shopkeeper/korean_wiki_content_only_120125 huggingface dataset:
멜 척도에 대한 다른 기능 형태는 우메쉬 외(Umesh et al.)에 의해 탐구되었다. 그들은 로그 영역과 선형 영역을 가진 전통적인 공식이 스티븐스와 볼크만(Stevens and Volkmann)의 곡선에서 나온 데이터를 다른 형태만큼 잘 맞추지 못한다는 점을 지적하며, 그들이 이 곡선에서 측정한 다음 데이터 표를 기반으로 한다.
맬컴 슬레이니의 MATLAB 청각 도구 상자는 우메쉬 외(Umesh et al.)의 의견에 동의하며 다음 두 부분으로 된 적합을 사용하지만, "1000 Hz에서 1000 멜" 규칙을 사용하지 않는다.
구글의 라이라 코덱 첫 번째 버전은 로그 멜 스펙트로그램을 특징 추출 단계로 사용한다. 전송되는 데이터는 스펙트로그램의 벡터 양자화된 형태로, 신경망을 통해 다시 음성으로 합성된다. 멜 척도의 사용은 인간의 지각에 적합한 방식으로 데이터의 가중치를 부여하는 것으로 여겨진다. MelGAN도 비슷한 접근 방식을 취한다.
1956년 멜 척도 실험에 참여했던 스티븐스의 제자 도널드 D. 그린우드는 이 척도가 실험적 결함으로 인해 편향되어 있다고 생각한다. 2009년 그는 메일링 리스트에 다음과 같이 게시했다.
반포식자 적응(anti-predator adaptation) 또는 포식 회피는 진화를 통해 개발된 메커니즘으로, 피식자 생물이 포식자에 맞서 끊임없이 싸우는 것을 돕는다. 동물계 전체에 걸쳐, 감지 회피, 공격 저지, 반격, 발견 시 도피 등 이 싸움의 모든 단계에 대한 적응이 진화했다.
첫 번째 방어선은 위장, 의태, 표시 선택, 지하 생활 또는 야행성과 같은 메커니즘을 통해 탐지를 피하는 것이다.
또는, 피식자 동물은 경계색을 통해 강력한 방어 수단의 존재를 알리거나, 그러한 방어 수단을 가진 동물을 모방하거나, 공격자를 깜짝 놀라게 하거나, 추격이 가치 없다는 것을 포식자에게 신호하거나, 주의를 분산시키거나, 가시와 같은 방어 구조물을 사용하거나, 집단 생활을 함으로써 공격을 저지할 수 있다. 집단 구성원들은 집단의 눈에 띌 가능성이 높음에도 불구하고, 향상된 경계, 포식자 혼란, 그리고 포식자가 다른 개체를 공격할 가능성으로 인해 포식 위험이 감소한다.
탐지 회피.
눈에 띄지 않기.
동물들은 동굴, 굴, 또는 야행성으로 생활함으로써 포식자의 눈에 띄지 않게 포식당하는 것을 피할 수 있다. 야행성은 밤에 활동하고 낮에 잠자는 동물 행동을 특징으로 한다. 이는 포식 회피 또는 먹이 사냥 강화를 위해 동물이 사용하는 보호색이라고 불리는 탐지 회피의 행동적 형태이다. 포식 위험은 행동 결정에 영향을 미치는 데 중요하다고 오랫동안 인식되어 왔다. 예를 들어, 이 포식 위험은 반향 정위 박쥐의 저녁 출현 시간을 결정하는 데 가장 중요하다. 더 밝은 시간에 일찍 접근하면 먹이 찾기가 더 쉬워지지만, 박쥐매와 박쥐말똥가리로부터의 포식 위험도 높아진다. 이는 상충하는 요구 사이의 타협점인 최적의 저녁 출현 시간을 초래한다. 또 다른 야행성 적응은 캥거루쥐에서 볼 수 있다. 그들은 비교적 개방된 서식지에서 먹이를 찾고, 달빛에 반응하여 둥지 굴 밖에서의 활동을 줄인다. 보름달 동안에는 추가적인 밝기를 보상하기 위해 비교적 밀집된 은신처 지역으로 활동을 옮긴다.
위장은 유기체가 시각적으로 탐지하기 어렵게 만들기 위해 재료, 색깔 또는 조명의 어떤 조합이든 은폐를 위해 사용한다. 육상 및 해양 동물 모두에게 흔하다. 위장은 주변 환경과의 유사성, 파괴적 무늬, 대조색 또는 대조광을 통한 그림자 제거, 자기 장식, 은밀한 행동 또는 변화 가능한 피부 무늬와 색깔과 같은 다양한 방법으로 달성될 수 있다. 북미의 납작꼬리뿔도마뱀과 같은 동물들은 그림자를 없애고 땅과 섞이도록 진화했다. 이 도마뱀들의 몸은 납작하고 옆구리는 가장자리 쪽으로 얇아진다. 이 몸 형태는 옆구리에 술 모양으로 늘어선 흰 비늘과 함께 도마뱀들이 그림자를 효과적으로 숨길 수 있게 한다. 또한 이 도마뱀들은 몸을 땅에 눌러 나머지 그림자도 숨긴다.
동물들은 의태를 통해 먹을 수 없는 물체로 위장하여 눈에 띄지 않게 숨을 수 있다. 예를 들어, 남아메리카의 새인 포투는 습관적으로 나무 위에 앉아 부러진 가지 그루터기와 매우 흡사하게 보인다. 반면, 가랑잎나비는 죽은 잎처럼 보인다.
표시 선택.
눈에 띄면서도 공격받지 않는 또 다른 방법은 같은 종의 다른 구성원들과 다르게 보이는 것이다. 박새와 같은 포식자들은 특정 유형의 곤충을 선택적으로 사냥하고, 덜 흔한 유형은 무시하여 원하는 먹이에 대한 탐색 이미지를 형성한다. 이는 부정적인 빈도 의존 선택인 표시 선택 메커니즘을 만든다.
공격 저지.
많은 종들이 포식자를 저지하기 위해 행동 전략을 사용한다.
포식자 놀라게 하기.
나방, 나비, 사마귀, 대벌레, 문어와 같은 두족류를 포함하여 방어력이 약한 많은 동물들은 위협적이거나 놀라게 하는 행동 패턴을 사용한다. 예를 들어, 눈에 띄는 눈알 무늬를 갑자기 보여줌으로써 포식자를 겁주거나 잠시 주의를 분산시켜 먹이 동물이 도망칠 기회를 얻게 한다. 독소나 다른 방어 수단이 없는 경우, 이는 본질적으로 허세이며, 정직한 신호를 포함하는 경고색과는 대조된다.
추격 저지 신호.
추격 저지 신호는 먹이가 포식자에게 자신을 추격하지 못하게 설득하기 위해 사용하는 행동 신호이다. 예를 들어, 가젤은 뻣뻣한 다리와 아치형 등을 이용해 높이 점프하는 경계 신호를 보낸다. 이는 포식자에게 자신들이 높은 체력을 가지고 있어 포식자를 따돌릴 수 있다는 신호를 보내는 것으로 생각된다. 그 결과, 포식자들은 자신들을 따돌릴 가능성이 낮은 다른 먹이를 추격하기로 선택할 수 있다.
흰꼬리사슴 및 기타 먹이 포유류는 위험을 감지하면 눈에 띄는 (종종 흑백) 꼬리 표시로 꼬리를 들어 올려 포식자에게 자신들이 감지되었음을 알린다.
어치와 같은 새들이 내는 경고음도 마찬가지로 정직한 신호이며, 포식자와 먹이 모두에게 이득이 된다. 포식자는 자신이 감지되었음을 알게 되어 추격을 포기함으로써 시간과 에너지를 절약할 수 있고, 먹이는 공격으로부터 보호된다.
