다. 그런데 그 소리를 내기 위해 몸을 비틀거나 목에 핏줄이 스면서 과도한 노력을 하는 것은 안보이는것에 불구하고 소리는 엄청 강력합니다. 포먼트 튜닝이 정확하게 되면 우리는 굳이 소리를 크게 내기 위해 불필요 한 힘을 쓸 필요가 없다는 것이죠.

 

 

 

[그림 2]

 

 

다음과 같은 사진을 보면 우리가 소리 내는 각 모음마다 포먼트 주파수 형성 구간이 다른것을 확인할 수 있습니다.

쉽게 말하면, 우리가 "아" 발음으로 특정한 음을 냈을 때, 음의 높이와 상관없이 F1, F2, F3는 포먼트 주파수 형성 구간 거의 항상 일정 할 것이며, 크게 변하지 않을 것입니다. "이" 같은 발음을 보면 F1이 비교적 낮은 250Hz 쪽에 위치 합니다. 음으로 따지면 250Hz는 가온도(C4)바로 아래인 B3입니다.

예를 들어 우리가 B3보다 높은 G4를 "이" 발음을 내면 기본주파수는 F1은 이미 지난 위치에서 형성이 됩니다. 이 현상을 "Fo-F1 crossover"라고 불르며 이로 인해 소리가 "갈라지거나, 불안정한 " 성질로 변하고, 가볍고 약한 소리(가성)로 나온다는 연구 결과가 나왔습니다. 이러한 현상 때 성대 역시 불규칙적이고 불안정하게 진동하는 현상이 관측 되었습니다. "그런데 가수들은 "이" 발음이 들어간 고음을 강력하게 많이 내곤 하는데 이걸 어떻게 할 까" 라는 생각을 할 수 있습니다. 가수들은 이 음정을 낼 때 F1 주파수 구간을 올려서 G4 주파수로 맞춰서 소리를 내야 합니다. 그래서 "이" 발음을 내면서 턱을 더 떨어트려서 이로인해 인두강이 좁아져서 F1이 올라가거나, 후두를 올려서 F1을 올려서 역시 발음이 가능 합니다. 만약 전자로 한다면 턱이 벌어진 관계로 "이" 발음은 "에" 발음으로 더 가깝게 변이가 되고, 후자로 후두를 올렸을 경우에는 "이" 발음 자체가 조금 좁아진 상태로 나면서 가성으로 소리를 내는 것을 피하고, 소리는 더 커질 것이다.

 

 

 

 

 

 

3분 55초부터 보시면 "이" 발음을 고음에서 내는 소리를 들을 수 있습니다. 이게 정확히 "이"처럼 들리나요? 필자 생각은 "이"와 "에" 사이로 들린다고 말 할 것 같습니다. 이것이 아까 전자로 말한 턱을 더 떨어트린 방식으로 포먼트를 튜닝 한 것입니다. 

 

 

 

 

 

2분 8초부터 보시면 "이" 발음을 전 영상과는 다르게 접근 하는 김범수씨를 볼 수 있습니다. "이" 발음을 유지하되, 전 영상에 비해 김범수씨는 후두를 살짝 올려서, 강력하게 소리를 내는 것을 확인 할 수 있습니다. 이렇게 포먼트 튜닝은 단순히 한 방식으로 하는 것이 아닌 여러 조음기관들을 이용해서 튜닝을 해 강력한 소리를 낼 수 있습니다. 장르마다 추구되는 소리는 다르고 그것에 따른 좋아하는 취향도 역시 다르기 때문에 어떤게 "좋다" 라고는 쉽게 말 못합니다.

 

 

이 글을 마무리 하면서 포먼트 주파수 위치를 쉽게 조음기관으로 바꿀 수 있는 방법 몇가지를 쓰겠습니다.

 

① 후두를 올리면 F1이 상승한다.

② 인두강을 좁히면 F1이 상승하며 F2가 하강한다.

③ 모든 포먼트 위치는 성도가 늘어남에 따라 하강한다.

④ 모든 포먼트 위치는 성도가 짧아짐에 따라 상승한다.

⑤ 입술을 둥글게 하면 모든 포먼트가 하강하고 입술을 좌우로 퍼트리면 모든 포먼트가 상승한다

⑥ 턱을 떨어트림에 따라 F1은 상승한다.

 

F1 = 첫 번째 포먼트

F2 = 두 번째

 

 

포먼트 튜닝을 함으로써 우리는 더욱 강력하고 안정적인 소리를 낼 수 있습니다. 성도의 모양을 바꿈에 따라 우리는 성대의 접촉 강도를 조정을 할 수 있는 신비한 몸을 가지고 있습니다. 이것을 Non-Linear Source-Filter Theory라고 하며, 우리 몸에서 나오는 공기가 성대를 진동시켜 소리는 성도에 모양에 의해 변조가 되고 밖으로 나가는 것이 아닌, 그 변조된 소리의 피드백 에너지가 성대의 진동 방식을 한번 더 변조 한다는 연구 결과입니다.

 

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