2008.08.12 05:56
Tap Tone과 Tone wood – Tap Tone의 진동모드 (A. 재료와 음질)
(*.118.148.198) 조회 수 6583 댓글 2
[글을 시작하기 전에]
얼마 전부터 이 글을 쓰려고 생각만하고 미적거리던 중에 최동수님의 제안이 제게 불을 붙였습니다. 이런 글 하나 쓰려면 어디부터 어디까지 써야할지, 그림 같은 것은 어떻게 해야할지, 자료도 다시 한번 확인해야하고... 등등 준비해야할 일의 범위가 넓어 엄두가 잘 나지 않는 것이 사실입니다. 그러나 이젠 게을러져서 날림 글이 될 것 같은 느낌이 드네요. ㅡ.ㅡ
항상 그렇듯이 제 글엔 수식과 숫자가 따라 다닙니다. 이는 제 직업상 모든 것을 객관적으로 수량화하는 방법론을 추구하기 때문입니다. 이런 접근방식에 알러지가 있으신 분들께는 죄송하다는 말 밖엔... (이번엔 가급적 줄이려 합니다.)
제게 가장 큰 위험은 실제경험이 없어 이론에만 빠져드는 것입니다. 그러기에 최동수님과 같이 제작경험과 연구가 깊으신 분들의 도움이 필수이며, 이런 토의가 제게 큰 힘이 됨을 감사드립니다.
이 글의 주제는 세가지 입니다. 첫째 - 음향판의 진동모드와 Tap Tone 주파수, 둘째 - 나무의 구조와 밀도, 탄성계수, 내부저항등 특성, 셋째 - 나아가 이들 특성과 소리와의 관계입니다. 글이 길어질 것 같아 3편으로 나눌 예정입니다.
[Acoustics에 관한 참고 싸이트]
인터넷엔 다 찾아 볼 수도 없는 방대한 정보가 있습니다만 일단 두 군데를 추천해 드리고 싶습니다. 앞으로 제글에 종종 인용도 할 것이고 부족한 부분을 보충하는데 큰 도움이 될 것입니다.
Kettering 대학 Dan Russell 박사의 Acoustics 사이트는 흥미있는 연구자료 뿐만아니라 교육적 자료도 이해하기 쉽게 잘 만들어져있어 음향학의 이해에 큰 도움이 될 것입니다.
http://www.kettering.edu/~drussell/
특히 애니메이션 페이지는 제가 종종 링크를 걸어 인용할 예정입니다.
http://www.kettering.edu/~drussell/demos.html
또 다른 자료는 Acoustics for violin and guitar makers라는 pdf file로서 스웨덴 Royal Institute of Technology 대학에서 만든, 제작가를 위한 음향학 자료입니다. 이 자료는 음향학에서 제작가에게 필요한 부분만 아주 적절한 수준으로 정리하여 만든 자료로서 제작가에게 대단히 훌륭한 지침서가 될 것으로 생각됩니다. 아래에서 받으실 수 있습니다. 이글의 내용도 상당부분 여기에서 인용한 것입니다.
http://www.speech.kth.se/music/acviguit4/
개인적으로 위의 두 자료는 강력하게 추천하고 싶습니다. 안의 내용을 들여다 보면 놀랄만큼 좋은 정보도 많거니와 음향학에 대한 이해와 앞으로의 토론에도 큰 도움이 될 것입니다.
[Tap Tone]
Tap Tone은 두가지 경우를 생각할 수 있습니다.
첫째는 나무의 특성을 알아보기 위하여 원재료로서의 사각형 원목을 두들겨 나는 소리이고, 둘째는 제작중 또는 제작완료된 악기의 앞판이나 뒷판등의 각 부위를 두들겨 나는 소리를 의미합니다. 이 글은 전자인 원목의 Tap Tone 만을 대상으로 합니다.
후자에 관하여는 기회가 되면 Roger Siminoff의 책 The Art of Tap Tuning의 내용을 중심으로 소개하고 싶습니다. 아무리 같은 재료와 설계로 제작한다 하여도 Tap Tone Tuning하여 조정하지 않으면 원하는, 그리고 "균질한" 소리를 얻을 수 없다는 저자의 주장은 전적으로 옳다고 생각합니다. (그러나 저는 이 저자 – 최동수님의 글에도 인용된 – 의 다른 논리에도 100% 동의하는 것은 아닙니다.)