죽은 척하기.
또 다른 추격 저지 신호는 타나토시스(thanatosis) 또는 죽은 척하는 것이다. 타나토시스는 동물이 자신의 죽은 몸을 흉내 내어 살아있는 먹이를 찾는 포식자의 공격을 피하기 위해 죽음을 가장하는 일종의 허세이다. 타나토시스는 포식자가 먹이를 유인하여 접근하게 하는 데에도 사용될 수 있다.
이러한 예는 흰꼬리사슴 새끼에서 볼 수 있는데, 이들은 접근하는 포식자에 반응하여 심박수가 떨어진다. "경고 느린맥"이라고 불리는 이 반응은 새끼의 심박수가 한 번의 박동 내에 분당 155회에서 38회로 떨어지게 한다. 이러한 심박수 저하는 최대 2분까지 지속될 수 있으며, 새끼가 느린 호흡수와 움직임 감소를 경험하게 하는데, 이를 강직성 부동(tonic immobility)이라고 한다. 강직성 부동은 새끼가 시체의 자세를 흉내 내는 낮은 몸 자세를 취하게 하는 반사 반응이다. 새끼를 발견하면 포식자는 "죽은" 먹이에 대한 흥미를 잃는다. 침흘림, 배뇨, 배변과 같은 경고 느린맥의 다른 증상들도 포식자의 흥미를 잃게 할 수 있다.
군소, 갑오징어, 오징어 및 문어와 같은 해양 연체동물은 공격자를 분산시켜 탈출할 마지막 기회를 얻는다. 이를 위해, 그들은 먹이를 흉내 내거나 다른 방법으로 포식자를 혼란시키는 화학 물질 혼합물을 배출한다. 포식자에 반응하여, 이 그룹의 동물들은 먹물을 방출하여 구름을 만들고, 오팔라인을 분비하여 포식자의 섭식 감각에 영향을 미쳐 구름을 공격하게 한다.
주의 분산 행동은 일반적으로 둥지나 새끼와 같이 보호되는 대상으로부터 포식자의 주의를 딴 곳으로 돌린다. 예를 들어, 일부 새들은 땅에서 깡충거리며 부러진 날개를 가장한다.
의태와 경계색.
의태는 한 유기체(모방자)가 다른 유기체(모델)의 신호 속성을 흉내 내어 세 번째 유기체를 혼란시키는 경우 발생한다. 이는 모방자가 보호, 먹이 및 짝짓기 이점을 얻게 한다. 방어적 의태에는 두 가지 고전적인 유형이 있다: 베이츠식과 뮐러식. 둘 다 경계색 동물체색, 또는 경고 신호를 포함하여 포식자의 공격을 피한다.
베이츠식 의태에서 맛있는 무해한 먹이 종은 포식자에게 해로운 다른 종의 모습을 흉내 내어, 모방종의 공격 위험을 줄인다. 이 형태의 의태는 많은 곤충에서 볼 수 있다. 베이츠식 의태의 아이디어는 맛없는 종을 먹으려 했던 포식자들이 그 색깔과 무늬를 불쾌한 맛과 연관시키는 법을 배운다는 것이다. 이로 인해 포식자는 비슷한 색깔과 무늬를 나타내는 종을 피하는 법을 배우게 되는데, 이에는 베이츠식 의태종도 포함된다. 이들은 사실상 무익한 모델의 화학적 또는 기타 방어 수단에 기생하는 셈이다. 일부 문어 종은 피부색, 피부 무늬, 몸짓을 바꾸어 여러 다른 동물을 모방할 수 있다. 자리돔이 문어를 공격하면, 문어는 줄무늬 바다뱀을 모방한다. 선택된 모델은 문어의 포식자와 서식지에 따라 달라진다. 이 문어들 대부분은 베이츠식 의태를 사용하며, 포식자에게 불쾌감을 주는 생물을 모델로 선택한다.
뮐러식 의태에서는 부왕나비와 제왕나비처럼 두 개 이상의 경고색 형태가 같은 경고 신호를 공유한다. 새들은 날개 무늬가 불쾌한 맛을 정직하게 나타내기 때문에 두 종 모두를 먹지 않는다.
방어 구조물.
많은 동물들은 대부분의 연체동물과 거북이 같은 단단한 껍질(갑옷), 파충류와 같은 가죽 같거나 비늘이 있는 피부, 또는 절지동물과 같은 단단한 키틴질 외골격의 형태로 포식자로부터 보호받는다.
가시는 포식자에게 고통을 주기 위해 사용되는 날카로운 바늘 모양의 구조물이다. 자연에서 볼 수 있는 예로 수할 외과어가 있다. 이 물고기들은 각 꼬리 지느러미 앞쪽에 날카로운 메스 같은 가시를 가지고 있어 깊은 상처를 입힐 수 있다. 가시 주변은 종종 방어 능력을 알리기 위해 밝은 색을 띠며, 포식자들은 종종 수할 외과어를 피한다. 방어용 가시는 분리 가능하거나, 가시가 있거나, 독이 있을 수 있다. 호저의 가시는 길고 뻣뻣하며 끝에서 부러지고, 일부 종에서는 공격하려는 포식자에게 박히도록 가시가 있다. 이와 대조적으로 고슴도치의 짧은 가시는 변형된 털이며, 쉽게 휘어지고 몸에 박혀 쉽게 빠지지 않는다. 공격자에게 찔릴 수 있다.
많은 종의 민달팽이 애벌레, 납작맵시나방과는 등쪽에 수많은 돌기와 독침을 가지고 있다. 이러한 독침을 가진 종은 그렇지 않은 애벌레보다 포식률이 낮으며, 포식자인 쌍살벌은 선택권이 주어졌을 때 독침 없는 애벌레를 선택한다.
무리 지어 안전하게.
아래에 설명된 바와 같이, 집단 생활은 다양한 방식으로 개체의 포식 위험을 감소시킬 수 있다.
희석 효과.
희석 효과는 집단으로 생활하는 동물들이 자신들의 공격 위험을 "희석"시킬 때 나타나며, 각 개체가 집단 내의 많은 개체 중 하나가 된다. 조지 C. 윌리엄스와 W.D. 해밀턴은 집단 생활이 집단 전체가 더 눈에 띄게 됨에도 불구하고, 집단 전체보다는 개체에게 이점을 제공하기 때문에 진화했다고 제안했다. 흔한 예로는 물고기의 무리지어 다니기가 있다. 실험들은 집단 생활에서 개체당 공격률이 감소한다는 직접적인 증거를 제공하는데, 예를 들어 프랑스 남부의 카마르그 말에서 볼 수 있다. 말파리는 종종 이 말들을 공격하여 피를 빨아먹고 질병을 옮긴다. 파리 수가 가장 많을 때, 말들은 큰 무리를 지어 모이고, 실제로 개체들은 덜 자주 공격받는다. 소금쟁이는 민물 표면에 사는 곤충이며, 포식성 물고기에게 아래에서 공격받는다. 소금쟁이의 무리 크기를 다양하게 한 실험 결과, 개체당 공격률은 무리 크기가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다.
이기적 무리.
이기적 무리 이론은 W.D. 해밀턴이 동물들이 무리 안에서 중앙 위치를 찾는 이유를 설명하기 위해 제안했다. 이 이론의 핵심 아이디어는 개체의 위험 영역을 줄이는 것이다. 위험 영역은 개체가 포식자에게 공격받을 가능성이 더 높은 무리 내의 영역이다. 무리의 중앙은 위험 영역이 가장 낮으므로, 동물들은 끊임없이 이 위치를 차지하기 위해 노력할 것으로 예측된다. 해밀턴의 이기적 무리 효과를 시험하면서, 알타 드 보스와 저스틴 오레인(2010)은 백상아리의 남아프리카물범 포식을 연구했다. 미끼 물범을 사용하여 연구자들은 미끼 사이의 거리를 달리하여 다양한 위험 영역을 만들었다. 위험 영역이 더 큰 물범은 상어 공격의 위험이 증가했다.
