소리는 공기, 물, 고체 등의 매질(媒質)의 진동을 통해 전달되는 종파(縱波)의 일종이다. 물리학적으로 소리, 즉 음파는 매질의 진동 방향이 파동의 진행 방향과 일치하는 파동으로, 물체의 진동이 주변 매질에 전달되면서 발생한다. 사람의 경우 소리는 청각 기관을 자극하여 뇌에서 해석되며, 의사소통과 정보 인지의 주요 수단으로 기능한다.
물리적 특성
소리의 높낮이는 진동수(주파수)에 의해 결정된다. 진동수가 높을수록 높은 소리, 낮을수록 낮은 소리로 인지된다. 인간이 들을 수 있는 가청 주파수 범위는 일반적으로 약 20Hz에서 20,000Hz(20kHz) 사이로 알려져 있으며, 이보다 낮은 주파수는 초저주파, 높은 주파수는 초음파로 구분된다. 나이가 들수록 최대 가청 주파수는 점차 낮아진다.
소리의 세기(크기)는 파동의 음압(音壓)에 따라 결정되며, 데시벨(dB) 단위로 표현된다. 데시벨은 상대적인 값을 나타내는 척도로, 10dB가 증가할 때마다 음압은 10배씩 증가한다. 인간의 귀는 주파수와 음압에 따라 음의 크기를 선형적으로 인지하지 못하므로, 심리음향학적 척도인 폰(Phon)이나 쏜(Sone)이 사용되기도 한다. 같은 진폭의 소리라도 약 4,000Hz 부근에서 가장 잘 들리는 특성이 있다.
소리의 전파 속도, 즉 음속은 매질의 종류와 온도에 따라 달라진다. 온도 15°C의 공기 중에서 음속은 약 340m/s이다. 음속은 공기의 온도에 따라 변하는데, 밀도가 작고 온도가 높을수록 매질이 이동하기 쉬워져 음속이 빨라진다. 일반적으로 기체 속보다 액체 속에서 음속이 크며, 액체 속보다 고체 속에서 음속이 더 크다. 소리는 진공 상태에서는 전달되지 않는다.
음색과 위상
소리의 음색(timbre)은 파동의 형태에 의해 결정된다. 진동수와 진폭이 같더라도 파형이 다르면 다른 음색으로 인지된다. 바이올린과 플루트의 소리를 구별할 수 있는 것은 각 소리를 구성하는 배음(倍音)의 배치가 다르기 때문이다. 푸리에의 이론에 따르면 자연계의 모든 소리는 단순한 사인파의 합으로 표현될 수 있으며, 서로 다른 파장의 조합이 고유한 음색을 결정한다.
공명
물체는 각각 고유한 진동수를 지니고 있으며, 전달된 소리가 물체의 고유 진동수와 배수 관계를 이룰 때 진폭이 증가하는 현상을 공명(共鳴)이라고 한다. 공명 현상은 악기 소리의 증폭, 성악가가 목소리로 유리를 깨는 사례 등에서 관찰된다.
어원과 언어적 용례
한국어 단어 '소리'는 고대 한국어에서부터 현재와 거의 유사한 형태로 존재했을 것으로 추정되며, '석보상절' 등에서 그 사용이 확인된다. 이 단어는 물리적 파동뿐 아니라 음악, 언어, 동물의 울음소리 등 청각적으로 인지되는 다양한 현상을 포괄적으로 지칭하는 데 사용된다.