원목의 탭톤을 들으려면 한손으로 음향판을 들고 다른 손으로 중간이나 아래쪽을 두들깁니다. 그런데 그 잡는 위치나 두들기는 위치를 잘 잡아야하며, 그 위치 뿐만 아니라 두들기는 속도에 따라서도 소리가 크게 달라집니다. 왜 그럴까요? 어디를 잡고 어디를 두들겨야 할까요? 그리고 그 것이 무엇을 의미 할까요? 첫번째 주제는 바로 거기에 대한 이야기 입니다.
[Bar Mode 진동]
막대의 진동을 말합니다. 막대의 진동은 현이나 마찬가지로 여러 배음이 섞여있지만 현과 다른 점은 그 배음이 (타악기와 마찬가지로) 정수비 관계가 아닙니다. 따라서 그 배음을 Harmonics 라기 보다는 Partial Overtone이라고 하는 것이 정확하고, 음의 높이가 없다고 봐야합니다. (나무막대를 두들기는 마림바는 음높이를 맞추기 위하여 뒷면을 파내어 배음이 정수비가 되도록 조정한다고 합니다.) 탭톤에서는 음높이라기 보다는 기본진동 주파수를 듣는다고 생각하는 것이 좋습니다.
다음 Dr. Russell의 애니메이션중 첫번째 Free-Free Boundary mode (Free Bar mode라고도 함)을 보십시오.
http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/Flexural/bending.html
좌측이 기본진동, 우측으로 가면서 높은 Partial Overtone인데 Free Bar mode의 경우 기본 주파수를 f1이라하면 f2 = 2.76*f1, f3 = 5.40*f1, f4 = 8.93*f1… 으로 정수배음이 아닙니다.
막대가 f1으로 진동할 때에 위치가 불변하는 마디는 양 끝에서 막대길이의 22.4% 만큼 안으로 들어온 지점이 됩니다. 이게 무슨 말인가하면, 기본진동 모드의 탭톤을 들으려면 22.4%위치에 있는 이 마디(Node) 위치를 잡고 배(Anti-Node – 진동이 가장 큰 가운데) 지점을 두들겨야 한다는 것입니다. 막대자를 들고 실험해 보십시오. 잡고 두들기는 위치에 따라 각기 다른 진동모드가 강해져 음이 달라 집니다.
[직사각형 음향판의 진동모드]
음향판을 가로/세로의 두 방향으로 폭이 넓은 막대로 볼 수 있읍니다. 그 마디선(Node Line)은 가장자리에서 22.4% 위치에 있는. 다만 나무는 그 특성상 가로/세로의 특성이 다르므로 (그래서 나무를 Anisotropic material이라고 합니다.) 서로의 coupling 효과로 마디선이 휘어있습니다. (위 그림, 또는 http://www.speech.kth.se/music/acviguit4/part5.pdf 의 그림 5-4c)
그런데 진동모드가 한가지 더 있습니다. 음향판이 꽈배기처럼 비틀리는 진동인데 (위의 자료 그림 5-6a) 마디선이 십자로 보이는 모드입니다. 이 세가지 진동모드를 각각 Shear mode(전단탄성에 의한 비틀림 진동), Longitudinal mode(나뭇결 방향), Radial mode(나뭇결에 직각방향)라고 할 수 있습니다. 이에 관한 내용은 나무의 특성에서 더 언급합니다.
일반적인 크기의 Spruce나 Cedar 음향판 원목은 탭톤 주파수가 Shear < Radial < Longitudinal 순으로 높아지며 Maple은 Shear < Longitudinal < Radial 순으로 높아집니다. 그 차이는 Softwood 와 Hardwood 의 특성에 기인한 것으로 보이는데 나중에 설명할 Longitudinal/Radial 탄성계수의 차이 때문입니다. 즉, Maple은 Radial 탄성계수가 다른 나무에 비하여 높아 Radial Tap Tone의 주파수가 높습니다.
[탭톤 주파수에서 무엇을 알 수 있는가]
Free Bar mode 진동의 주파수를 자세히 돌아보겠습니다. (이제 수식이 나옵니다…)
F1 = 1.028 * (thickness / length^2) * √(modulus / density)
thickness, length = meter 단위
modulus : Young’s elasticity modulus (탄성계수 - Pascal)
density = 밀도 (kg /m^3)
밀도(density)는 막대의 각변의 길이와 무게를 측정하여 쉽게 구할 수 있습니다. 이제 Free Bar mode 진동의 주파수를 측정하면 이 공식으로부터 탄성계수를 구할 수 있는 것입니다. 이 탄성계수는 재질의 밀도, 내부저항과 함께 음향특성을 결정하는 가장 중요한 요소가 됩니다.
