음악
주파수↔음정 변환기
Hz ↔ 음정 변환 + MIDI 번호와 파장 계산. 튜닝과 사운드 디자인용.
* 기준음 A4 = 440 Hz 기준 · 파장 = 34,300 cm/s ÷ Hz
* 기준음 A4 = 440 Hz · 건반 파랑=A, 청록=B
음정과 주파수의 관계
서양 음악의 12음 평균율(Equal Temperament)에서는 한 옥타브(12반음)를 수학적으로 균등하게 나눕니다. A4 = 440 Hz를 기준으로 반음마다 2^(1/12) ≈ 1.0595배씩 주파수가 증가합니다.
핵심 공식
한 옥타브 위의 음은 주파수가 정확히 2배입니다. 예: A4 = 440 Hz → A5 = 880 Hz → A3 = 220 Hz. 1200센트 = 1옥타브, 100센트 = 1반음. ±50센트는 그 음으로 분류되는 반올림 경계이고(넘으면 옆 반음), 위 게이지처럼 ±5센트 안팎이면 사실상 정확한 튜닝으로 봅니다.
주요 음정 주파수 기준표 (A4 = 440 Hz)
| 음정 | Hz | MIDI | 파장(cm) | 옥타브 |
|---|---|---|---|---|
| C3 | 130.81 | 48 | 262.2 | 3 |
| G3 | 196.00 | 55 | 175.0 | 3 |
| C4 (중간 도) | 261.63 | 60 | 131.1 | 4 |
| D4 | 293.66 | 62 | 116.8 | 4 |
| E4 | 329.63 | 64 | 104.1 | 4 |
| F4 | 349.23 | 65 | 98.2 | 4 |
| G4 | 392.00 | 67 | 87.5 | 4 |
| A4 (국제 표준) | 440.00 | 69 | 78.0 | 4 |
| B4 | 493.88 | 71 | 69.4 | 4 |
| C5 | 523.25 | 72 | 65.6 | 5 |
| A5 | 880.00 | 81 | 39.0 | 5 |
* 파장 = 34,300 cm/s (20°C 공기 중 음속) ÷ 주파수. 온도·습도에 따라 음속이 달라집니다.
기준음 A4 변천사와 용도
1939년 국제 표준화
1939년 런던 국제회의에서 채택된 표준 피치. 1955년 ISO 권고(R 16)를 거쳐 ISO 16:1975로 공식화. 현대 클래식, 팝, 재즈, 방송 등 대부분의 음악에서 사용됩니다.
일부 뮤지션 선호
432 Hz는 일부 음악가들이 "더 자연스럽고 따뜻한 음색"이라고 주장하는 대안 피치입니다. 효능 주장의 과학적 근거는 입증되지 않았지만, 특정 장르(명상 음악, 힐링 음악)에서 의도적으로 사용됩니다.
유럽 오케스트라
베를린 필하모닉, 빈 필하모닉 등 일부 유럽 오케스트라는 더 밝고 화려한 음색을 위해 443–445 Hz를 사용합니다. 440 Hz보다 약 12~20센트 높습니다.
17–18세기 바로크 시대
바로크 시대의 실제 피치는 지역·용도별로 크게 달랐지만(프랑스 약 392 Hz, 독일 교회 460~470 Hz 등), 현대 시대 연주(HIP) 앙상블은 A=415 Hz를 합의된 표준 관행으로 사용합니다. 440 Hz보다 거의 반음(약 101센트) 낮습니다.
현악기 개방현 튜닝 주파수 (A4 = 440 Hz)
기타 외의 현악기도 같은 방식으로 튜닝할 수 있습니다. 평균율 A4 = 440 Hz 기준으로 계산한 주요 현악기의 개방현 주파수입니다. 바이올린·첼로는 인접한 현이 완전5도 간격, 더블베이스는 완전4도 간격으로 조율되며, 우쿨렐레(하이 G 표준 튜닝)는 4번줄 G4가 3번줄 C4보다 높은 ‘리엔트런트(reentrant)’ 배열이라는 점이 특징입니다.