포식자 포식 포만.
개체군에서 출현하는 단계의 대다수를 죽일 수 있는 포식자를 피하는 근본적인 전략은 매우 드물게, 불규칙한 간격으로 출현하는 것이다. 수명이 1년 또는 몇 년인 포식자들은 그러한 출현에 충분히 빠르게 번식할 수 없다. 포식자들은 출현하는 개체군을 마음껏 먹을 수 있지만, 짧은 기간 동안 넘쳐나는 먹이의 일부만을 소비할 수 있다. 13년 또는 17년 간격으로 출현하는 주기매미는 이러한 포식자 포식 포만의 예로 종종 사용되지만, 그들의 특이한 생활 주기에 대한 다른 설명들도 제안되어 왔다.
경고음.
집단으로 사는 동물들은 종종 공격에 대한 경고를 주는 경고음을 낸다. 예를 들어, 버빗원숭이는 공격의 성격에 따라 다른 소리를 낸다. 수리류에 대해서는 이음절 기침 소리를 내고, 표범이나 다른 고양이과 동물에 대해서는 큰 짖는 소리를 내며, 비단뱀이나 다른 뱀에 대해서는 "쳇" 소리를 낸다. 이 소리를 듣는 원숭이들은 방어적으로 반응하지만, 각 경우에 다르게 반응한다. 수리류 소리에는 위를 쳐다보고 숨을 곳으로 도망치고, 표범 소리에는 나무 위로 도망치며, 뱀 소리에는 두 발로 서서 뱀을 찾으려고 주위를 둘러보고, 뱀을 발견하면 때로는 무리를 지어 공격한다. 유사한 소리는 다른 원숭이 종에서도 발견되며, 새들도 다른 소리를 내어 다른 반응을 유도한다.
향상된 경계.
향상된 경계 효과에서, 무리는 고독한 개체보다 포식자를 더 빨리 감지할 수 있다. 많은 포식자에게 성공은 기습에 달려 있다. 만약 먹이가 공격 초기에 경고를 받는다면, 탈출할 가능성이 높아진다. 예를 들어, 숲비둘기 무리는 참매에게 포식당한다. 참매는 작은 숲비둘기 무리를 공격할 때보다 큰 무리를 공격할 때 성공률이 낮다. 이는 무리 크기가 클수록 한 마리의 새가 참매를 더 빨리 알아채고 날아갈 가능성이 높기 때문이다. 한 마리의 비둘기가 놀라서 날아가면, 나머지 비둘기들도 따라간다. 케냐의 차보 국립공원에 사는 야생 타조는 혼자 또는 최대 4마리까지 무리를 지어 먹이를 찾는다. 그들은 사자에게 포식당한다. 타조 무리 크기가 증가할수록 각 개체가 포식자를 찾기 위해 머리를 드는 빈도는 감소한다. 타조는 사자보다 훨씬 빠른 속도로 장거리를 달릴 수 있기 때문에, 사자들은 타조가 머리를 숙이고 있을 때 공격하려고 한다. 무리를 지음으로써 타조들은 사자들이 타조들의 머리가 얼마나 오랫동안 숙여져 있는지 판단하는 것을 더 어렵게 만든다. 따라서 개별 경계는 감소하지만, 무리의 전반적인 경계는 증가한다.
포식자 혼란.
대규모 무리에서 생활하는 개체들은 포식자가 큰 무리 규모에 혼란을 겪을 수 있기 때문에 공격으로부터 더 안전할 수 있다. 무리가 움직일 때 포식자는 개별 먹이 동물을 표적으로 삼는 데 더 큰 어려움을 겪는다. 동물학자 마틴 스티븐스와 그의 동료들은 얼룩말을 이러한 예로 제안했다. 정지해 있을 때, 단일 얼룩말은 큰 크기 때문에 눈에 띈다. 공격 위험을 줄이기 위해 얼룩말은 종종 무리를 지어 이동한다. 무리 내 모든 얼룩말의 줄무늬 패턴은 포식자를 혼란시켜 포식자가 개별 얼룩말에 집중하기 어렵게 만들 수 있다. 더욱이, 빠르게 움직일 때 얼룩말 줄무늬는 포식자의 눈에 혼란스럽고 깜박이는 동작 눈부심 효과를 만들어낸다.
이미 언급했듯이 가시와 같은 방어 구조물은 공격을 저지하는 데 사용될 수 있으며, 필요한 경우 포식자에 맞서 반격하는 데도 사용될 수 있다. 반격 방법에는 화학 방어, 집단 공격, 방어성 역류, 그리고 이타적 자살이 포함된다.
화학 방어.
많은 먹이 동물과 씨앗 포식으로부터 씨앗을 방어하기 위한 식물의 씨앗은 자기 방어를 위해 독성 화학 물질을 사용한다. 이들은 가시나 샘과 같은 표면 구조물에 농축되어 공격자가 실제로 먹이 동물을 물거나 삼키기 전에 화학 물질의 맛을 보게 할 수 있다. 많은 독소는 쓴맛이 난다. 최후의 방어는 동물의 살 자체가 독성이 있는 것으로, 복어, 왕나비, 재주나방에서 볼 수 있다. 많은 곤충들은 식물에서 독소를 얻는다. 왕나비 애벌레는 박주가리(박주가리과)에서 독성 카르데놀라이드를 축적한다.
일부 먹이 동물은 포식자를 적극적으로 저지하기 위해 유독 물질을 배출할 수 있다. 폭격수 딱정벌레는 복부 끝에 특수한 샘을 가지고 있어 독성 분무를 포식자에게 분사할 수 있다. 이 분무는 하이드로퀴논의 산화를 통해 폭발적으로 생성되며 100°C의 온도로 분사된다. 갑옷귀뚜라미도 위협을 받으면 관절에서 피를 흘린다(자가 출혈). Poecilocerus pictus, Parasanaa donovani, Aularches miliaris, 및 Tegra novaehollandiae를 포함한 여러 종의 메뚜기는 위협을 받으면 유독 액체를 분비하며, 때로는 강하게 분사하기도 한다. 침뱉는 코브라는 잠재적 포식자의 눈에 송곳니에서 정확하게 독액을 분사하여 10번 중 8번 목표물을 맞추고 심한 통증을 유발한다. 코뿔소흰개미아과의 흰개미 병정개미는 머리 앞쪽에 천공 총이라는 샘을 가지고 있어 수지성 테르펜 "수십 센티미터"를 정확하게 분비하고 쏠 수 있다. 이 물질은 끈적거리고 다른 곤충에게 독성이 있다. 분비물에 포함된 테르펜 중 하나인 피넨은 경보 페로몬 역할을 한다. 씨앗은 독성 비단백질 아미노산, 시안배당체, 단백질 분해 효소 억제제 및 아밀레이스 억제제, 그리고 피토헤마글루티닌의 조합으로 포식을 저지한다.
텍사스뿔도마뱀과 같은 몇몇 척추동물 종은 위협을 받으면 눈구멍 내 혈압을 급격히 증가시켜 눈에서 피를 뿜어낼 수 있다. 한 번 뿜어낼 때 개체가 최대 53%의 피를 잃을 수 있기 때문에, 이는 여우, 늑대, 코요테와 같은 끈질긴 포식자에게만 최후의 방어로 사용된다. 개과 동물은 피를 뿜은 뿔도마뱀을 종종 놓아주고, 입에서 피를 닦아내거나 흔들어 털어내려 하는데, 이는 액체가 역겨운 맛을 가지고 있음을 시사한다. 선택권이 주어진다면 다른 도마뱀을 선택하는데, 이는 뿔도마뱀을 먹이로 삼는 것에 대한 학습된 혐오감을 시사한다.
