아래는 방금전에 쓰신 비록인님 글입니다.
제가 댓글을 달아놓았는데 삭제하셔서 다시 게시합니다.
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아닙니다!!
공명현상은 음을 확대하는 것이 아니라 오히려 죽이는 것이라면.
많은 분들이 상당히 의아해 할 것 같습니다. 기타 제작가 분들도 그렇고, 심지어 소음 관련된 일을 하시는 분조차...
연주장에 가시면 상하좌우의 벽이 독특하지요?
그냥 매끈한 벽이 아니라 울퉁불퉁, 판재를 켜켜이 쌓아 그 안에 조그마한 공간을 많이 만드는 그러 식으로 되어 있습니다.
그 조그마한 공간들이 바로 헬름홀쯔 공명을 이용한 소음 장치이지요.
그 헬름홀쯔 공명현상을 이용해 소리를 키우는 것이 아니라 정반대로 소리를 죽이는 소음 장치입니다.
벽에 도달하는 소리에너지를 잡아먹지 않고 그대로 토해내면(반사) 연주장 전체가 음악 소리가 아닌 그저 웅웅대는 불협화음으로 꽉 차게 되니까요.
헬름홀쯔 공명이라는 다소 생소한 용어를 말씀하시는 분들이 계시기에 그 정확한 의미를 밝힙니다.
모든 물체는 고유진동수를 가집니다라는 말에 의문을 가지시는 분은 없겠지요?
그런데 그 '물체'는 고체만을 지정하는 것이 아닙니다.
액체나 심지어 기체도 물체입니다. 물체 맞습니다!!. 기체를 무시하면 절대 안됩니다.
헬름홀쯔 공명이란 어떤 공간 안에 같혀 있는 기체들의 고유 진동입니다.
어떤 조건(질량, 크기, 장력) 하에서 고체가 내는 고유진동수( 다시 말해 기타줄의 음고)가 일정한 것과 똑같이
어떤 공간 속의 기체 역시 똑같이 고유진동수를 가지지요. 그것이 바로 헬름홀쯔 진동입니다.
헬름홀쯔라고 이상한(?) 사람 이름이 나와 디게 어려운 것 같지만 그건 아무 것도 아니에요.
그저 고체인 기타 줄의 진동과 더도말고 똑같습니다.
어떤 뽕짝(?)가요의 가사대로 정작 내 가슴을 울리는 것은 "기타줄"입니다.
기타의 전판이나 울림통은 그 진동을 받아 더 효율적으로 음을 만들 뿐입니다.
기타줄은 가늘어서 자신의 진동을 소리의 진동 즉, 음파로 바꾸는 능력이 떨어집니다.
그래서 넓은 면적의 전판으로 그 진동을 이전시켜서 소리를 키우는 것이지요.
여기서 소리를 키운다고 했는데 절대 오해하시면 안됩니다.
기타줄 자신의 에너지를 전판으로 단순히 전달하는 것이지 절대 "에너지 증폭"이란 없습니다. (에너지 보존 법칙)
기타의 울림통 역시 마찬가지입니다.
쓸데없이 사라져 버릴 뒷쪽 방향의 진동에너지를 다시 앞쪽으로 반사시키는 역할을 합니다.
어떤 분은 울림통 없으면 그 소리가 10%도 안될 것이라고 말하시는데...
노래방에서 탬버린을 한번도 쳐보지 못하신 분 같습니다.
탬버린은 한쪽만 가죽이 걸린 자그마한 북입니다.
탬버린 옆구리의 쇠붙이(징글러???)를 제거 하고 두드려도 그 소리는 그리 작지 않습니다.
양쪽이 가죽으로 된 보통의 북과 비교해서 10%가 아니라 최소한 50%는 보장됩니다.
------------------
더 나아가 음을 반사하거나 흡수하는 물질이 따로 있는 원리에 대해서도 말씀드리겠습니다.
모든 물질은 복잡한 분자구조를 가지기 때문에 그 '물질'로 만들어진 '물체' 전체에 적용되는 고유진동수와는 별도로,
그 물체 내부의 여러 구성요소들이 제각각 가지는 교유진동수들이 수없이 많습니다.
