기타의 과학(2)

이번엔 장력과 음정에 관한 이야기입니다.

고무줄 한쪽을 벽 같은데 묶어 고정시킨 후
다른 쪽을 손으로 당겨 팽팽하게 한 후 튕기면 소리가 납니다.
고무줄 잡은 손을 귀에 대어 그 진동을 직접 귀에 전하면 더욱 확실하고 큰 소리를 듣게 되지요.

이 때, 당겨준 힘의 크기가 바로 고무줄에 걸리는 장력입니다.
그러면 고무줄이 미끌어지지 않도록 꼭 잡은 채 더욱 큰 힘을 주어 당긴 후 소리를 들으면 어찌 될까요?
힘을 더 주었으니 장력이 더 걸린 것이고 따라서 더 높은 소리가 날까요?
그러나 힘을 더 주었으므로 고무줄의 길이 역시 늘어났습니다.
길이가 늘어나면 음 높이는 낮아지지요.

즉, 힘을 더 주어 고무줄을 더 당기면 늘어난 장력에 따라 음이 높아지는 현상과,
길이 역시 늘어나 음이 낮아지는 현상이 동시에 발생합니다.
결국, 음높이의 변화는 없게 됩니다.
물론 고무줄이 완전탄성변형을 일으키는 한계 내에서의 이야기입니다.

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그럼 기타 이야기 합시다.

운지를 하지 않아 현이 수평으로 있을 때,
특정 프랫위치(프랫에서 수직으로 올린 선과 현이 만나는 지점)와 하현주 사이의 거리가 있습니다.
그런데 그 프랫을 운지하면 현은 사선으로 됩니다.
바로 플랫 윗지점과 하현주를 있는 빗변이 되는 것이지요.
당연히 두 지점을 잇는 현의 길이가 위에서 말한 길이(운지하지 않았을 때)보다 늘어납니다.
그럼 음정이 달라지나요?
그렇게 사선으로 만들어 길이가 늘어난 만큼 현에 걸리는 장력 역시 증가하는 것 아닌가요?
그렇다면 위에 고무줄의 예와 같은 현상이 일어납니다. 즉 음정의 변화가 없다는 말이지요.
따라서 사선이 되는 것을 감안하여 프랫의 위치를 계산할 필요는 없다는 생각입니다.

그러나 여기서 우리는 또 다른 factor를 고려해야 합니다.
지판위로 튀어나온 프랫쇠의 높이지요.
그 높이가 있기 때문에 왼손으로 누르는 힘에 따라 현에 걸리는 장력이 변화합니다.
그러나 프랫 바로 위와 하현주 사이의 거리는 변하지 않기 때문에 음정이 결국 변하는 것입니다.

그렇게 변하는 음정은 절대 무시할 수 없습니다.
운지한 왼손을 흔들어 비브라토를 내는 원리가 바로 그것이기 때문입니다.
소리가 형성되는 현의 길이(프랫에서 하현주까지)는 일정하면서 장력만 변하기 때문입니다.

그렇다면 프랫쇠의 높이는 얼마가 최적일까요?

너무 높으면 운지하는 힘에 따라 음정의 변화가 심해집니다.
가야금처럼 그런 현상을 오히려 이용할 수도 있겠지만 말입니다.
가야금은 프랫에 해당하는 안족(기러기발)이 매우 높아
왼손으로 줄을 눌러주는 조작으로 비브라토를 아주 원활히 낼 수 있습니다.

그러나 너무 낮으면 현이 프랫쇠를 수직으로 누르는 힘이 약해져
현이 프랫쇠위에 단단히 고정되지 못해 삑사리 나기 쉽습니다.



    
* 수님에 의해서 게시물 복사되었습니다 (2008-08-16 07:43)