먹장어의 몸을 따라 있는 점액선은 자극을 받거나 스트레스를 받을 때 엄청난 양의 점액을 분비한다. 젤라틴 같은 점액은 물의 흐름과 점도에 극적인 영향을 미쳐 먹장어를 잡으려는 모든 물고기의 아가미를 빠르게 막는다. 포식자는 일반적으로 몇 초 안에 먹장어를 놓아준다. 먹장어의 흔한 포식자로는 바닷새, 물범상과 및 고래가 있지만, 물고기는 거의 없다는 점은 포식성 물고기가 먹장어를 먹이로 피한다는 것을 시사한다.
공동 방어.
공동 방어에서 먹이 집단은 포식의 수동적인 희생자가 되는 것을 허용하기보다는 함께 모여 때로는 포식자를 공격하거나 집단으로 공격함으로써 적극적으로 자신을 방어한다. 집단 공격은 많은 먹이 동물이 포식자를 괴롭히는 행위이다. 집단 공격은 보통 사회성 군집에서 새끼를 보호하기 위해 행해진다. 예를 들어, 붉은콜로부스 원숭이는 흔한 포식자인 침팬지에게 위협을 받을 때 집단 공격을 보인다. 수컷 붉은콜로부스 원숭이들은 함께 모여 포식자와 집단의 암컷 및 어린 개체들 사이에 자신들을 위치시킨다. 수컷들은 함께 뛰어올라 침팬지들을 적극적으로 물어뜯는다. 필드패어는 단독으로 또는 군집을 이루어 둥지를 틀 수 있는 새이다. 군집 내에서 필드패어는 접근하는 포식자를 집단으로 공격하고 배설물을 뿌리는데, 이는 실험적으로 포식률을 줄이는 것으로 나타났다.
방어성 역류.
일부 조류와 곤충은 포식자를 물리치기 위해 방어적 역류를 사용한다. 북극풀마갈매기는 위협을 받으면 밝은 주황색의 기름진 물질인 위유를 토한다. 위유는 수생 먹이로부터 만들어진다. 이는 포식자의 깃털을 엉키게 하여 비행 능력 상실과 방수성 상실로 이어진다. 이는 먹이를 찾기 위해 잠수할 때 방수 깃털이 저체온증으로부터 보호해 주는 수생 조류에게 특히 위험하다.
유럽파랑새 새끼는 위험을 감지하면 밝은 오렌지색의 역겨운 냄새가 나는 액체를 토한다. 이는 잠재적 포식자를 물리치고 부모에게 위험을 알릴 수 있다. 부모는 돌아오는 것을 지연하여 반응한다.
수많은 곤충이 방어성 역류를 활용한다. 동부텐트애벌레는 공격하는 개미를 물리치기 위해 소화액 방울을 역류시킨다. 마찬가지로 밤나방 애벌레는 개미에게 방해를 받으면 역류한다. 밤나방의 토사물은 포식자의 공격을 저지하는 데 도움이 되는 repellent 및 자극적 특성을 가지고 있다.
이타적 자살.
말레이시아 폭발 개미에서 특이한 유형의 포식자 저지가 관찰된다. 사회성 벌목은 전체 군집을 보호하기 위해 이타주의에 의존하므로, 자기 파괴적인 행동은 군집 내 모든 개체에게 이점을 제공한다. 일개미의 다리가 잡히면, 과비대된 하악샘의 내용물을 자살적으로 방출하여 부식성 자극 화합물과 접착제를 포식자에게 내뿜는다. 이는 포식을 방지하고 다른 적 개미들에게 군집의 나머지 부분에 대한 포식을 중단하라는 신호 역할을 한다.
먹이 동물이 공격하는 포식자에 대한 정상적인 반응은 비행, 활공, 낙하, 수영, 달리기, 점프, 땅굴파기 또는 구르기 등 동물의 능력에 따라 가능한 모든 수단을 통해 도망치는 것이다. 탈출 경로는 종종 불규칙하여 포식자가 먹이가 다음으로 갈 방향을 예측하기 어렵게 만든다. 예를 들어, 도요타조, 뇌조, 검은머리갈매기와 같은 새들은 매와 같은 빠른 맹금류를 지그재그 또는 급격한 비행으로 피한다. 특히 동남아시아의 열대 우림에서는 많은 척추동물이 낙하 및 활공을 통해 포식자로부터 도망친다. 곤충 중에는 많은 나방이 박쥐의 초음파 소리에 반응하여 급회전하거나 낙하하거나 동력 다이빙을 한다. 물고기 중에는 가시고기가 물고기를 먹는 바다오리에게 쫓길 때 지그재그 경로를 따르며 종종 불규칙하게 되돌아간다.
자절.
일부 동물은 포식자의 손아귀에서 벗어나거나 포식자의 주의를 분산시켜 탈출하기 위한 최후의 시도로 자절 (자기 절단)을 통해 자신의 부속지 중 하나를 버릴 수 있다. 잃어버린 신체 부위는 나중에 재생될 수 있다. 특정 바다 민달팽이는 독침 유두를 버리고, 게와 같은 절지동물은 집게발을 희생할 수 있으며, 이는 여러 번의 탈피를 통해 다시 자랄 수 있다. 척추동물 중에는 많은 도마뱀붙이와 다른 도마뱀들이 공격을 받으면 꼬리를 버리는데, 꼬리는 잠시 동안 꿈틀거리며 포식자의 주의를 분산시키고 도마뱀에게 도망칠 시간을 준다. 더 작은 꼬리가 천천히 다시 자란다.
관찰 역사.
아리스토텔레스는 기원전 350년경 자신의 동물지에 두족류의 포식자 방어 행동에 대한 관찰 기록을 남겼으며, 여기에는 주의 분산을 위한 먹물 사용, 위장, 신호 전달 등이 포함된다.
1940년, 휴 코트는 위장, 의태, 경계색에 대한 방대한 연구인 동물의 적응색을 저술했다.
21세기에 이르러 도시 생활에 대한 적응은 쥐와 비둘기 같은 동물의 포식자 방어 반응을 현저히 감소시켰다. 유사한 변화는 사육 동물과 가축화된 동물에서도 관찰된다.
음향학에서 맥놀이 또는 비트(beat)는 약간 다른 진동수를 가진 두 소리 사이의 간섭 패턴으로, 주기적인 볼륨 변화로 인지되며, 그 변화율은 두 진동수의 차이이다.
지속적인 음을 낼 수 있는 조율 악기로 맥놀이를 쉽게 인식할 수 있다. 두 음을 유니즌으로 조율하면 특이한 효과가 나타난다. 두 음이 음높이는 가깝지만 동일하지 않을 때, 진동수 차이가 맥놀이를 발생시킨다. 소리가 교대로 보강 간섭과 상쇄 간섭을 일으키면서 트레몰로처럼 볼륨이 변한다. 두 음이 점차 유니즌에 가까워질수록 맥놀이는 느려지고, 너무 느려져서 인지할 수 없게 될 수도 있다. 두 음이 멀어질수록 맥놀이 진동수는 인간의 음높이 인지 범위에 가까워지기 시작하고, 맥놀이가 음처럼 들리기 시작하며, 결합음이 생성된다.
맥놀이 음의 수학 및 물리학.
이 현상은 음향학이나 음악에서 가장 잘 알려져 있지만, 모든 선형 시스템에서 발견될 수 있다."중첩 원리에 따르면, 동시에 울리는 두 음은 매우 간단한 방식으로 중첩된다. 즉, 두 음의 진폭을 더하는 것이다."두 현의 총 소리에 해당하는 함수를 보여주는 그래프를 그리면, 최대값과 최소값이 더 이상 일정하지 않고(순음이 연주될 때처럼), 시간이 지남에 따라 변하는 것을 볼 수 있다. 두 파동이 거의 180도 위상차를 가질 때 한 파동의 최대값이 다른 파동의 최소값을 상쇄하는 반면, 거의 동위상일 때는 최대값이 합쳐져 인지되는 볼륨이 증가한다.
