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GuitarMania

2008.08.11 10:42

기타의 과학

(*.134.105.215) 조회 수 12275 댓글 30
어제 장력에 대한 토론이 있었지요.
http://www.guitarmania.org/z40/view.php?id=gowoon15&no=4196#bottom
혹시나 도움이 될까 하여 제가 아는 과학적 상식을 전해 드립니다.
기타 전판과 측후판등, 울림통에서 좋은 소리가 형성되는 기본 원리에 대해서입니다.

특히 전판이 소리에 품질에 많은 영향을 끼치는데,
크게 세 가지의 factor를 감안해야 합니다.
음의 전달, 음의 반사, 그리고 음의 흡수입니다.

그러나 그 중 음의 전달 특성은 다시 음의 반사와 음의 흡수에 따라 결정되므로 결국 두가지 factor만 남는군요.
현에서 발생한 진동은 대부분 브릿지를 통해 기타 전판에 직접 전달되고
동시에 현에서 발생한 음파 역시 전판을 통해 울림통 내부로 전달됩니다.
(사운드홀을 통해 직접 전달되는 부분은 논외로 하지요)
이렇게 전판에 전달된 진동에너지는 전판에 흡수되거나 울림통 안쪽의 공기로 전달됩니다.
전판에 흡수된다는 의미는 진동에너지(기계적에너지)가 다른 형태의 에너지로 바뀌는 것을 말합니다.
주로 목재 분자 내부마찰에 의한 열에너지 형태로 바뀝니다.
열에너지는 귀에 들리는 에너지가 아니므로 결국 음량의 손실이 일어남을 말합니다.

자, 그렇다면 어떠한 원리로 음파에너지(진동에너지)가 열에너지로 바뀌는 것일까요?
여기서 다시 물체의 고유진동수라는 개념이 나옵니다.
모든 물체는 그 재질, 크기, 장력에 다라 고유진동수가 정해져 있습니다.
그런데 외부에서 가해주는 강제진동의 주파수와
물체 자체가 가지는 고유진동수가 일치할수록 그 주파수의 에너지가 많이 흡수되어 열로 바뀝니다.
왜 두 주파수가 일치할 때 흠수되어 열에너지로 바뀌는가에 대해서는 너무 전문적인 이야기이므로 생략하겠습니다.

그런데 나무판은 균질한 물질이 아닙니다.
나뭇결도 있고 기공도 있고 나무 재질도 부위마다 조금씩 다릅니다.
따라서 국부적으로 더 나아가 분자적으로 고유진동수가 다 다릅니다.
나무판 전체가 떨리는 메인 고유진동수보다 훨씬 높은 주파수 성분들이지요.

그리고 기타현에서 만들어지는 음 역시 하나의 음정이라 해도 사실은 복잡한 주파수 성분이 합성이 되어있습니다.
그래서 악기마다 같은 음정이라 해도 음색이 다 다르게 되는 것입니다.
그렇게 합성된 메인주파수가 바로 음정, 즉 "도레미"를 형성하게 됩니다.

그래서 그 음정을 구성하는 어떤 특정한 주파수들은 나무의 국부적 고유진동수와 같아져 흡수가 많이 되고,
어떤 주파수들의 음은 고유진동수와 안 맞아 흡수가 덜 일어나고 그럽니다.
그래서 나무판을 거친 음파는 음색이 변하게 됩니다. 물론 흡수된 양만큼 전체 음량도 줄게 되겠지요.
그러나 메인주파수(음정)는 변하지 않지요. 변해서도 안되구요.

만일 나무판의 메인 고유진동수(손으로 때렸을 때의 음정)가 440Hz 라면 큰일납니다.
왜냐하면 '라'음의 주파수가 440이므로 그 음 대부분이 흡수되어 소리가 죽어버리기 때문입니다.
품질이 안좋은 기타는 저음부 소리는 크게 나는데, 고음부 소리는 작거나 또는 그 반대이거나 하지요?
바로 위에 말씀드린 음의 흡수가 한쪽으로 치우치기 때문입니다.