그래서 그 물체가 아닌 외부(제3자)가 내는 음이나 진동의 주파수와 그물체 자신또는 내부의 고유진동수가 같으면 그 외부의 진동에너지를 흡수하게 되지요.
그 진동에너지는 결국 물체가 공진하는 과정에서 발생하는 마찰열로 사라져 버립니다. (최동수님께서 말씀하시는 '저항'이 바로 그것입니다)
그러니까 결론은 뻔하지요.
음을 흡수해서 소리를 죽이려면 공진을 일으킬 수 있는 재료를 주위에 둘러주고 (연주장 벽체의 재료 설계 또는 핼름홀쯔 공명을 이용한 자그마한 공간들의 설계)
그 음을 반사시켜서 그대로 살리고 싶으면 공진이 안 일어나는 재료를 선택하거나 벽을 그저 매끈하게..
어떤 음을 발생하는 음원이 있고, 그 음을 받는 물질이 있을 때,
그 받는 물질의 고유진동수가 음원의 고유진동수와 같아서 "공명"이 일어나면 음의 크기는 무조건 줄어들게 됩니다.
소음의 원리 그 자체입니다. (음파의 180도 위상차를 이용해 소멸간섭시키는 더욱 적극적인 방법도 있지요)
소리 굽쇠 두개를 가지고 한쪽만 울리면 다른 쪽도 공명하여 울리게 되지만 절대로 전체 소리가 커지지는 않습니다.
만일 소리가 증폭되면 그것은 영구기관을 만들 수 있는 근거가 됩니다.
기타의 현이나 전판이나 울림통 속의 공기 모두가 음원, 즉 음의 주체입니다. 그 음원에 반응하여 공명할 수 있는 제3자가 아닌 음원 그 자체란 말씀입니다.
따라서 기타 울림통의 공명에 의해 음이 증폭되는 현상은 에너지 보존법칙에 따라 백번 죽었다 깨어나도 결코 없습니다.
기타 울림통의 크기나 형상은 음량이 아니라 음색을 결정합니다. 다시 말해 배음을 조절하는 것이지요. (반사에 의한 음량 손실 방지 효과는 당연히 논외 )
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공명기, 즉 적극적으로 공명현상을 유도하는 레조네이터(공명기)를 말씀하시는 분도 있던데,
그 레조네이터가 무엇 때문에 설치되는지 그 목적을 아시고 계신지 궁금합니다.
주로 전자악기 분야에서 레조네이터가 활용됩니다.
그 목적은 음량을 키우는 것이 절대로 여휴.. 정말 절대로 아니라.
어떤 특정 음 또는 음역의 소리를 제어하여 악기 전체의 음색을 조절하기 위한 목적입니다.
----------
비록인은 이제 더 이상 글을 올리지 않겠습니다. 잘난 척 한다는 욕까지 먹어가며 시간 내서 이런 글 쓸 이유가 도대체 어디 있겠습니까!!!!
과학은 그리 어려운 것이 아닙니다. 어려운 용어로 이리 꼬고 저리 꼬는 그런 말장난이 아니라는 말입니다.
기타 제작에 과학은 없고 그저 꿈속과도 같은 그런 속설에 얽매인다면 우리나라 기타제작 기술 발전은 정말 앞이 캄캄합니다.
1. 기타의 울림통은 공명통이다. 그 공명 때문에 기타소리가 커지는 것이다.
2. 전판의 두께나 재질에 따라 현의 장력이 달라진다.
ㅋㅋㅋㅋ 웃어서 죄송하지만 우리나라 기타계의 현실을 말해주는 두 가지 대표적인 착각입니다.
혹시나 해서... 공진이나 공명이나 정확히 같은 말입니다. 진동 따지는 분들께는 공진, 소리 따지시는 분들에게는 공명.
또 혹시나 해서... 공진 또는 공명은 "공간의 진동" 또는 "공간 속의 공기 진동" 아닙니다. 절대로... 제발요,,,,
이제 사라질 저 '비록인'의 마지막 말이네요. "비록인 = 비로그인"이니 사라질 기준도 가치도 없지만 말입니다. ㅋㅋㅋ
-
이것 참... 어찌 제 잘못을 사죄해야 하는지...