| 악기 | 현 | 음이름 | Hz | MIDI |
|---|---|---|---|---|
| 바이올린 | 4번줄 | G3 | 196.00 | 55 |
| 바이올린 | 3번줄 | D4 | 293.66 | 62 |
| 바이올린 | 2번줄 | A4 | 440.00 | 69 |
| 바이올린 | 1번줄 | E5 | 659.26 | 76 |
| 첼로 | 4번줄 | C2 | 65.41 | 36 |
| 첼로 | 3번줄 | G2 | 98.00 | 43 |
| 첼로 | 2번줄 | D3 | 146.83 | 50 |
| 첼로 | 1번줄 | A3 | 220.00 | 57 |
| 더블베이스 | 4번줄 | E1 | 41.20 | 28 |
| 더블베이스 | 3번줄 | A1 | 55.00 | 33 |
| 더블베이스 | 2번줄 | D2 | 73.42 | 38 |
| 더블베이스 | 1번줄 | G2 | 98.00 | 43 |
| 우쿨렐레 | 4번줄 | G4 | 392.00 | 67 |
| 우쿨렐레 | 3번줄 | C4 | 261.63 | 60 |
| 우쿨렐레 | 2번줄 | E4 | 329.63 | 64 |
| 우쿨렐레 | 1번줄 | A4 | 440.00 | 69 |
바이올린 2번줄과 우쿨렐레 1번줄은 기준음 A4(440 Hz) 그 자체여서 튜너 없이 기준음만 듣고도 맞출 수 있습니다. 더블베이스 최저현 E1은 41.2 Hz로 사람 가청 하한(20 Hz)의 약 두 배에 불과할 만큼 낮은 음이므로, 튜너 표시가 의심스러울 때 이 계산기로 목표 Hz와 MIDI 번호를 교차 확인해 두면 좋습니다.
평균율 vs 순정률 — 주요 음정 센트 비교
평균율(12-TET)은 옥타브를 정확히 100센트짜리 반음 12개로 균등 분할한 체계이고, 순정률(Just Intonation)은 3:2, 5:4처럼 단순한 정수비로 음정을 쌓는 체계입니다. 순정률 음정을 센트로 환산(1200 × log₂(비율))해 평균율과 비교하면 두 체계의 차이가 명확해집니다.
| 음정 | 순정률 비율 | 순정률(센트) | 평균율(센트) | 차이(순정−평균) |
|---|---|---|---|---|
| 장2도 | 9:8 | 203.9 | 200 | +3.9 |
| 단3도 | 6:5 | 315.6 | 300 | +15.6 |
| 장3도 | 5:4 | 386.3 | 400 | −13.7 |
| 완전4도 | 4:3 | 498.0 | 500 | −2.0 |
| 완전5도 | 3:2 | 702.0 | 700 | +2.0 |
| 장6도 | 5:3 | 884.4 | 900 | −15.6 |
| 옥타브 | 2:1 | 1200.0 | 1200 | 0 |
기타 튜닝에서 3번줄(G)과 2번줄(B) 사이가 유난히 안 맞는 것처럼 들리는 이유가 여기에 있습니다. 두 줄의 간격은 장3도인데, 귀로 맥놀이(울림의 떨림)가 사라지게 맞추면 순정 장3도(약 386센트)가 되어 평균율 기준보다 약 14센트 낮아집니다. 반대로 튜너로 평균율에 정확히 맞추면 이 장3도는 순정률보다 14센트 가까이 넓어 미세한 맥놀이가 남습니다. 튜너가 고장 난 것이 아니라, 모든 조(key)에서 균등하게 연주하기 위해 평균율이 장3도를 조금 넓게 잡는 타협을 선택한 결과입니다.
출처가 확인된 기준 주파수
아래는 국제 표준 문서·제조사 공식 자료·대학 규준표에서 원문이 확인되는 값만 모은 표입니다.
기음과 배음
Shure 공식자료는 기음(fundamental)을 ‘복합 파형에서 가장 낮은 주파수 성분으로 음의 기본 음높이를 결정하는 것’, 배음(harmonic)을 ‘기음 위의 성분으로 대개 기음의 정수배이며 음색을 결정하는 것’으로 정의합니다. 튜너와 이 계산기가 다루는 숫자는 전부 기음이며, 같은 A4라도 악기마다 다르게 들리는 이유는 배음 구성입니다.