그렇게 음파성분 중 일부분이 흡수되어 음색이 변한 음파는 울림통 내부에서 다시 복잡한 울림을 만듭니다.
이 때에도 역시 나무판 안쪽면에서의 반사와 흡수가 음색과 음량에 많은 영향을 미치겠지요.

그렇게 아름답게 다듬어진 음파가 다시 전판을 통해 바깥으로 전달되고 우린 그 소리를 듣게 되는 것입니다.
(물론 전판을 통하지 않고 사운드홀을 통해 직접 전달되는 부분도 많습니다.)

-----
나무판의 이러한 흡수/반사 특성은 분석장비로 정밀하게 분석할 수 있습니다.
그 분석장비 별 거 아닙니다. 여러 분야에 널리 쓰이고 있는 파형분석기 종류일 뿐입니다.
나무에 반사되거나 나무를 통과한 음파가 얼마만큼 열에너지로 흡수되어 사라지는가?
어떤 부분의 주파수가 흡수되어 음색이 변하는가? 등등의 현상을 분석할 수가 있지요.

따라서 기타를 만들기 전에 전판을 테스트하여 그 음색을 미리 예측할 수도 있습니다.
물론 기타의 구조등 다른 요소들도 많지만 일차적인 검증으로는 충분하다 할 것입니다.

  
  
* 수님에 의해서 게시물 복사되었습니다 (2008-08-16 07:43)
Comment '30'
  • 소품 2008.08.11 10:47 (*.47.88.116)
    자료 좀 퍼가도 되죠?

    "http://cafe.daum.net/oldatclgita/5yU2/114"

    글쓴이 : 쏠레아

    로해서 퍼갑니다.

    만일 원치않으시면 꼴말 써주시면...

    삭제할게요~

    최소에 최소한만 임의 편집했습니다.

    "기타 전판과 측후판등, 울림통에서 좋은 소리가 형성되는 기본 원리에 대해서입니다."



    "기타 전판과 측후판등, 울림통에서 좋은 소리가 형성되는 기본 원리"

    이렇게 바꾸고 볼드처리했습니다.


  • 쏠레아 2008.08.11 10:52 (*.134.105.215)
    얼마든지요. ^^
  • 소품 2008.08.11 10:58 (*.47.88.116)
    만일 나무판의 메인 고유진동수(손으로 때렸을 때의 음정)가 440Hz 라면 큰일납니다.
    왜냐하면 '라'음의 주파수가 440이므로 그 음 대부분이 흡수되어 소리가 죽어버리기 때문입니다.
    품질이 안좋은 기타는 저음부 소리는 크게 나는데, 고음부 소리는 작거나 또는 그 반대이거나 하지요?
    바로 위에 말씀드린 음의 흡수가 한쪽으로 치우치기 때문입니다.
    -------------------------------------------------------------------

    아 흡수가되는군요.

    전 이때 소리가 천상의 소리가 나는줄알았습니다.
  • 그렇다면 2008.08.11 12:16 (*.3.35.41)
    연구를 통해 고가 나무 대용의 물질은 만든다면 정확한 음색과 음정 훌륭한 소리 그런거 가능하지 않을까요?
    대량화대면 저가로도 명기의 소리가나오고, 습도 이런거 생각할 필요도 없고..... 하는 생각이 드네요
  • 소품 2008.08.11 12:33 (*.217.180.243)
    그렇다면님의 의견을 전 "절대적"으로 믿고있습니다.

    하지만 그런소재가 나온다고해도 인간의 주관적인 의식을 바꾸는데는 오랜시간이 걸릴것입니다.

    아무리 안좋은 소재로 최고의 제작자가 최고의기타리스트와 합작해서 정말 최고의 기타다라고 입을 모으면...

    말로는 나는 구별할수있어라고해도 음악적인 색깔의 주관을 잃는 것은 시간문제일것입니다.

    아니 전부 잃지는 않는다고해도 상당수는 잃을 것입니다.

    그것은 산발적인 실험에서도 나타났었씁니다.

    쟝피에르랑팔의 경우 골드플룻, 실버플룻, 목관플룻으로 제 각기 달리해서 플룻을 불었을때..

    그 주변의 지인들 - 물론 그들도 한가닥씩하는 플룻 권위자들입니다. - 마저도 전혀 악기의 재질을 마추지 못했습니다.

