2008.08.12 05:56
Tap Tone과 Tone wood – Tap Tone의 진동모드 (A. 재료와 음질)
(*.118.148.198) 조회 수 6421 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
동아리연주회곡을 정해야하는데..ㅠ..
Date2009.06.25 By동아리회장 Views6986 -
Read More
하드케이스 백팩
Date2009.06.15 Bymauro Views11292 -
Read More
기타 구조해석 - animation 4
Date2009.06.11 ByEchoOff Views9950 -
Read More
기타 구조해석 - animation 3
Date2009.06.11 ByEchoOff Views8434 -
Read More
기타 구조해석 - animation 2
Date2009.06.11 ByEchoOff Views8629 -
Read More
기타 구조해석 - animation 1
Date2009.06.11 ByEchoOff Views10231 -
Read More
기타 구조해석 - 현 장력에 의한 상판의 변형
Date2009.06.11 ByEchoOff Views10946 -
Read More
기타 구조해석 - 진동 모드 2
Date2009.06.11 ByEchoOff Views10597 -
Read More
기타 구조해석 - 진동 모드 1
Date2009.06.11 ByEchoOff Views11226 -
Read More
기타 구조해석 - 유한요소 모델
Date2009.06.11 ByEchoOff Views12725 -
Read More
왼손편한기타
Date2009.06.01 By두식이네 Views8970 -
Read More
기타를 만드는 남자
Date2009.05.28 By최동수 Views13245 -
Read More
기타가 제작되고나서 제 소리를 내려면, 시간이 필요한 건가요?
Date2009.05.26 By몰라용 Views8301 -
Read More
픽업
Date2009.05.22 By콩쥐 Views7247 -
Read More
독특한 기타 디자인이네요
Date2009.05.14 By바실리스크 Views11107 -
Read More
울프톤 이해를 돕기 위한 그림입니다 ^^
Date2009.05.12 ByEchoOff Views13495 -
Read More
세고비아>야마시타>앙헬
Date2009.04.26 By종이컵 Views7446 -
Read More
클래식기타 튜닝문제.....
Date2009.04.07 By기타맨 Views10312 -
Read More
장 라리비 기타 제작 과정 홍보 영상
Date2009.03.17 Byjkfs Views8807 -
Read More
다현기타 사용자분들의 경험담을 듣고 싶습니다.
Date2009.03.12 By신정하 Views10307 -
Read More
대중음악에서 다현 기타
Date2009.03.14 Byabcde-kld Views6167 -
Read More
최동수님 ......
Date2009.03.01 ByKyung Yoo Views7270 -
Read More
Kasha model의 헤드 모양
Date2008.12.11 By최동수 Views8366 -
Read More
[re] Kasha model의 헤드 모양
Date2008.12.11 By최동수 Views5966 -
Read More
[re] 바이스게버 카피모델의 헤드사진
Date2008.12.11 By최동수 Views6958 -
Read More
[re] 바이스게버 카피모델의 헤드사진
Date2008.12.11 By최동수 Views6470 -
Read More
하젤 스프르스 사진
Date2008.12.01 By콩쥐 Views8810 -
Read More
기타제작아카데미에서 제작한 스페인식 네크의 근접사진
Date2008.11.29 By백철진 Views9464 -
Read More
좀더 길은 기타줄이 없을까요?
Date2008.11.25 By자유 Views7464 -
Read More
로마닐로스가 올해(2008년) 의 제작자로 선정한 David Merrin Guitar
Date2008.10.19 By고정석 Views18313 -
Read More
Jose Ramirez 1 Guitar 1909
Date2008.10.18 By고정석 Views18352 -
Read More
Classic & Flamenco Guitar Plans
Date2008.10.17 By고정석 Views10781 -
Read More
기타 전판의 재질에 관한 질문.
Date2008.10.06 By쏠레아 Views11297 -
Read More
원하는 줄만 골라서 눌러주는 Capo 소개합니다.
Date2008.09.30 By사꼬™ Views6804 -
Read More
사운드홀에 스피커 달기.
Date2008.09.24 By쏠레아 Views9871 -
Read More
브릿지에 대한 질문.
Date2008.09.22 By쏠레아 Views8083 -
Read More
기타에서의 공명현상
Date2008.09.18 By쏠레아 Views11158 -
Read More
0프렛에 대해... 제로프렛???
Date2008.09.12 By쏠레아 Views11493 -
Read More
기타의 음량에 대한 한탄, 억울함...
Date2008.09.08 By쏠레아 Views11556 -
Read More
음의 분리도와 원달성
Date2008.09.08 By쏠레아 Views7929 -
Read More
기타에서 일어나는 재미있는 현상.
Date2008.09.08 By쏠레아 Views7732 -
Read More
이런 기타 이름을 뭐라해야.... ?
Date2008.09.07 By콩쥐 Views9189 -
Read More
울림통? 공명통? 어느 것이 맞습니까?
Date2008.09.07 By쏠레아 Views7584 -
Read More
현고에 대하여
Date2008.09.04 By최동수 Views19450 -
Read More
브릿지개조 기타
Date2008.09.04 By훈 Views14275 -
Read More
울림통 이야기.
