홀수배음(Odd Harmonics)과 짝수배음(Even Harmonics)은 음악과 음향학에서 매우 중요한 개념이다. 이들은 악기가 생성하는 복잡한 음색의 구성요소이며, 소리의 캐릭터와 질감을 형성하는 데 핵심적인 역할을 한다. 이번 포스팅은 홀수배음과 짝수배음이 무엇인지, 그리고 어떻게 서로 다른 음향적 효과를 생성하는지에 대해서이다. 배음에 대한 내용은 아래 포스팅을 참고하자.
홀수배음? 짝수배음?
홀수배음은 기본주파수의 홀수 배수로 나타나는 배음을 말한다. 예를 들어, A4(440Hz)의 기본주파수를 가진 음에서 홀수 배음은 1320Hz(3배), 2200Hz(5배), 3080Hz(7배) 등이 될 수 있다. 이러한 배음들은 음의 질감에 ‘거친’ 또는 ‘날카로운’ 느낌을 줄 수 있으며, 종종 악기의 음색을 보다 ‘날카롭게’ 만든다.
반면에, 짝수배음은 기본주파수의 짝수 배수로 나타나는 배음을 의미한다. 같은 A4 음에서 짝수 배음은 880Hz(2배), 1760Hz(4배), 2640Hz(6배) 등이 될 수 있다. 짝수 배음은 일반적으로 더 ‘부드럽고’, ‘조화로운’ 느낌을 제공한다.
그렇다면, 이러한 차이가 왜 일어나는지, 어떤 효과를 야기하는지에 대해 조금 더 자세히 알아보자.
홀수 배음은 날카롭고 짝수 배음은 부드럽다?
홀수 배음은 날카롭고 짝수 배음은 부드럽다는 말을 종종 들을 수 있다. 실제로, 홀수 배음은 훨씬 거칠게 들린다. 이것을 살펴보기 위해 배음을 음정의 관점에서 바라볼 필요가 있다. 다음은 C4음을 기준으로 홀수 배음과 짝수 배음의 음정을 간략하게 정리한 것이다.
- 홀수배음
- 1차 배음 (기본음): C4 – 261.63 Hz
- 3차 배음: G5 – 784.89 Hz (C4의 3배)
- 5차 배음: E6 – 1308.15 Hz (C4의 5배)
- 7차 배음: B♭6 – 1831.41 Hz (C4의 7배, 조금 낮은 음으로 튜닝될 수 있음)
- 9차 배음: D7 – 2354.67 Hz (C4의 9배)
- 11차 배음: F♯7/G♭7 – 2877.93 Hz (C4의 11배, 조금 높은 음으로 튜닝될 수 있음)
- 13차 배음: A7 – 3401.19 Hz (C4의 13배)
- 짝수배음
- 1차 배음 (기본음): C4 – 261.63 Hz
- 2차 배음: C5 – 523.26 Hz (C4의 2배)
- 4차 배음: C6 – 1046.52 Hz (C4의 4배)
- 6차 배음: G6 – 1567.98 Hz (C4의 6배)
- 8차 배음: C7 – 2093.04 Hz (C4의 8배)
- 10차 배음: E7 – 2618.30 Hz (C4의 10배)
- 12차 배음: G7 – 3141.96 Hz (C4의 12배)
물론 위 음정은 실제 정확한 음정과는 살짝 다를 수 있지만, 홀수 배음의 음정을 볼때 C7 도미넌트 코드의 구성음과 텐션음으로 이루어진 것을 확인 할 수 있다.
반면, 짝수 배음은 주로 완전음정과 장 3도로 구성되어 있다. 이것은 C Major 코드의 구성음으로 볼 수 있다.
즉, 화성적 측면에서 홀수 배음은 불안정하고, 짝수 배음은 안정적이다. 이런 화성적 조화로움의 차이가 날카롭고, 부드러움의 차이를 나타낸 것이다.
홀수 배음과 짝수 배음의 트렌지언트 차이
이러한 배음은 음악의 새츄레이션 과정에서 많이 더해진다. 보통 음악에 high edge 를 좀 더하는 목적으로 많이 쓰인다.
하지만 이러한 배음이 추가된다는 것은 왜곡이 발생한다, 즉 찌그러진다는 의미이다. 이 과정에서도 홀수 배음과 짝수 배음은 확연한 차이가 나타난다.
위 사진은 필자가 즐겨쓰는 클리퍼인 Black Rooster사의 Vpre 73을 적용하고 유니티 게인을 맞춰줬을때 피크 레벨 차이이다.
애널라이져를 켜보면 주로 홀수 배음을 유발시키는 것을 확인할 수 있다.
즉, 음원이 Square(사각파)와 가까워질수록, 홀수 배음이 유발된다.
반면, 짝수 배음에 가까운 Tube Saturation을 적용했을 때는, 피크 레벨이 거의 감소하지 않음을 확인할 수 있다.
짝수 배음은 오히려 어택이 강조된 엣지있는 소리를 만든다고도 한다.
위 과정을 통해 배음의 트렌지언트 변화에 대해 알 수 있다. 실제로 피크가 너무 튀는 드럼소스 등에 클리퍼를 걸어 피크를 제어하는 것은 흔한 일이다. Thd를 유발하는 아날로그 프로세싱을 할 경우에도 피크가 제어되는 경향을 보인다. 하지만 짝수 배음은 전혀 다른 성향을 가진다는 것을 유의하자.