    랑팔은 이런말은했습니다.

    악기의 재질이 중요한 것이 아니라 연주자가 어떻게 부르냐가 중요하다고...

    물론 어느정도 맞는 말이지만 아무리 연주자에 의해서 결정된다고해도...

    악기재질의 미세한 성향은 바꿀 수가 없음에도...

    그 분야의 소위 권위자 분들도 마추질 못했습니다.

    근데 참으로 신기한 것은 기타의 소리를 호수별로 달리하는 것은 기본적으로 알아차릴수있다는 분들이 실제로는 만나보질 못 했지만 온라인상에서는 아주 많다는 것입니다.

    그건 악기연주자의 연주력과 악기재질과 상관없이 백그라운드 배경이 상당한 영향을 미친다는 것입니다.

    모 헤비메탈 연주자는 공식적으로 녹음과 홈피 설명엔 300만원대의 펜더기타를 사용합니다.

    벗뜨~~~~

    공연엔 30만원짜리 개조 기타를 사용합니다.

    하지만...

    그 공연을 본 사람의 대부분은 역시 비싼기타라 소리가 다르구나...

    혹은 역시 악기도 좋지만 연주자가 뛰어나구나라는 말을 하지만...

    그것은 그 연주자의 배경에 대한 착각일뿐 실제로 그렇지는 않습니다.

    제가 그 분의 라이브연주를 좋아하지도 않고 톤마져도 좋아하지 않는데...

    그분의 연주가 원곡자와 거의 똑같다는 소리를 들으면 참으로 답답할때가 있습니다.
    - 전혀 비슷하지도 않거든요. 물론 이건 어디까지나 제 주관일수있지만서도...
    - 그 연주자가 좋아하는 기타리스트가 제가 좋아하는 기타리스트이고 그러기에 제가 느낀 그 연주자와 위 연주자는 너무나도 다른데도 ...
  • 소품 2008.08.11 12:40 (*.217.180.243)
    전에 모 기타 카페에서 이모 선생님의 셀부르의 우산을 김정국 35호기타로 연주해서 녹음을 디카로했는데 물론 디카의 녹음퀄리티는 떨어졌지만 실제 충분히 만족할만한 연주가 나왔습니다.

    그 분의 메인기타는 백만원대의 기타가 아닌것을 제가 미리 알려줬엇고...

    그분의 연주와 상관없이 그 연주에 나온 기타의 색깔은 그대로 1천만원대의 기타로 인식이 되버렸습니다.
    물론 그 기타는 제 메인 김정국 35호기타엿고 낙원상가에서 23만원주고 2시간동안 버티고 버티다 산 기타입니다.

    모 카페의 회원의 퀄리티가 퐉!!! 떨어져서 그 기타소리가 1천만원대의 기타로 들린것은 아닐겁니다.
    더군다나 연주하신 기타리스트분의 연주가 뛰어났지만 23만원짜리 기타를 1천만원대 기타로 둔갑시키는 것은 연주자의 능력밖의 일일 겁니다.

    하지만 이모선생님의 백그라운드 배경과 그 선생님이 가지고있는 장비에 대한 주관적인 믿음은...
    바로 음악적 귀를 바꿀 수 있기에 충분했습니다.

    물론 연주도 정말 괜찬았어요. 제가 가장 좋아하는 셀부르의 우산 버전이기도합니다.
  • 2008.08.11 12:43 (*.110.140.222)
    그런데 실제 좋은 기타는 음이 좋은걸 어쩌겠습니까?
    여기 매니아에 jason님 기타와 이이모레스님 기타가 명기축에
    들어가는것을 사용하는거로 아는데 ..녹음 올려 놓은거 들어보면
    확실히 음질이 좋습니다. 제이슨님과 아이모레스님은 40대중반이상의 분들로
    녹음음질을 멋지게 보정하는 실력은 아직 없어신분들이고 초창기 녹음은
    그보다 더 녹음상황이 안좋았습니다. 비싼기타니 좋다 해서 들어서
    그런게 아니고 실제 정말 기타음질이 참 좋았습니다.
    좋은건 좋으니 어쩌겠습니가? ^^
  • 쏠레아 2008.08.11 12:43 (*.134.105.215)
    음악인들의 심정적인 인식, 또는 자연친화적이라는 의미 역시 무시할 수 없겠지만,
    음질 말고도 기계적 강도 또는 수명 역시 기타재료로서 매우 중요하지요.
    아무리 음질이 좋아도 수명이 짧다면 누가 쓰겠습니까?
    평생을 애지중지하면서 함께 할 수 있는 악기가 좋은 것은 당연합니다.
    따라서 음질과 수명을 동시에 만족시키는 신재료 개발은 그리 쉽지 않습니다.