두 단위-진폭 사인파의 합은 주파수 의 반송파로 표현될 수 있으며, 이 반송파의 진폭은 주파수 의 포락선 파동에 의해 변조된다는 것을 합-곱 삼각 함수 항등식의 도움으로 증명할 수 있다.
변조 패턴에서 격월로 나타나는 파동이 반전되기 때문에, 각 피크는 트로프로 대체되고 그 반대도 마찬가지이다. 포락선은 변조하는 코사인 파동의 두 배 주파수를 가지는 것으로 인지되며, 이는 들을 수 있는 맥놀이 주파수(가청 범위 내에 있다면)는 다음과 같다.
모노럴 비트.
"모노럴 비트란 특정 패턴으로 켜지고 꺼지는 단 하나의 음조가 있을 때를 말한다. 하나의 음조만으로는 (바이노럴 비트와 같이 두 개의 음조와는 달리) 뇌가 훨씬 쉽게 적응할 수 있으며, 별도의 음조의 균형을 맞출 필요가 없다.
모노럴 비트는 실제로 사람의 귀에 도달하기 전에 하나의 소리로 결합되며, 바이노럴 비트의 경우 뇌 자체에 의해 부분적으로 형성되는 것과는 대조적이다.
이는 모노럴 비트가 헤드폰이나 스피커를 통해 효과적으로 사용될 수 있음을 의미한다. 또한 두 귀가 없는 사람도 들을 수 있고 이점을 얻을 수 있다는 의미이기도 하다." - 에보니 알라드
바이노럴 비트.
바이노럴 비트는 서로 다른 주파수의 두 사인파가 청취자에게 양쪽 귀에 하나씩(한 귀에 하나씩) 제시될 때 발생할 수 있는 착청이다.
예를 들어, 530 Hz 순음 음높이가 피실험자의 오른쪽 귀에 제시되고, 520 Hz 순음이 피실험자의 왼쪽 귀에 제시되면, 청취자는 두 음이 단일 귀에 제시된 것처럼 10 Hz의 속도로 맥놀이를 듣게 되지만, 이 맥놀이는 측면 이동의 요소도 가지게 된다.
바이노럴 비트 인지는 중간뇌의 아래둔덕과 뇌줄기의 위올리브복합체에서 비롯되며, 여기서 각 귀의 청각 신호는 통합되어 그물체를 통해 중간뇌 위로 시상, 청각피질 및 기타 피질 영역으로 이어지는 신경 경로를 따라 활동전위를 유발한다.
2023년 체계적 검토에 따르면, 인지 처리, 정서 상태(불안 등), 기분, 통증 인지, 명상 및 이완, 마음 방황, 창의성 영역에서 주장되는 긍정적 효과를 조사했지만, 기법들이 비교할 수 없었고 결과는 결론적이지 않았다. 검토된 14개 연구 중 5개는 뇌파 동조 가설과 일치하는 결과를 보고했고, 8개 연구는 모순되는 결과를 보고했으며, 1개는 혼합된 결과를 보였다. 저자들은 향후 연구에서 결과가 더 효과적으로 비교될 수 있도록 연구 접근 방식의 표준화를 권장한다.
음악가들은 일반적으로 유니즌, 완전 5도, 또는 기타 단순한 화성적 음정에서 조율을 확인하기 위해 간섭 맥놀이를 객관적으로 사용한다. 피아노 및 오르간 조율사들은 맥놀이를 세는 방법을 사용하여 특정 음정에서 특정 숫자를 목표로 한다.
많은 파이프 오르간에는 의도적으로 서로 약간 어긋나게 조율된 두 세트의 파이프를 가지고 있어 파동 효과를 내는 "셀레스트" 스톱이 포함되어 있다.
작곡가 앨빈 루시에는 간섭 맥놀이를 주요 초점으로 삼는 많은 곡을 썼다. 유니즌의 미분음적 진동에 기반을 둔 스타일을 가진 이탈리아 작곡가 자친토 셸시는 특히 바이올린 솔로곡 Xnoybis (1964)와 L'âme ailée / L'âme ouverte (1973)와 같은 후기 작품에서 간섭 맥놀이의 질감적 효과를 광범위하게 탐구했는데, 이 곡들에서 맥놀이가 두드러지게 나타난다. (셸시는 악기의 각 현을 별도의 파트로 취급하고 기보하여, 그의 바이올린 솔로곡은 사실상 한 줄짜리 현악 4중주와 같으며, 바이올린의 다른 현들이 미분음적 변화를 주어 동시에 같은 음을 연주할 수 있어 간섭 패턴이 생성된다.) 작곡가 필 니블록의 음악은 미분음적 차이로 인해 발생하는 맥놀이에 전적으로 기반을 둔다. 컴퓨터 공학자 토소 판코프스키는 온라인 청각 연구에서 참가자의 헤드폰 및 이음 청취 상황(스테레오 채널이 믹스되었는지 또는 완전히 분리되었는지)을 선별하기 위해 청각 간섭 맥놀이에 기반한 방법을 개발했다.
아마추어 무선 애호가들은 간섭 맥놀이 수를 수동으로 줄여 원하는 반송파 주파수에 정확히 조율하는 것을 "제로 비팅" 또는 "제로 비트"라고 부르는데, 이는 음악가들이 사용하는 조율 과정과 근본적으로 동일하다.
음파 무기, 소닉 웨폰(sonic weapon), 초음파 무기, 울트라소닉 웨폰(ultrasonic weapons, USW)은 소리를 사용하여 상대를 부상시키거나 무력화하는 다양한 종류의 무기이다. 일부 음파 무기는 집중된 소리나 초음파 빔을 만들고, 다른 무기는 넓은 범위의 음장을 생성한다. 기준으로, 군대 및 경찰은 음파 무기를 제한적으로 사용하고 있다.
사용 및 배치.
극도로 강력한 음파는 목표물의 고막을 파열시키거나 손상시켜 심한 통증이나 방향 감각 상실을 유발할 수 있다. 이는 보통 사람을 무력화시키기에 충분하다. 덜 강력한 음파는 사람에게 메스꺼움이나 불편함을 유발할 수 있다.
안구 진동을 일으켜 시야 왜곡을 유발하는 장치의 가능성은 1990년대에 코번트리에 있는 자신의 실험실에서 "유령 소동"을 풀려고 시도하던 초상현상 연구원 빅 탠디에 의해 제안되었다. 이 "유령"은 불안감과 회색 유령의 막연한 모습으로 특징지어졌다. 일부 조사 작업에서 탠디가 새로 설치된 환기 팬이 18.9 Hz, 0.3 Hz, 9 Hz의 초저주파를 발생시키고 있음을 밝혀냈다.
장거리 음향 장치(음향 대포)는 인간의 가청 스펙트럼(20~20,000Hz) 내 주파수에서 30도 원뿔형의 가청 음향을 생성한다. 2005년 순양함 "시본 스피릿"의 승무원은 배를 추격하고 공격하는 해적들을 막기 위해 음향 대포를 사용했다. 이 장치와 유사한 다른 장치들은 일반적으로 군중 통제를 위해 시위대와 폭도들을 해산하는 데 사용되었다. 유사한 시스템을 "자기 음향 장치"라고 한다. 모스키토 음향 장치는 영국에서 십대들이 특정 지역의 상점 주변에 머무르는 것을 막기 위해 사용되었다. 이 장치는 십대나 약 20세 미만의 사람들이 불편하게 느끼는 초고주파(약 19-20 kHz) 폭발음을 방출하여 작동한다. 나이와 관련된 청력 상실은 초고주파 소리가 20대 후반 이상에게는 성가심을 유발하지 않게 하지만, 이는 전적으로 젊은 사람이 과거에 높은 음압 수준에 노출된 정도에 달려 있다. 2020년과 2021년에 그리스 당국은 터키 국경에서 이주민들을 막기 위해 장거리 음향 대포를 사용했다.