경험있는 제작가는 이런 수식을 이용하지 않아도 탭톤의 울림으로부터 이러한 요소는 물론 이들이 결정하는 결과로서의 음질, 음량, 서스테인등 소리특성을 직관적으로 바로 알수 있을 것 입니다. 하지만 저는 제 자신의 직관은 가끔 믿어도 남의 직관은 객관화하려드는 아주 나쁜버릇이 있습니다.
다음에는 위 요소들이 음향에 미치는 영향을 알아보기 전에 나무의 구조와 성질을 먼저 알아 보겠습니다.
Comment '2'
-
기초자료로서는 완벽한 것으로 보입니다. 수고하셨습니다.
문제는, 나아가서 구조적 설계에 따라 악기 내부에 있는 부품들이 각 물리적 요소에 어떤 영향을 주느냐 하는 복잡한 함수관계를 규명하는 것인데...
-
Read More
[re] 줄의 장력이 세게 느껴져요!!
Date2003.12.13 By홍이 Views6955 -
Read More
[re] 줄의 장력이 세게 느껴져요!!
Date2003.12.14 By카 Views6258 -
Read More
[re]블루제이님의 글(퍼왔습니다)
Date2003.12.15 By수 Views4477 -
Read More
험프리는 특허 냈습니다. (US patent NO. 4,873,909 )
Date2003.12.08 By학생 Views6072 -
Read More
울림구멍...(포트)...
Date2003.12.08 By나래지기 Views6126 -
Read More
[re] 울림구멍...(포트)
Date2003.12.08 By나래지기 Views4698 -
Read More
겨울철 악기관리에 신경쓰세요. - 가습기 종류와 장단점
Date2003.11.29 By고정석 Views8317 -
Read More
Plenosom Armrest , Plenosom Pads 판매
Date2003.12.03 By토레스공방' Views6784 -
Read More
BRAHMAN #6
Date2003.11.24 By차차 Views6057 -
Read More
[re] BRAHMAN #6
Date2003.11.24 By차차 Views5314 -
Read More
[re] BRAHMAN #6
Date2003.11.24 By차차 Views4564 -
Read More
편안한 기타연주를 위한 GUITAR-AID 를 소개합니다.
Date2003.11.16 ByART Views5646 -
Read More
La Guitarra California – 기타 전시회
Date2003.10.29 Bybluejay Views5850 -
Read More
폴 갈브리헤쓰--8현 기타
Date2003.10.22 By혁 Views8086 -
Read More
고메즈의 프렛계산
Date2003.10.21 By아르헨칭구 Views10136 -
Read More
국내 수제품기타
Date2003.09.28 By궁금이 Views6870 -
Read More
기타구입은 정말 힘들어여~~
Date2003.09.17 By혁 Views5850 -
Read More
[re] 기타구입은 정말 힘들어여~~
Date2003.10.09 By김택권 Views5130 -
Read More
[re] 언제든지여^^
Date2003.09.18 By혁 Views6707 -
Read More
전시회 소식 몇가지 올립니다.
Date2003.09.03 By토토 Views4871 -
Read More
후꾸다 신이치의 "부쉐"를 살수있는 기회.
Date2003.08.11 By수 Views7833 -
Read More
bernabe.......kraft가 연주하는
Date2001.05.22 By수 Views5324 -
Read More
ignacio fleta......mikulka가 연주하는
Date2000.08.08 By수 Views7048 -
Read More
바리오스의 기타?
Date2000.07.16 By웅수 Views5826 -
Read More
[re] 바리오스의 기타?
Date2003.09.16 By혁 Views4546 -
Read More
hermann hauser
Date2000.07.15 By웅수 Views5162 -
Read More
robert bouchet
Date2000.07.15 By수 Views4632 -
Read More
bernabe.......kraft가 연주하는
Date2001.05.22 By수 Views4144 -
Read More
ignacio fleta......mikulka가 연주하는
Date2000.08.08 By수 Views7001 -
Read More
음반 표지 소개.