    누가 연구비 대주면 제가 연구해 볼 의향은 충분히 있습니다만... ^^
  • 최동수 2008.08.11 12:53 (*.255.171.120)
    쏠레아님,
    일전에 컷어웨이 클래식 기타에 관심을 보여주신 것 기억하고 있습니다.

    또 기타의 발현과 음향에 대하여 상당한 knowhow를 갖고 계신 것을,
    어제 장력에 관한 토론장에 들어가서 처음 알게 되었구요.

    우여곡절 끝에 컷어웨이 기타가 오늘에야 쉘락이 마무리 되어 현을 매었습니다.
    이번 8월 16-17일에 광진 청소년수련회관에서 전시용으로 출품할 예정이어서,
    마지막 튜닝작업은 아직 손대지 못한 상태입니다.
    하지만 쏠레아님께 보여드리고 싶습니다.
    전시장이든지, 일산 저의 일산 공방에 오셔서 시연해주시면 저로서는 기쁨이 되겠습니다.
    전화번호는 017-259-3903입니다.

    한편, 표제와 관련하여 제가 "기타이야기" 난에 올린 글이 있는데 한번 읽어주시면 감사 하겠습니다.
    1339 : 기타의 음향판에 관하여.
    1390 : 기타 음향판의 구조적 검토.
    1391 : 기타 음향판의 설계에 대하여.

    앞으로도 많은 대화를 나눌 수 있기 바라며,
    담론 “명기에의 길라잡이”에도 참여하여주시기를 바랍니다.

  • 소품 2008.08.11 12:55 (*.217.180.243)
    훈님의 말씀처럼 당연히 좋은 것은 좋은 것이죠^^ㅋ

    그런부분을 무시한건 아니구요.

    실제 좋은소리라는 기준을 명확히 잡지 못한 상태에서 주관적인 인식에 의해서 좌우되는 것 역시 무시못한다는 것이죠.

    전에 30만원짜리 야마하 컷어웨이형 픽업기타의 소리가 무척 새는 것을 들었습니다.

    깜짝놀란것은...

    그런 새는 소리를 120만원짜리 기타라고 일명 "뻥"때렸을때...

    주의 반응은 실로 놀라울 정도였습니다.

    실제 그 기타는 새는 소리까지 포함하면 낙원표 10만원짜리 일반기타 정도로 밖에 들리지 않았습니다.

    물론 픽업용 기타의 경우 미세 하울링등 음의 번짐 등을 막기위해 자체적으로 터져주는 소리는 악기의 특성상 약하게 만들 것이라 생각합니다.

    그럼에도 그 기타는 120만원짜리로 둔갑하니 무척 좋은 소리의 기타가 되버리더군요.

    이것은 주위 5명이 있을때 실험했던 내용입니다.

    제가 실험한건 아니구...

    그기타 주인이 120만원이라고 뻥때려놓은 상태였어요.ㅋ
  • 2008.08.11 13:16 (*.110.140.222)
    저하고 반대네요 ..
    저는 오래된 20만원짜리기타(요즘은 30호?)를 100만원짜리라고 뻥치고
    쳐보라고 했더니 쳐보신분이 이거 한 30호 안쪽인데요? 하더군요.. ㅎㅎ
    기타의 음질을 판별하는 귀가 트였나 안트였나의 문제일 겁니다.