인간 청력 민감도 최고점(2-3 kHz)에 가까운 주파수에서 특정 패턴의 고진폭 소리는 도난 방지 장치로 사용된다.
일부 경찰 당국은 시위대에 음향 대포를 사용했는데, 예를 들어 2009년 G20 피츠버그 정상회담, 2014년 퍼거슨 불온사태, 2016년 노스다코타의 다코타 접근 송유관 시위 등이 있다.
2016년과 2017년 쿠바 주재 미국 대사관에서 "음파 공격"이 발생하여 아바나 증후군으로 불리며 아바나 주재 미국 및 캐나다 대사관의 미국 및 캐나다 정부 직원들에게 청력 손실을 포함한 건강 문제를 일으켰다는 보고가 있었다. 그러나 최근 보고서들은 원인을 마이크로파 에너지로 추정하거나 또는 적대적이라고 간주되는 국가의 대사관에서 일하는 것과 같은 장기간의 스트레스로 인한 대규모 심인성 질환을 통해 몸이 스스로를 속이는 것이 원인이라고 추정한다.
2025년 3월 15일, 베오그라드 시위대에 '15 for 15' 반부패 시위 중에 음파 무기가 사용되었을 수 있다는 보고가 있었다. 내무부와 국방부는 시위대에 대한 음파 무기 사용을 부인했다. 시위 중 15분간의 침묵 시간에 약 19시 10분경, 베오그라잔카 건물 근처에서 소리가 많은 사람들을 공황 상태에 빠뜨리고 넘어지거나 피하는 등 물리적으로 반응하게 만들었다.
연구에 따르면 700 kHz에서 3.6 MHz 주파수의 고강도 초음파에 노출되면 쥐의 폐와 장 손상을 유발할 수 있다고 한다. 진동음향 자극 후 심박수 패턴은 심방 세동 및 느린맥과 같은 심각한 부정적인 결과를 초래했다.
참조: 마이크로파 청각 효과
귀 이외의 영향.
청각과 무관한(extra-aural) 다양한 내부 장기 및 중추신경계에 대한 생체 영향에는 청각 변화, 진동 촉각 민감도 변화, 근육 수축, 심혈관 기능 변화, 중추신경계 영향, 전정(내이) 영향, 흉벽/폐 조직 영향이 포함되었다. 연구자들은 저주파 소나 노출이 상당한 공동 현상, 저체온증 및 조직 전단을 유발할 수 있음을 발견했다. 추가 실험은 권장되지 않았다. 쥐를 대상으로 한 테스트 결과, 폐 및 간 손상의 임계값은 약 184 dB에서 발생했다. 강도가 증가함에 따라 손상은 급격히 증가한다. 미국 초음파 의학회(AIUM)는 비집중 음향 빔의 강도가 100 mW/cm² SPTA 미만이거나 집중 음향 빔의 강도가 1 mW/cm² SPTA 미만인 경우 입증된 생물학적 효과가 없다고 밝혔다.
스쿠버 다이버가 15분 이상 연속적인 저주파음에 노출되어 발생하는 소음 유발 신경학적 장애는 일부 경우 뇌 조직에 영향을 미치는 즉각적이고 장기적인 문제 발생과 관련되어 왔다. 증상은 경미한 머리 부상을 입은 사람들의 증상과 유사했다. 인과 메커니즘에 대한 한 가지 이론은 장기간의 소리 노출이 뇌 조직에 충분한 기계적 변형을 유발하여 뇌증을 유발했다는 것이다. 다이버와 수생 포유류도 고강도 저주파 소리로 인해 폐와 부비동 부상을 입을 수 있다. 이는 저주파 소리가 물에서 신체로 쉽게 전달되지만, 음향 임피던스 불일치로 인해 소리를 반사하는 신체 내의 가스 주머니로는 전달되지 않기 때문이다.
음악에서 인하모니시티(inharmonicity)는 배음 (부분음 또는 부분 배음이라고도 함)의 진동수가 기본 진동수(배음렬)의 정수배에서 벗어나는 정도이다.
음향적으로, 단일하고 뚜렷한 음높이를 갖는 것으로 인식되는 음은 실제로는 다양한 추가 배음을 포함한다. 심벌즈, 탐탐, 차임과 같은 많은 타악기는 복잡하고 비조화적인 소리를 낸다.
음악의 화음과 음정은 음의 조화성에 크게 의존한다. 이상적인 균일하고 무한히 얇거나 무한히 유연한 현이나 공기 기둥은 정확한 조화 진동 모드를 갖는다. 실제 악기에서 음악음을 생성하는 공명체(일반적으로 현, 줄 또는 공기 기둥)는 이 이상에서 벗어나 크거나 작은 양의 인하모니시티를 갖는다. 예를 들어, 매우 두꺼운 현은 이상적인 현처럼 행동하기보다는 원통 (질량 튜브)처럼 행동하며, 이는 기본 진동수의 정수배가 아닌 자연 공명을 갖는다.
그러나 바이올린과 기타와 같은 현악기 또는 타블라와 같은 일부 인도 드럼에서 배음은 기본 진동수의 정수배에 가깝거나 일부 경우에는 상당히 정확하게 정수배이다. 이 이상적인 배음렬에서 벗어나는 것을 인하모니시티라고 한다. 현이 덜 탄력적일수록(즉, 짧고 두껍고 장력이 작거나 뻣뻣할수록) 인하모니시티가 더 커진다.
현을 활로 켜거나 관악기에서 리드나 입술을 진동시켜 음을 시작할 때, 모드 잠금이라고 불리는 현상이 현이나 공기 기둥의 자연적인 인하모니시티에 반작용하여 배음이 기본 음높이의 정수배에 정확히 고정되도록 한다. 비록 이러한 배음이 악기의 자연 공명 지점과 약간 다르더라도 말이다. 이러한 이유로, 활로 켜는 현악기, 금관악기 또는 리드 악기가 연주하는 단일 음은 반드시 인하모니시티를 나타내지는 않는다.
그러나 현이 망치로 때리는 피아노 현처럼 타격되거나, 피치카토로 연주되는 바이올린 현처럼 뜯기거나, 손가락이나 피크로 뜯기는 기타 현처럼 현이 타격되거나 뜯기면 현은 인하모니시티를 나타낸다. 현의 인하모니시티는 장력, 뻣뻣함, 길이와 같은 물리적 특성에 따라 달라진다. 예를 들어, 낮은 장력의 뻣뻣한 현(작은 업라이트 피아노의 저음부에서 발견되는 현)은 높은 정도의 인하모니시티를 나타내는 반면, 높은 장력의 가는 현(피아노의 고음부 현) 또는 더 유연한 현(기타나 하프에 사용되는 거트 또는 나일론 현)은 인하모니시티가 덜하다. 감긴 현은 일반적으로 동등한 단일 현보다 인하모니시티가 덜하며, 이러한 이유로 감긴 현이 선호되는 경우가 많다.
이 인하모니시티의 물리적 기원은 뻣뻣한 현의 파동의 분산이다. 이상적인 유연한 현에서는 파동 속도가 진동수에 따라 일정하다. 두 고정된 끝을 가진 현의 공명 진동수를 보면, 이는 고조파의 진동수가 모드 번호에 따라 선형적으로 증가함을 의미한다. 두꺼운 저음 현에서 가장 두드러지는 뻣뻣함으로 인한 추가 분산은 진동수가 증가함에 따라 현의 파동 속도도 증가한다는 것을 의미한다. 그 결과 뻣뻣한 현의 모드는 더 이상 완벽하게 조화적이지 않다.