| 기준 항목 | 확인된 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 기준 조율 주파수 A4 | 440 Hz (조율 오차 0.5 Hz 이내) | ISO 16:1975 |
| 반음 1개 비율 | 2^(1/12) ≈ 1.0595배 | UNSW 음향학 · Auditory Neuroscience |
| 피아노 88건반 기음 | A0 27.5 ~ C8 4,186 Hz (7¼옥타브) | Yamaha 공식 · HyperPhysics |
| 기타 개방현 6줄 | E2 82.41 ~ E4 329.63 Hz | ISO 16 + 평균율 산출값 |
| 베이스 개방현 4줄 | E1 41.20 ~ G2 98.00 Hz | ISO 16 + 평균율 산출값 |
| 스네어드럼 기음 | 150 ~ 250 Hz | Shure 공식 |
| 말소리 평균 F0 | 남 115 Hz · 여 199 Hz | 시드니대 음성연구실 |
| 발성 음역(훈련자) | 남 78~698 Hz · 여 139~1,108 Hz | 시드니대 음성연구실 |
베이스 기타 4현 표준조율은 더블베이스와 같은 E1 41.20 / A1 55.00 / D2 73.42 / G2 98.00 Hz입니다. 기타·베이스 값은 제조사 인쇄 표가 아니라 A4 = 440 Hz와 반음비 2^(1/12)로 계산한 값입니다. 말소리 F0·발성 음역 규준은 호주 영어 화자 대상이고, 음역 표에는 원문에 ‘성악·음성 훈련 경험자 대상’이라는 단서가 있어 일반인에 일반화할 수 없습니다.
* 킥드럼·베이스의 ‘연주 대역’처럼 널리 인용되는 수치는 제조사 공식 문서에 명시가 없고 자료마다 어긋나 뺐습니다. Shure의 악기 차트도 막대 끝에 Hz가 인쇄되지 않은 로그축 그래픽이라, 눈으로 읽어 옮기면 근거 없는 숫자가 됩니다.
가청 범위와 주파수 대역 — 어디까지가 사실인가
OpenStax College Physics는 정상 청력을 20 Hz ~ 20,000 Hz로 보고 20 Hz 미만을 초저주파(infrasound), 20 kHz 초과를 초음파(ultrasound)로 구분하며, 귀의 감도가 가장 높은 구간을 2,000~5,000 Hz로 서술합니다 — 세기가 같아도 더 크게 들립니다. Shure도 마이크 주파수 응답 차트를 20 Hz~20 kHz로 그리며 인간의 청각 범위라고 명시합니다.
자주 보이는 오귀속
20~20 kHz의 근거로 ISO 226 등청감곡선을 드는 글이 많습니다. 그러나 현행 ISO 226:2023(Normal equal-loudness-level contours, 2023년 3월 제3판)이 수치로 규정하는 범위는 ISO 266 1/3옥타브 계열의 20 Hz ~ 12,500 Hz까지이고, 상한 20 kHz는 정의하지 않습니다. 20~20 kHz는 국제표준 규정치가 아니라 교과서·업계 통용치로 적는 것이 정확합니다(구판 ISO 226:2003은 폐지).
| 대역 이름 | 범위 |
|---|---|
| 서브베이스 Sub-bass | 20 ~ 60 Hz |
| 베이스 Bass | 60 ~ 250 Hz |
| 로우 미드 Low midrange | 250 ~ 500 Hz |
| 미드레인지 Midrange | 500 ~ 2,000 Hz |
| 어퍼 미드 Upper midrange | 2,000 ~ 4,000 Hz |
| 프레즌스 Presence | 4,000 ~ 6,000 Hz |
| 브릴리언스 Brilliance | 6,000 ~ 20,000 Hz |
* 출처: Teach Me Audio(오디오 교육 사이트). 표준화 기구가 정한 구분이 아니라믹싱 실무의 관행이며, 원문도 ‘일곱 대역으로 나눌 수 있다’고만 서술합니다.
특히 프레즌스는 출처마다 범위가 다릅니다. AES(오디오공학회) 용어사전은 프레즌스 피크를 2,000~10,000 Hz에서의 마이크 출력 증가(명료도·발음·근접감·펀치 상승)로 정의하는데, 위 관행표는 같은 이름을 4,000~6,000 Hz에 붙이므로 ‘프레즌스를 올리자’는 말은 어느 정의인지 확인해야 합니다.
대역 구분의 실익은 마스킹입니다. AES 용어사전은 마스킹을 ‘두 소리가 도달했는데 한 소리만 들리는 현상’으로 정의하고, 중역대가 저역대보다 마스킹 능력이 강하다고 덧붙입니다(임계대역·시간적 마스킹과 함께 다룹니다). 다만 마스킹 임계값 같은 정량 수치는 유료 규격에만 있어 제시하지 않습니다.