    고급기타는 다른건 차치하더라도 일단 음이 고급스럽고 정갈합니다. 귀족의 향기가 난다고 할까..
    중저급기타는 아무리 밸런스,음량,음정 등등이 맞아도 이맛이 안나더군요..
    예전에 명기보다 약간 못한 스페인기타를 한번 쳐보곤 그 소리를 들어보곤 얼마나
    들고 오고 싶었던지..지금도 그소리가 귀에 아물아물 합니다. ㅎㅎ
  • 소품 2008.08.11 13:17 (*.217.180.243)
    저도 7년전쯤에 어떤분의 50만원짜리 콜트기타 소리를 지금도 못 잊어용..ㅎㅎ

    그 카페엔 200만원대 외제기타를 가지고 계신분이 몇 계셨는데...

    속으로 20만원이어도 안산다는 기타였어요.

    물론 어디까지나 제 주관이지만...ㅋ
  • ... 2008.08.11 13:36 (*.151.216.244)
    천만원대 기타를 소리 제대로 못 내는 사람이 연주하면 30만원짜리 소리 밖에 안나는 경우가 허다합니다.
    반면에 30만원 정도의 기타라도 소리 잘 내는 연주자가 연주하면 전혀 다른 소리가 납니다.
    이런 현상으로 기타의 가격대을 논하는 자체가 이상한 것입니다.
  • 쏠레아 2008.08.11 14:01 (*.134.105.215)
    최동수 선생님,
    새로 만드신 기타 보여주신다는 말씀 고맙습니다만,
    전 시연해 볼 자격조차 없는 사람입니다. ㅜ.ㅠ

    재료과학(음의 발성까지 포함해서)이 저의 전공입니다.
    그래서 기타 음에 대한 이론적인 도움은 조금 드릴 수 있겠으나
    예술적인 평가를 할 수 있는 수준은 절대 아니지요.

    앞으로 선생님의 토론에는 적극 참여하도록 하겠습니다.
  • 2008.08.11 15:02 (*.232.128.133)
    쏠레아님께 질문드립니다 . 전판의 공유진동수가 440일경우 라음을 탄현하며 큰일난다. 소리가 죽는다.. 라 하셨는데 이부분 설명부탁드립니다. 제 보기엔 공진이 발생할 것 같습니다.
  • 쏠레아 2008.08.11 15:50 (*.134.105.215)
    南님,
    당연히 공진 발생하지요.
    그러나 그러한 공진은 아무 의미가 없습니다.
    그 공진에 의해 음파에너지가 흡수되어 사라지는 효과 밖에는 없습니다.

    혹시 과학에 관심이 많으시면
    에너지 보존법칙을 잘 생각해 보십시오.
  • 콩쥐 2008.08.11 17:14 (*.161.67.236)
    요즘 습하고 더워도 배울건 계속해서 넘쳐나네요....
  • BACH2138 2008.08.11 20:02 (*.190.52.77)
    여기선 악기관련 이야기가 뜨겁군요.
  • 김기인 2008.08.12 03:04 (*.138.196.163)
    헉..쏠레아님 전공이 재료과학 이셨네요..전에 까혼에 관한 잘료도 올려 놓으셨던데..매니아는 여러 분야의 전문성을 가지신 분들이 많이 계시고 많이 참고가 되어서 좋네요..

    우쿨렐레도 이러한 내용을 적용할 수가 있겠네요..

    오늘 저한테 우쿨렐레를 배운 사업하시는 매니아 한분이 100만원대 이상 호가하는 최고 역사를 자랑하는 카마카 우쿨렐레를 종류별로 10대정도 보유하고 계시고 가야 우쿨렐레도 지금까지 나왔던 최고급 사양의 우쿨렐레를 포함해서 20여대 보유하고 계신 분인데..

    김금헌 선생님이 한국 최초로 우쿨렐레를 보급 하셨고 지금은 기타리스트 선생님들과 함께 어려운 여건 하에서도 보급하는데 힘쓴다고 카마카 소프라노 우쿨렐레를 그것도 새것을 저한테 하나 주셨습니다..
    사실 제것도 국내에서 우쿨렐레 레슨하고 계신분들 중에서는 최고급 사양인데 그 가격의 배정도 되는 악기 입니다..