위 본문에 딸린 제 댓글을 수정할려다가 안되어서 복사 삭제해서 다시 쓸려니 그게 잘 안되서
삭제 키를 몇 번 눌렀더니 본글까지 삭제되어 버리더군요.
시스템의 문제를 떠나 어쨋던 제 실수이니 정말 사죄드립니다.
그런데 이렇게 다시 살려주시니 고마운 말씀도 함께 드리구요.
할 수 없이 아까 하던 이야기 계속해야겠군요.
그나저나 제 본글만 복귀되고 EchoOff님의 댓글은 사라져서... 이를 어쩐다.... -
저도 대충 생각나는데로 다시 썼습니다. 그리고 저는 더이상 논쟁하고 싶지 않습니다.
일반적으로 논쟁을 함에 있어서 몇가지 표현이 잘못되었다손 치더라도 그 사람이 말하려 하는게
무었인지는 쉽게 알아차릴수 있습니다. 저도 위에 쓴거처럼 계속 따지기 시작하면 한도 끝도 없어요.
결국 서로 자기가 틀리더라도 계속 핑계거리를 만들어 낼테니까요. 그런 소모적인 논쟁은 하고 싶지 않습니다.
전 다른 분야 잘 모릅니다. 제가 일하는 분야이고 공진/공명이 무엇인지는 누구보다 잘 알고 있다고 생각했는데
바보 취급 당하는 기분이어서 좀 실례를 했습니다. 즐거운 기타매냐 생활 하시기 바랍니다. -
다리 무너지는 이야기부터 복기해야겠네요.
맞습니다. 군대가 행진하면 다리 무너집니다.
단!!! 군대의 발구름 진동수와 다리의 고유진동수가 일치해야 하고,
발구름 에너지를 계속해서 받아 다리의 진폭이 무너질 정도록 커지도록 그 시간이 한시간이던 일년이던, 백년이던 계속되어야겠지요.
공명은 그렇게 외부의 진동을 계속 축적하여 그 진폭이 이론적으로 무한대까지 증대되는 것입니다. -
군인들이 보폭 맞추어 건너면 바로 무너질 수 있습니다. 실제로 옛날에 미국에서 있던 일입니다. 한시간 일년 백년이라니요..
더 이상 논쟁 맙시다. -
아!
저는 절대 따지지 않습니다. 그저 제가 아는 것을 말할 뿐입니다.
어떤 논리에 대한 반박은 그저 논리적, 과학적 반박이어야지 따지면 절대 안되지요.
제 글 어디에도 남과 따지는 풍의 언급은 없습니다. 단지 반박만 있을 뿐입니다.
(그 반박이 어떤 사람들에게는 아주 심한 반감으로 다가갈 수도 있겠지만 그것은 저의 책임이 아닙니다)
혹시 따지거나 남을 무시하거나 하는 그런 식의 표현이 있었다면 그것은 물론 저의 부족함에 따른 잘못입니다.
그러나 적어도 남에게 잘난 체 그만하라라는 식의 원초적 감정표현은 하지 않습니다.
그나저나 본 글을 살려주셔서 다시 한 번 감사드립니다.
그리고 저 본 글에도 말씀드렸듯이 '비록인'은 이제 사라집니다.
이 글에서 EchoOff님이 쓰시는 댓글에 대해서만 예외로. (제 글을 살려주신 것이 너무나 감사하기에) -
12년이 지난 지금 이 글을 보고 질문을 드리고 싶습니다. 누군가 다시금 이글을 보게 될 분들이 계시다면 답변 부탁드립니다
결국 '공명'은 울림이며 '공진'이 주기적인 에너지를 받음으로 소리가 증폭되는 거 같은데요...
궁금한게 하나 있는데 그'공진'이라는 것이 고유진동수가 있어야 한다고 하는데
기타에는 여러 음을 가진 줄들이 있잖아요.
이는 어떻게 증폭이 되는 걸까요?
-
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북이 헬름홀쯔 공명통입니까? 헬름홀쯔 공명통은 구멍이 나있는 구조를 말함인데요...
닫힌 공간은 외벽의 진동으로부터 발생한 내부의 음압이 내부에서 열에너지로 바뀌어 소멸될 뿐입니다.