Shure 공식 믹싱 가이드의 실무 컷오프
- 남성 보컬 로우컷 약 80 Hz, 여성 보컬 140 Hz — 문서는 ‘보컬은 80 Hz보다 낮게 노래할 수 없다’고 씁니다. 80 Hz는 기타 6번줄 E2(82.41 Hz)보다 살짝 낮고, 140 Hz는 C♯3(138.59 Hz) 바로 위입니다.
- 바이올린 로우컷 약 150 Hz(190 Hz 아래로는 소리가 거의 나오지 않음), 피콜로 로우컷 400 Hz(최저음 523 Hz = C5).
- 킥드럼 하이컷 10 kHz, 하이 셸빙은 12 kHz 이상, 로우 셸빙은 80 Hz 이하.
- 명료도는 1,000~1,500 Hz 부스트, 프레즌스·펀치는 4 kHz에서 +3 dB, 비음(nasal honk)은 600 Hz 부근 컷, 답답함은 200 Hz 부근 컷, 스네어의 붐은 100~150 Hz.
* 컷오프 값을 위 ‘Hz → 음정’ 탭에 넣으면 어떤 음을 자르는지 확인됩니다. 위 수치는 모두 국제 자료(ISO·Shure·Yamaha·OpenStax·AES·시드니대) 기준이며, 대응하는 한국 기관 발행 기준은 찾지 못했습니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. 440 Hz와 432 Hz의 차이는 무엇인가요?
440 Hz는 ISO 16:1975 국제 표준이고, 432 Hz는 그보다 약 32센트(0.32 반음) 낮은 대안 피치입니다. 두 피치를 나란히 직접 비교하면 약 1/3반음의 차이를 들을 수 있지만(따로 들으면 비훈련 청자는 구분하기 어렵다는 보고가 많습니다), 432 Hz가 심리적·생리적으로 더 이롭다는 주장은 과학적으로 입증되지 않았습니다.
Q2. 센트(cent)란 무엇인가요?
센트는 음정 차이를 측정하는 단위입니다. 1옥타브 = 1200센트, 1반음 = 100센트. 따라서 1센트는 반음의 1/100입니다. ±50센트는 가장 가까운 그 음으로 분류되는 반올림 경계이며(넘으면 옆 반음으로 인식), 튜닝의 정확 판정은 통상 ±5센트 안팎을 기준으로 합니다.
Q3. MIDI 번호는 어떻게 활용하나요?
MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 번호는 0~127 범위의 정수로 음정을 표현합니다. 중간 C(C4) = MIDI 60, A4 = MIDI 69. DAW(디지털 오디오 워크스테이션), 미디 편집 소프트웨어, 신디사이저에서 음정을 숫자로 다룰 때 필수적입니다.
Q4. 인간이 들을 수 있는 주파수 범위는?
일반적으로 20 Hz ~ 20,000 Hz (20 kHz)입니다. 나이가 들면서 고주파 가청 범위가 줄어들어 성인은 보통 15~17 kHz 이상의 소리를 듣기 어려워집니다. 음악에서 실용적으로 사용되는 범위는 약 27.5 Hz(88건반 피아노 최저음 A0) ~ 4,186 Hz(피아노 최고음 C8)입니다.
Q5. 기타 개방현의 표준 튜닝 주파수는?
기타 6번줄(E2) = 82.41 Hz, 5번줄(A2) = 110 Hz, 4번줄(D3) = 146.83 Hz, 3번줄(G3) = 196 Hz, 2번줄(B3) = 246.94 Hz, 1번줄(E4) = 329.63 Hz입니다. 이 계산기의 "음정 → Hz" 탭에서 각 음을 선택해 정확한 주파수를 확인하고 튜닝에 활용할 수 있습니다.
출처: ISO 16:1975 — 표준 조율 주파수(A4=440 Hz) · MIDI Association — MIDI 사양(노트 번호 0~127) · Concert pitch — 연주회 피치의 역사 · ISO 226:2023 — 등청감곡선(20 Hz~12.5 kHz) · OpenStax College Physics 17.6 Hearing · Shure — 마이크 주파수 응답 차트 읽는 법 · Shure — 실무 믹싱 팁(컷오프) · Yamaha — 피아노 88건반 27.5~4,186 Hz · HyperPhysics — The Piano · AES Pro Audio Reference — masking · AES Pro Audio Reference — presence peak · UNSW Music Acoustics — 음이름·주파수 산출식 · Teach Me Audio — Audio Spectrum(관행 7대역)