    확실히 역사와 전통을 자랑하는 메이커답게 우선은 소리가 시원 시원하고 음색이 아주 예쁘더군요..
    이 악기를 저한테 주시면서 적어도 그정도 되는 악기를 가지고 하셔야지 하면서..

    우쿨렐레도 악기제작 상태에 따라서 소리가 엄청 차이가 납니다..그러다 보니 우쿨렐레 애호가들도 시간이 지남에 따라 서서히 고급악기로 업그레이드 할려고 하시는 분들이 늘어 나더군요..
    특히 앙상블 할때는 오히려 기타보다 더 심합니다..우쿨렐레는 고음이라 그런지 특히 소리가 않좋은 악기가 중간에 끼어 버리면 앙상블 완전히 버립니다..

    쏠레아님의 자료가 이분들에게도 많은 도움이 될듯하여 출처를 밝히고 좀 퍼갈려고 그럽니다..
    단 기타 대신 우쿨렐레로 바꾸어서 말입니다..




  • 과학 2008.08.12 05:12 (*.109.73.3)
    쏠레아님의 공명에 의한 이론은 조금 잘못되었네요. '남' 님이 지적하셨듯이
    공명이 일어나는 주파수의 소리가 잘들리게 되고 그렇지 못하는 주파수는 죽게되지요
    병을 입으로 불면 공명이 일어나는 주파수만 살아남게되는 것처럼요.
    조금 더 과학적으로 설명하면 공명이 일어난다는 것은 특정 주파수에서 정상파가 형성된다는 것이지요..
  • 2008.08.12 08:19 (*.232.128.133)
    기타 현의 진동은 전판을 진동시키게되는데, 전판의 진동수는 현의 진동수와 같습니다. 기타가 6줄이고 몇번이고 변화하는 진동수에 맞춰져서 전판도 역시 그에 대응합니다. 그런데 전판이 가지고 있는 고유주파수와 동일 주파수로 강제진동시킨다면 공진이 발생합니다. 아주 극단적으로 그 동일한 주파수만을 지속적으로 가해준다면 기타는 아마도 어느순간에는 망가지지 않을까 합니다. 이렇게 일치된 (공진)주파수대역에서는 진폭이 최대치가되고, 에너지는 도표상 무한대 방향으로 발산하게됩니다. 제 생각으로는 뮤트 혹은 에너지보존법칙의 적용은 어울리지가 않습니다. 그리고 에너지보존법칙은 자연법칙에 매우 보편적으로 적용되는 법칙이라서 이렇게 특정현상에 적용하기에는 모호함이 있습니다. 이따금 싸구려 스피커 특히나 소형 라디오에 내장되어있는 스피커를 통해 소리를 듣고있자면 스피커 유닛에서 찌이~ 찌이~ 하는 진동음을 경험하고는 하는데, 이것이 공진입니다. 유닛의 어떤 부분이 특정 음역대에서 공진반응을 하는 것입니다. 공진에너지는 상상하는 것보다 크지요. 바람의 주파수와 교량을 고유주파수가 일치해 교량이 무너진 사례도 있습니다. 물론 다 아실테지만서도.. 글을 써놓고 주욱 읽어봤는데.. 기분 상할 내용 없지요? 암튼 제 생각은 이렇습니다.
  • 소품 2008.08.12 09:30 (*.47.88.116)
    지금 쏠레아님과 남님의 의견이 다른것인가요?

    보고도 모르겠습니다. ㅋ

    약간만 쉽게 설명해주시면 감사여~

    일단 공진이 넘에관해서 설명 좀 해주셨으면합니다.

    앞판과 줄의 주파수가 같다고 했을때 공진이 발생한다고 했는데...

    일단 쏠레아님께서 써주신 그럴경우 소리가 없어진다.인데...

    남님께서 말씀하시는것은 소리가 없어지지 않는다인가요?

    3번을 읽어봤지만 제 수준이상의 전문적인 내용이라 결과가 무엇인지는 궁금합니다.

    소리가난다? 아니면 안난다?