Date2008.08.21 By쏠레아 Views8773 -
Read More
스테파노 그론도나와의 인터뷰
Date2008.09.08 By신정하 Views6736 -
Read More
Contraversial Violinmaker Nagyvary
Date2008.08.31 ByKyung Yoo Views6650 -
Read More
[re] 수장건조
Date2008.09.15 By콩쥐 Views7138 -
Read More
Bracing patterns by Descendant Guitar Makers of Manuel Ramirez
Date2008.08.30 By고정석 Views10757 -
Read More
Bracing patterns by Descendant Guitar Makers of Jose Ramirez 1
Date2008.08.30 By고정석 Views11877 -
Read More
하현주 각도에 대한 생각
Date2008.08.28 By쏠레아 Views18892 -
Read More
기타의 장력이 센 이유는?
Date2008.08.09 By궁금 Views14886 -
Read More
[re] 기타의 장력이 센 이유는?
Date2008.08.22 By하진 Views11724 -
Read More
기타의 과학(2)
Date2008.08.11 By쏠레아 Views9197 -
Read More
기타의 과학
Date2008.08.11 By쏠레아 Views12351 -
Read More
나무의 특성 (PDF 자료)
Date2008.08.13 Bybluejay Views7232 -
Read More
Tap Tone과 Tone wood – Tap Tone의 진동모드 (A. 재료와 음질)
Date2008.08.12 Bybluejay Views6421 -
Read More
Tap Tone과 Tone wood – 나무의 구조와 특성 (A. 재료와 음질)
Date2008.08.12 Bybluejay Views14196 -
Read More
Tap Tone과 Tone wood – 나무의 특성과 악기의 음향 (A. 재료와 음질)
Date2008.08.22 Bybluejay Views14893 -
Read More
Georg Bolin 11 string alto guitar
Date2008.08.10 By무동자 Views7788 -
Read More
명기에의 길라잡이
Date2008.08.09 By최동수 Views29330 -
Read More
[re] 라미레스 상현주
Date2008.08.27 By최동수 Views7093 -
Read More
Laminated Perimeter Frame
Date2008.08.20 By최동수 Views6584 -
Read More
[re] Laminated Perimeter Frame
Date2008.08.21 By최동수 Views6770 -
Read More
기타 주변 용품 (1) 제습제
Date2008.08.03 By음표 Views11010 -
Read More
기타 주변 용품 (2) 케이스
Date2008.08.03 By음표 Views10057 -
Read More
하드케이스에 수납가방 만들기
Date2008.08.04 By음표 Views9988 -
Read More
기타 주변 용품 (3) 기타 써포트
Date2008.08.03 By음표 Views9272 -
Read More
Göran Söllscher의 11현 기타 소개
Date2008.07.31 Byso many strings Views8733 -
Read More
결과는? 결론은?
Date2008.07.29 By최동수 Views8072 -
Read More
슈퍼칩
Date2008.07.24 By콩쥐 Views12696 -
Read More
기타의 수리와 관리
Date2008.07.19 By최동수 Views9998 -
Read More
셀락칠 마무리를 콤파운드로 하는걸...
Date2008.07.14 By대왕세손 Views7075 -
Read More
Bouchet와 Weissgerber
Date2008.07.11 By최동수 Views8710 -
Read More
[re] Bouchet와 Weissgerber
Date2008.07.11 By최동수 Views5565 -
Read More
[re] Bouchet와 Weissgerber
Date2008.07.11 By최동수 Views6367 -
Read More
[re] Bouchet와 Weissgerber
Date2008.07.11 By최동수 Views5440 -
Read More
[re] Bouchet와 Weissgerber
Date2008.07.11 By최동수 Views5109 -
Read More
[re] Bouchet와 Weissgerber
Date2008.07.12 By최동수 Views5893 -
Read More
오아시스 가습기와 개구리알~
Date2008.07.06 ByJS Views15805 -
Read More
제품별 쉘락칠의 차이
Date2008.06.26 By브들레헵 Views8467 -
Read More
스프루스 색깔 질문
Date2008.06.23 By昊 Views9278 -
Read More
기타 음향판의 설계에 대하여
Date2008.05.29 By최동수 Views9421 -
Read More
기타 음향판의 구조적 검토
Date2008.05.29 By최동수 Views8584 -
Read More
기타의 음향판에 관하여
Date2008.05.29 By최동수 Views7998 -
Read More
The Guitar and its Woods
Date2008.05.29 By고정석 Views11013 -
Read More
JOSE RAMIREZ 1A 에 관해서
Date2008.05.14 By최동수 Views8179 -
Read More
Jose Ramirez AE 모델
Date2008.05.13 By바하조아 Views7951 -
Read More
무광우레탄 vs 유광우레탄?
Date2008.05.05 By궁금 Views10162 -
Read More
쉘락칠 할 때요...
Date2008.04.22 By쉘락 Views5968 -
Read More
GSP 기타 줄
Date2008.03.31 ByGSP Views7098 -
Read More
기타현 쌩뚱맞게 거는방법.
Date2008.02.22 By콩쥐 Views8713 -
Read More
세고비아의 명기에 대한 동영상.
Date2008.02.03 By콩쥐 Views6552 -
Read More
광주시민항쟁과 기타.
Date2008.01.21 By콩쥐 Views6365 -
Read More
최원호님의 CEDARUCE GUITAR.
Date2008.01.21 By콩쥐 Views7262 -
Read More
헤드머쉰 이야기 + 외국사이트 소개
Date2008.01.19 Byanom Views10584 -
Read More
골패(?) kling on
Date2008.01.09 By콩쥐 Views10500 -
Read More
기내에 기타반입.
Date2007.12.31 Bykissber Views13518 -
Read More
우레탄칠 질문드릴께요!
Date2008.01.08 By김영규 Views6739
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.