Date2001.04.30 By눈물반짝 Views4931 -
Read More
바리오스의 기타?
Date2000.07.16 By웅수 Views5739 -
Read More
hermann hauser
Date2000.07.15 By웅수 Views4675 -
Read More
robert bouchet
Date2000.07.15 By수 Views4605 -
Read More
☞ kasha- schneider
Date2001.06.18 By눈물반짝 Views4744 -
Read More
Marcelo Barbero SP/BR (Classical)
Date2002.10.19 By고정석 Views6810 -
Read More
Miguel Rodriguez Centenario SP/HR (Classical)
Date2002.10.19 By고정석 Views6961 -
Read More
José Romanillos SP/IN (Classical)
Date2002.10.19 By고정석 Views5697 -
Read More
Daniel Friederich
Date2002.06.16 By고정석 Views7294 -
Read More
1965 David Rubio Julian Bream SP/BR
Date2002.06.16 By고정석 Views7649 -
Read More
1970 Ignacio Fleta
Date2002.06.16 By고정석 Views9758 -
Read More
미국 중고 기타 가격 정보 입니다.
Date2002.10.08 By수현이네 Views7510 -
Read More
미국 제작가 명단과 주소.
Date2000.07.19 By수 Views5108 -
Read More
브라질 제작가 명단과 주소.
Date2000.07.19 By수 Views5840 -
Read More
cg price
Date2000.07.17 By웅수 Views6449 -
Read More
g s price.
Date2000.07.06 Bybrawman Views7065 -
Read More
banister price.
Date2000.07.06 Bybrawman Views6388 -
Read More
cgi price.
Date2000.07.06 Bybrawman Views6717 -
Read More
r.e.brune price
Date2000.07.06 Bybrawman Views5808 -
Read More
두번째 압축파일입니다.
Date2003.07.24 By궁금해서요 Views5697 -
Read More
이기타 아무래도 부쉐같죠?(1)
Date2003.07.24 By궁금해서요 Views5322 -
Read More
제 기타에 대하여 알고 싶어요
Date2003.07.20 By성찰 Views4633 -
Read More
[re]Amailio Burget 대하여
Date2003.07.21 By수 Views5064 -
Read More
[re]Amailio Burget 대하여.....gmland님 번역
Date2003.07.22 By수 Views4529 -
Read More
요즘 중고기타가격이....
Date2003.07.19 By매냐 Views5910 -
Read More
기타의 좋고 나쁨에 대하여..
Date2003.07.14 By차차 Views5716 -
Read More
중국기타제작가 방인준씨 이야기...
Date2003.07.14 By차차 Views5721 -
Read More
전설중의 명기
Date2003.07.11 By차차 Views7112 -
Read More
전설적인 명기
Date2003.07.11 By수 Views6186 -
Read More
[re] 전설적인 명기
Date2003.07.13 By아랑 Views5670 -
Read More
[re] 명기라지만...
Date2003.07.13 By수 Views5541 -
Read More
스몰멘을 사려면..
Date2003.07.09 By익제 Views5253 -
Read More
미국 제작자의 연락처
Date2003.07.07 By수 Views4521 -
Read More
스페인..그라나다 제작자의 연락처
Date2003.07.07 By수 Views5905 -
Read More
독일기타에 대해 궁금한게 있는데요
Date2003.06.29 By빌라로보트 Views5172 -
Read More
[re] 독일기타에 대해 궁금한게 있는데요
Date2003.06.29 By수 Views5028 -
Read More
오늘 쳐본 60년도 프리드리히
Date2003.06.26 Byhesed Views4948 -
Read More
동아리 기타 구입
Date2003.06.27 By빨리... Views5512 -
Read More
앰프 꽂을 수 있는 클래식 기타..
Date2003.06.25 By궁금 Views5134 -
Read More
[re] 앰프 꽂을 수 있는 클래식 기타..
Date2003.06.26 By지나가는띨빵이 Views5250 -
Read More
[re] 앰프 꽂을 수 있는 클래식 기타..
Date2003.06.26 By수 Views5215 -
Read More
슈퍼칩만들때 노하우좀 갈쳐주세요~~
Date2003.06.24 ByY Views5323 -
Read More
슈퍼칩(브리지단추)...
Date2003.05.20 By정성민 Views6945 -
Read More
제가 생각하는 수제품...
Date2003.05.21 BySangsik Views5494 -
Read More
좋은 악기의 기준?