인하모니시티의 음질.
1943년, 슈크와 영은 피아노 음색의 스펙트럼 인하모니시티를 측정한 최초의 과학자였다. 그들은 피아노 음색의 스펙트럼 부분음이 점진적으로 날카로워진다는 것을 발견했다. 즉, 가장 낮은 부분음은 가장 적게 날카로워지고, 더 높은 부분음은 점진적으로 더 날카로워진다.
인하모니시티가 반드시 불쾌한 것은 아니다. 1962년 하비 플레처와 그의 동료들의 연구는 스펙트럼 인하모니시티가 피아노 같은 소리를 내는 데 중요하다고 지적했다. 그들은 인하모니시티가 실제 피아노 음색에 공통적인 "따뜻함"의 특성을 담당한다고 제안했다. 그들의 연구에 따르면, 약간의 인하모니시티가 도입되었을 때 합성된 피아노 음색이 더 자연스럽게 들렸다. 일반적으로 어쿠스틱 악기를 복제하는 전자 악기는 원본 악기의 인하모니시티와 그로 인한 신장 조율을 모두 복제해야 한다.
인하모니시티는 신장 조율로 이어진다.
피아노 조율사가 피아노를 조율할 때, 기술자는 두 음을 함께 연주할 때 "울림" 소리에 귀를 기울여 음정 간의 거칠기를 최소화하는 지점으로 조율한다. 피아노 조율사는 악기의 모든 음역대, 특히 저음부와 고음역대에서 다양한 양으로 존재하는 피아노 현의 인하모니시티를 다루어야 한다. 그 결과 옥타브는 조화적인 2:1 비율보다 약간 넓게 조율된다. 피아노 조율에서 옥타브가 신장되는 정확한 양은 피아노마다, 심지어 단일 피아노 내에서도 음역대마다 다르며, 관련된 현의 정확한 인하모니시티에 따라 달라진다.
인하모니시티 문제 때문에 피아노 기술자들이 사용하는 전자 피아노 조율 장치는 단순한 배음렬에 따라 조율되도록 설계되지 않았다. 오히려 이 장치들은 기술자가 귀로 조정하는 신장 옥타브 및 기타 조정을 복제하기 위한 다양한 수단을 사용한다. 가장 정교한 장치는 기술자가 맞춤형 인하모니시티 측정을 할 수 있도록 하여, 피치와 볼륨에 대한 모든 부분음을 동시에 고려하여 주어진 악기에 가장 적합한 신장률을 결정한다. 일부는 기술자가 귀로 완료한 조율을 단순히 기록하는 옵션을 포함한다. 기술자는 그러면 동일한 피아노(또는 유사한 제조 및 모델의 다른 피아노)에서 해당 조율을 더 쉽고 빠르게 복제할 수 있다.
귀로 신장률을 설정하는 것과 기계를 사용하는 것 사이의 문제는 아직 해결되지 않았다. 기계는 주어진 반음계 내에서 반음의 절대적인 위치를 도출하는 데 더 뛰어나지만, 비기계 조율사는 음정을 더 공명하게 만들려는 유혹 때문에 이러한 위치를 선호적으로 조정한다. 그 결과 귀로 조율하고 즉시 기계로 확인한 피아노는 순수한 이론적 반음(수학적으로 2의 12제곱근)과 인적 오류 및 인지 때문에 정도가 다르게 나타나는 경향이 있다. (귀를 즐겁게 하는 것이 청각 조율의 목표라면, 수학을 즐겁게 하는 것이 기계 조율의 목표이다.) 이는 현이 음마다 심지어 같은 유니슨 내의 이웃 현과도 다를 수 있기 때문으로 생각된다. 이 비선형성은 현이 가짜 고조파를 생성하는 진정한 가짜 현과는 다르며, 현의 두께, 현의 발음 길이 또는 사소한 브리지 불일치의 미미한 변화에 더 가깝다.
피아노 조율은 연주될 음정 및 화음의 불협화음을 최소화하기 위한 음률 선택과 인하모니시티 처리라는 두 가지 측면에서 타협점이다. 더 자세한 정보는 피아노 음향학과 피아노 조율을 참조하라.
문제를 야기할 수 있는 또 다른 요인은 현의 녹이나 감은 부분의 먼지이다. 이러한 요인들은 더 높은 모드의 주파수를 약간 높여 더 많은 인하모니시티를 초래할 수 있다.
피아노 조율은 일반적으로 숙련된 기술자가 하지만, 어쿠스틱 기타, 일렉트릭 기타, 일렉트릭 베이스 기타와 같은 기타는 보통 기타리스트가 직접 조율한다. 기타리스트가 귀로 기타를 조율할 때는 음률과 현의 인하모니시티를 모두 고려해야 한다. 기타 현의 인하모니시티는 "프렛을 짚은 음이 날카롭게 들리게 할 수 있는데, 이는 음높이와 울림 면에서 '원래 그래야 하는 것보다' 더 날카롭게 들릴 것"이라는 의미이다. 이는 어떤 음률 문제와도 다르다. 기타가 "프렛이나 넥 각도 오류가 없도록" 제작되었더라도, 인하모니시티는 "개방 현을 5번째 또는 4번째 프렛에서 짚은 음에 조율하는 간단한 접근 방식"을 신뢰할 수 없게 만들 수 있다. 인하모니시티는 또한 "일부 옥타브를 미세하게 타협해야 할 수도 있다"고 요구한다.
1970년대에 스트로브 튜너가 출시되고, 1980년대에 저렴한 전자 튜너가 대량 시장에 보급되면서도 기타리스트들의 조율 문제가 해결된 것은 아니었다. 전자 튜너가 기타가 "완벽하게" 조율되었다고 표시하더라도, 일부 화음은 연주될 때 조율되지 않은 것처럼 들릴 수 있는데, 이는 닳거나 더러운 현으로 인한 현의 인하모니시티, 잘못 놓인 프렛, 잘못 조정된 브리지 또는 기타 문제 때문일 수 있다. 다양한 요인들이 작용하기 때문에, 기타를 조율된 소리로 만드는 것은 타협의 연습이다. "닳거나 더러운 현도 비조화적이며 조율하기 더 어렵다"는 문제는 현을 청소함으로써 부분적으로 해결될 수 있다.
일부 연주자들은 곡의 키에 맞춰 조율하여 으뜸화음과 딸림화음이 맑고 공명하는 소리를 내도록 선택한다. 그러나 이러한 타협은 주 키에서 벗어나는 곡의 섹션(예: 반음 낮게 조바꿈하는 브리지 섹션)에서 흐릿한 소리가 나는 화음으로 이어질 수 있으므로, 일부 연주자들은 더 넓은 타협을 선택하여 "차이를 분할"하여 모든 화음이 수용 가능한 소리를 내도록 한다.
모드 잠금.
바이올린, 비올라, 첼로, 콘트라베이스와 같은 다른 현악기도 피치카토 기법을 사용하여 음을 뜯을 때 인하모니시티를 나타낸다. 그러나 이러한 인하모니시티는 현을 활로 켤 때 사라지는데, 이는 활의 스틱-슬립 작용이 주기적이어서 현의 모든 공명을 정확히 조화 비율로 구동하기 때문이다. 비록 자연 주파수에서 약간 벗어나더라도 말이다. 결과적으로, 안정된 음을 연주하는 활 현의 작동 모드는 모든 (약간 비조화적인) 현 공명의 조율 간의 타협이며, 이는 스틱-슬립 작용의 강한 비선형성 때문이다. 모드 잠금은 음성과 클라리넷과 같은 리드 악기에서도 발생한다.
