Missing Fundamental effect, 근본없는 현상

기음 누락 효과는 오디오 인식 및 청취에 관련된 현상 중 하나입니다. 이 현상은 주파수 스펙트럼에서 기음이 누락되었음에도 불구하고, 상위 배음들이 존재함으로써 사람들이 주파수를 인지하는 방식에 대한 것입니다.

기음 누락 효과는 주로 음악에서 발생하며, 악기가 발생시키는 소리의 특징 중 하나입니다. 일반적으로, 음악 악기는 주파수의 다양한 배음을 생성합니다. 예를 들어, 주파수가 100Hz인 악기의 배음수에는 200Hz, 300Hz, 400Hz 등이 있습니다. 그러나 때로는 기본 주파수(100Hz)가 실제로 누락되어도 상위 배음만으로도 해당 주파수를 인식할 수 있습니다.

이는 인간의 청각 시스템이 기본 주파수를 추정하기 위해 상위 배음들을 처리하고 결합하는 경향이 있기 때문에 발생합니다. 즉, 청각 시스템은 오디오 입력에서 상위 배음들의 조합을 기반으로 기본 주파수를 재구성하려고 시도합니다. 이런 현상은 기본 주파수가 없더라도 인간이 음악을 인식하는 데 영향을 미칠 수 있습니다.

The missing fundamental effect is a phenomenon related to audio perception and listening. This phenomenon occurs when the fundamental frequency is absent from the frequency spectrum, yet the higher harmonics are present, allowing people to perceive the fundamental frequency.

The missing fundamental effect is primarily observed in music, as musical instruments produce a variety of harmonics along with the fundamental frequency. For example, an instrument with a fundamental frequency of 100Hz will have harmonics at 200Hz, 300Hz, 400Hz, and so on. However, sometimes the fundamental frequency (100Hz) may be missing, yet the presence of higher harmonics alone can still lead to the perception of that frequency.

This occurs because the human auditory system tends to estimate the fundamental frequency by processing and combining the higher harmonics present in the audio input. Thus, even in the absence of the fundamental frequency, the human auditory system attempts to reconstruct it based on the combination of higher harmonics. This phenomenon can influence how humans perceive music even in the absence of the fundamental frequency.

아래의 내용은 Waves Rbass의 메뉴얼에 적혀있는 내용입니다.

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모든 소리에는 기본 주파수(fundamental)가 있습니다. 이 기본 주파수는 소리의 가장 낮은 주파수로, 그 위로 여러 배음(harmonics)이 생성됩니다. 이러한 배음의 복잡한 조합 덕분에 우리의 뇌는 서로 다른 악기를 구분할 수 있으며, 풍부한 사운드의 세계를 충실하게 경험할 수 있습니다.

하지만 때로는 기본 주파수가 제대로 재생되지 못할 때가 있으며, 이는 저역대의 청취 경험을 크게 왜곡합니다. 예를 들어 작은 스피커가 달린 라디오에서는 록 음악의 베이스 기타나 재즈의 더블베이스를 제대로 재생할 수 없습니다. 기본음의 주파수가 너무 낮기 때문입니다. EQ로 저음을 인위적으로 부스트하면 오히려 스피커에 더 큰 부담을 주어 상황을 악화시킬 뿐입니다.

그런데 흥미로운 점은, 우리 뇌가 들리지 않는 “기본음(Missing Fundamental)”을 배음만으로 재구성할 수 있다는 것입니다. 귀가 배음들을 듣게 되면, 뇌는 이를 기반으로 “역으로” 기본음을 상상해서 만들어냅니다. 따라서 실제 스피커가 저역을 재생하지 못해도 우리는 낮은 베이스 노트를 들을 수 있게 되는 것이죠.

이 원리를 Renaissance Bass 플러그인을 이용해 공간의 저역대를 “조율”하는 데에도 활용할 수 있습니다. 예를 들어, FOH(Front of House) 엔지니어로서 어떤 공연장의 저역이 탁하거나 뭉개져 있다면, 문제의 원인이 되는 저주파 성분을 일부 깎아낸 뒤, 공간이 잘 처리할 수 있는 고조파를 추가하는 방식으로 해결할 수 있습니다. 그 결과, 실제 저음의 혼탁함 없이도 강력하게 느껴지는 저역을 얻을 수 있게 됩니다. ——

• https://en.wikipedia.org/wiki/Missing_fundamental