Date2003.05.21 By토토 Views5832 -
Read More
이런 건 어떨까요? (베이스 리플렉스 포트)
Date2003.05.21 By아랑 Views5565 -
Read More
하카란다가 어떻게 생긴 나무인지 궁금하신 분
Date2003.05.15 Bywoodmania Views7042 -
Read More
이런나무로 기타를 만들면...
Date2003.05.13 Bywoodmania Views7484 -
Read More
[re] 이런나무로 기타를 만들면...
Date2005.10.19 By오대근 Views4847 -
Read More
Brahman (fleta-humphrey model )
Date2003.05.04 Bysangsik Views6162 -
Read More
12홀 상아단추의 길버트모델브릿지
Date2003.05.04 Bysangsik Views7168 -
Read More
[re] 12홀 브리지 현묶은 모습과 이유.
Date2003.05.15 Bysangsik Views5477 -
Read More
어쿠스틱 포트와 험프리라이징보드넥
Date2003.05.04 Bysangsik Views6866 -
Read More
헤드
Date2003.05.04 Bysangsik Views5975 -
Read More
로제트
Date2003.05.04 Bysangsik Views5729 -
Read More
뒷판
Date2003.05.04 Bysangsik Views5828 -
Read More
A forgotten Instrument
Date2003.04.09 ByiBach Views5799 -
Read More
곰발바닥이란
Date2003.04.08 Bygaspar Views6350 -
Read More
matthias damman [2]
Date2002.10.14 By방 Views5236 -
Read More
아래글 도움 될만한 사진 몇개여..(쓰루넥방식의 베이스)
Date2001.10.27 By기타랑 Views4767 -
Read More
일렉트릭 베이스 기타에 쓰이는 나무랑.. 몇가지 이론들이여. 읽어보시면 잼있어요^^
Date2001.10.25 By기타랑 Views7530 -
Read More
한국최고의 칠 "황칠"
Date2001.03.17 By일랴나 Views7459 -
Read More
으....이번 여름에 어딜 가야 되는고얌...
Date2001.02.23 By형서기 Views4456 -
Read More
옻나무에선 옻칠이...
Date2001.02.18 By수 Views4265 -
Read More
우리나라 나무사정
Date2001.02.01 By스기 Views4677 -
Read More
[re] 우리나라 나무사정
Date2001.12.19 By김동선 Views4621 -
Read More
...
Date2001.01.31 By수 Views4860 -
Read More
brazilian rosewood.
Date2000.07.15 By웅수 Views7503 -
Read More
왜 로즈우드는 그렇게 기름기가 많은가?
Date2001.07.19 By수 Views5276 -
Read More
세계의 기타제작가 주소...www.cybozone.com에서 퍼왔슴다.
Date2002.09.30 By수 Views10570 -
Read More
프렛계산해주는 페이지(자바스크립트 추가)
Date2002.08.15 By루지에리 Views5539
Designed by sketchbooks.co.kr / sketchbook5 board skin
Sketchbook5, 스케치북5
Sketchbook5, 스케치북5
Sketchbook5, 스케치북5
Sketchbook5, 스케치북5
아주 귀중한 자료를 매니아(우리나라)에 올려주셔서 감사드립니다.
일전에 “장력”이란 어휘를 갖고 몇몇 분들이 쟁론을 즐기는 사례를 보았습니다만.
시작할 때 사전 준비 없이 단순히 “장력”이란 어휘가 맞느냐 틀리느냐로 시작하여 점차 기술적인 분야로 이전되는 듯한 인상을 받았습니다.
갑론을박할 때 근거제시 없이 자신의 지식을 토대로 주장하는 것도 예의가 아니거니와,
옳은 내용도 당연히 있지만 옳지 않은 내용도 혼재되어 있는 것이 문제 같아 보였습니다.
처음부터 어느 한분이 “장력”과 체감장력“으로 구별하자고 공론을 이끌었더라면, 아니 그보다도 먼저 그간의 ”장력“이란 어휘의 사용처를 조금만 찾아보았더라도 그토록 장시간의 소모적인 쟁론은 피할 수 있었을 것입니다.
bluejey님께서는 항상 공론화된 자료를 근거로 말씀하시기에 신뢰감이 형성되므로, 이에 경의를 표하는 바입니다.
소생도 공부하는 자세로 경청하렵니다.