모노코드(monochord), 일현금(一弦琴)은 소노미터(sonometer)라고도 불리며(아래 소노미터 참조), 하나의(모노-) 현(코드)을 포함하는 고대 악기이자 과학 실험 기구이다. 모노코드라는 용어는 때때로 하나의 현과 막대 모양의 몸체를 가진 모든 현악기의 총칭으로 사용되며, 이는 음악 활이라고도 알려져 있다. 호른보스텔-작스 체계에 따르면, 활 현악기는 바르 치터(311.1)인 반면, 모노코드는 전통적으로 보드 치터(314)이다. "화음 카논" 또는 모노코드는 최소한 "현의 길이와 정확히 같은 길이의 판이 그 아래에 있어 특정 음을 내기 위해 현을 멈춰야 하는 지점을 표시할 수 있게 하는 것"으로, 비교를 가능하게 한다.
현은 양쪽 끝에 고정되어 사운드 박스 위에 팽팽하게 펴져 있다. 그런 다음 하나 이상의 움직일 수 있는 기러기발이 조작되어 생성된 진동수 간의 수학적 관계를 보여준다. "하나의 현, 움직이는 브리지 및 눈금이 표시된 자를 통해 모노코드(kanōn [그리스어: 법])는 음과 숫자, 음정과 비율, 감각 지각과 수학적 이성 사이의 간극을 메웠다." 그러나 "음악, 수학, 그리고 천문학 또한 모노코드에서 불가피하게 연결되어 있었다." 음정 간의 수학적 관계를 시연하는 교육 도구로서 모노코드는 중세 내내 사용되었다.
실험적 사용.
모노코드는 음악적 음높이의 수학적 속성을 설명하고 현의 길이와 장력에 관한 메르센의 법칙을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉 "본질적으로 음정을 측정하는 도구"이다. 예를 들어, 모노코드의 현이 열려 있을 때 특정 주파수로 진동하며 음을 생성한다. 현의 길이가 절반으로 줄어들고 뜯어지면, 한 옥타브 더 높은 음을 생성하고 현은 원래 주파수의 두 배(2:1)로 진동한다. 이 길이의 절반은 원래 음보다 두 옥타브 높은 음을 생성하며, 이는 초기 주파수의 네 배(4:1)이고, 이런 식으로 계속된다. 표준 온음계 피타고라스 음률 (프톨레마이오스의 온음계 이음정)은 모노코드에서 측정된 처음 네 개의 수를 기반으로 구성된 슈퍼특정 비율 (n+1)/n에서 쉽게 파생된다. 관련된 수학에는 구구단, 최소 공배수, 그리고 소수와 합성수가 포함된다.
"이름에서 알 수 있듯이 실험에는 하나의 현만 필요하지만, 고대부터 여러 개의 현이 사용되었으며, 모두 정확히 유니슨으로 조율되고 각각 움직이는 브리지가 있어 다양한 음정을 으로 서로 비교할 수 있었다." "바이코드 악기"는 만돌린과 같이 "각 음에 대해 두 개의 유니슨 현(코스)을 가진" 악기이다. 두 개의 현을 사용하면 다양한 음악적 음정이 어떻게 들리는지 쉽게 시연할 수 있다. 두 개의 개방 현은 같은 음높이로 조율된 다음, 움직이는 브리지가 두 번째 현의 수학적 위치에 놓여 예를 들어 장3도 (현 길이의 4/5 지점) 또는 단3도 (현 길이의 5/6 지점) 를 시연한다.
해리 파치, 아이버 다르레그, 토니 콘래드, 글렌 브랑카, 바트 홉킨, 유리 랜드만과 같이 미분음과 순정률에 초점을 맞춘 많은 현대 작곡가들은 이동식 브리지를 가진 다현 소노미터 변형을 제작했다.
모노코드의 구성 요소에는 튜닝 페그, 너트, 현, 이동식 브리지, 고정 브리지, 보정 표시, 몸통 또는 공명 상자, 그리고 엔드 핀이 포함된다.
모노코드(또는 그 이동식 브리지)에서 파생된 악기에는 고금, 단 보, 고토, 비나, 드렐라이어, 그리고 클라비코드("따라서 모든 건반 악기")가 있다. 모노파이프는 모노코드의 관악기 버전이다. 즉, 가변적인 음높이를 생성할 수 있는 가변 개방 오르간 파이프로, 모노코드의 숫자가 표시된 슬라이딩 실린더이다. 정확도를 얻기 위해서는 이 방법에서 끝 보정을 사용해야 한다.
모노코드 연주자.
모노코드는 수메르 문헌에 언급되어 있으며, 일부에 따르면 피타고라스 (기원전 6세기)에 의해 재발명되었다고 한다. 돌게(Dolge)는 움직이는 브리지의 발명을 서기 1000년경 귀도 다레초에게 돌린다.
1618년, 로버트 플러드는 프톨레마이오스 우주를 음악적 음정에 연결하는 세속적 모노코드 (또한 천상적 또는 신성한 모노코드)를 고안했다. "그것은 [모노코드 사용을 통한 메르센의 발견 (1637)] 물리적 직관이었을까 아니면 작은 정수의 중요성에 대한 피타고라스적 확신이었을까? ... 후자였다."
비슷한 악기이지만 이동식 브리지 대신 반음계 프렛보드를 가진 살모디콘은 1820년대 덴마크에서 개발되었으며, 오르간의 대안으로 스칸디나비아 전역의 교회에서 널리 사용되었다. 스칸디나비아 이민자들도 이를 미국으로 가져왔다. 20세기 후반에는 상당히 희귀해졌지만, 최근에는 포크 음악가들에 의해 부활되었다.
천상적 모노코드의 이미지는 1952년 해리 에버렛 스미스의 Anthology of American Folk Music 표지와 1977년 S. K. Heninger Jr.의 책 The Cosmographical Glass: Renaissance Diagrams of the Universe (p. 133), 에 사용되었다. 로버트 플러드의 "Utriusque Cosmi, Maioris scilicet et Minoris, Metaphysica, Physica, Atque Technica Historia" ("Tomus Primus"), 1617년, 90페이지에 실린 mundane monochord (세속적 모노코드) 삽화의 복제본은 케플러 콰르텟의 2011년 오디오 CD 벤 존스턴: 현악 사중주곡 1, 5, 10 (뉴 월드 레코즈 카탈로그 번호 80693)의 표지 아트워크로 사용되었는데, 이 음악은 표준 피타고라스 음률 시스템을 넘어선 고차 부분음을 확장한 음정 비율을 사용한 클래식 음악이다.
익스페리멘털 록과 현대 클래식 음악에서 사용되는 현대적인 연주 기법은 3rd bridge이다. 이 기법은 모노코드에서 사용되는 것과 동일한 메커니즘을 공유하며, 추가 브리지로 현을 두 부분으로 나눈다.
소노미터.
소노미터는 진동의 장력, 주파수 또는 밀도를 측정하는 데 사용되는 진단 장비이다. 이는 의료 환경에서 청력과 골밀도를 테스트하는 데 사용된다. 소노미터 또는 청력계는 청력 민감도를 확인하는 데 사용되는 반면, 임상 골 소노미터는 골밀도를 측정하여 골다공증 위험과 같은 상태를 판단하는 데 도움이 된다.
청력학에서 이 장치는 난청 및 기타 귀 질환을 테스트하는 데 사용된다. 청력계는 인간의 귀로 일반적으로 감지할 수 있는 주파수의 소리를 듣는 능력을 측정한다. 청력계를 사용하여 여러 테스트가 일반적으로 수행되며, 이는 청력 능력을 평가하는 데 사용된다. 결과는 일반적으로 청력도라고 알려진 차트에 기록된다.