단지 내부 음장 모드에 의해서 특정 위치를 때릴 때 발생하는 모드에 의해서 음이 더 크게 들릴수는 있습니다.
반대로 각 음장 모드의 노드점(진폭이 가장 작아지는 부분)을 때릴때는 소리가 보통때 보다 더 작아집니다.
이러한 북이 내는 소리가 탬버린과 같은 단일막인 경우와 음량 및 음질이 차이나는 것은 구조기인 소음(structure borne noise)이
내부의 공기기인 소음(air borne noise)을 발생시키고 이러한 공기기인 소음이 다시 북의 막을 가진하여 북 외부의 음장이
추가적으로 가진되어 발생하는 현상입니다. 이를 일컬어 구조-공기 연성(structure borne-air borne coupling) 이라고 합니다.
"양쪽이 가죽으로 된 보통의 북과 비교해서 10%가 아니라 최소한 50%는 보장됩니다."
==> 에너지 보존의 법칙이라면 양쪽이 막혀있건 한쪽만 있건 100% 소리가 나야되는거 아닌가요?
최소한 50%는 보장된다면 그 나머지 50%는 어디서 생긴것입니까? 이론적으로 말씀해 보시지요.
"헬름홀쯔 공명은 어떤공간에 갇혀있는 기체들의 고유진동입니다."
==> 갇혀있거나 구멍이 나있거나 아니면 열린공간이거나 공간의 고유진동은 음장모드(Cavity Mode) 라고 합니다.
헬름홀쯔 공명과는 무관합니다. 헬름홀쯔 공명은 들어오는 음과 나오는 음의 위상차를 이용한 소음기법이나
증폭 방법을 말할때 사용됩니다. 또한 기타또한 헬름홀쯔 공명통과 같은 형상을 가지고 있어서 일종의 헬름홀쯔 공명통이라고
부릅니다.
"그 받는 물질의 고유진동수가 음원의 고유진동수와 같아서 "공명"이 일어나면 음의 크기는 무조건 줄어들게 됩니다."
==> 누가 그러던가요? 아니 어디서 읽으셨나요? 위상이 반대일때만 줄어들죠. 위상이 같으면 더 커집니다.
레조네이터라는 표현이 문제가 되는군요. 저는 최동수님이 metal resonator에서 착안하였다는
표현을 빌어 레조네이터라고 칭한 것입니다. 오해를 일으켰다면 그점은 인정하지요. 저도 레조네이터가 소음장치라는거
잘 압니다. 그래서 나중에 댐퍼(감쇄기)에 가까운 목적으로 사용될 수 있어 보인다고 말하기도 했었습니다.
하지만 잘 설계된 댐퍼는 진동을 줄이지만 오히려 의도적으로 설계하면 진동을 증대시킬수도 있습니다.
제가 처음에 이야기 햇던 부분은 이러한 관점을 이야기 한것입니다.
"군인들도 다리를 건널때는 보폭을 맞추지 않는다."
잘 알고 있는 상식입니다. 군인들이 땅을 딛는 힘이 얼마나 될거라고 다리가 무너질까봐 보폭을 맞추지 않을까요?
비록인님이 말씀하시는 에너지 보존 법칙에 의하면 군인이 땅을 딛는 힘으로는 결코 다리를 무너트릴 수 업을텐데요.
탄성체는 가진되면 감쇄가 없는한 연속적으로 운동하려는 성질이 있습니다. 이 운동에 작은 힘을 추가적으로 또 반복적으로 운동하는 박자와
맞추어 가하면 그 진폭이 계속 커지게 됩니다. 이게 공진이고 또한 공명입니다. 에너지 보존이 되면서도 결국 다리가 무너지는 엄청난
힘을 받게 되는데 이는 어찌 설명하실런지요? 얼마전 헬스클럽 운동때문에 건물 흔들린것도 같은 예가 되겠군요.
비록인 님이 여러 분야에 박식한거 저도 이전의 글을 읽어보아서 잘 압니다만 공명/공진을 에너지 보전법칙으로 접근하는 데에는
상당히 많은 논리적 오류가 있다는 점을 알아두셨으면 합니다.