    전 기타 자체보다 이런 내용이 더 잼나요~~ㅋ
  • 쏠레아 2008.08.12 09:34 (*.134.105.215)
    南님,

    맞습니다. 바람과의 공진에 의해 교량이 무너질 수도 있고 그런 예도 있었지요.
    기타줄을 퉁기는 것은 결국 사람이 일을 하는 것, 또는 에너지를 주는 것입니다.
    당연히 사람이 가한 에너지는 보존되어야겠지요.
    그 에너지는 여러 군데로 분산됩니다.
    기타줄의 진동에너지, 기타자체(주로 전판)의 진동에너지, 그리고 공기가 떨리는 음파에너지 등입니다.
    이중에서 사람의 귀에 들리는 것은 오직 음파에너지 뿐입니다.
    기타 전판이 떨리는 것은 눈으로는 혹시 확인할 수 있으지 모르나 귀에는 아무 영향이 없지요.

    남님이 말씀하신 것처럼 공진이 일어나 전판이 크게 떨리게 되는 것은
    음파에너지를 전판이 흡수했다는 말입니다.
    전체 에너지는 동일한데 전판의 진동에너지로 많이 흡수되었다면
    당연히 사람이 듣는 음파에너지는 감소할 수 밖에 없습니다.
    에너지보존을 말씀 드린 이유입니다.

    전판에 흡수된 에너지는 결국 나무 분자들의 마찰에 의한 열에너지로 사라져 버리고 맙니다.
    만일 440 Hz(라음)에서 전판이 공진을 일으키면 바로 '라'음이 현저히 흡수되어버림을 말합니다
    그러면 사람 귀에 라음은 다른 음들에 비해 매우 약하게 들리게 됩니다.
    음의 발란스가 형편없이 되어 버리는 것입니다.
  • 쏠레아 2008.08.12 10:16 (*.134.105.215)
    그리고 조금 위에 과학님,
    병을 불어 공명 소리를 내는 것은 그 병이 바로 음을 "발성"하는 것입니다.
    병에서 소리가 만들어지는 것이나 기타 현이 소리를 내는 것이나 마찬가지입니다.
    병을 피리라 생각하시면 됩니다.

    기타의 전판은 절대로 음을 "발성"하는 역할을 하지 않습니다.
    플라멩코 기타에서 전판을 두드리는 골페주법에서만 "발성"을 하는 것이지요.
    만일 전판의 고유진동수가 '라'음에 해당하는 440Hz라면 골페할 때 "라"음이 나오겠지요.

    연주회장이나 강의실에 소리가 웅웅거리는 것을 막기 위해 벽에 흡음재를 설치합니다.
    그 흡음제의 고유진동수가 바로 우리가 듣는 음악의 주파수 대역과 일치합니다.
    바로 그런 재료를 흡음재로 선정하는 것이지요.
  • 2008.08.12 12:52 (*.232.128.133)
    식사 잘들 하셨는지요... ^.^

    쏠레아님 설명이 맞습니다. 단, 기타 전판의 특성상 뮤트라는 일반적 상황으로 받아들이기에는 개인적인 어려움이 있네요. 덕분에 쏠레아님 글을 모두 읽고 왔는데요.. 이론적 반론은 특별히 제기할 것이 없군요. 오래전 전공의 특성상 수박겉핥기였겠지만 진동학을 2학기간 접한 적이 있습니다만, 아무래도 재료공학쪽이 좀더 전문적이지 않을까 생각해봅니다.
    일단, 쏠레아님께서 말씀하신 발성과 전달이라는 용어를 우선적으로 이해를 해야할 겁니다.
    그 발성과 전달을 근거로 말씀드립니다.
    "기타 전판의 진동이 소리를 내는 것이 아니다. 현의 진동이 소리를 내는 것이다." 라는 글에 대한 반론입니다.
    저의 주장은 기타의 주된 소리가 기타전판의 진동에 의해 구현된다는 것입니다.
    기타라는 하나의 구조물에 현이 연결되어있고 이 현이 진동하여 탄성을 가지고 있는 기타전판에 진동에너지를 전하면, 잡진동을 상쇄하고 물성에 의해 새로이 탄생한 주파수(진동수는 동일)가 기타통내의 공기를 진동시키죠. 물론 현에 의한 공기의 직접진동도 발생할 것이나 이는 주된 소리가 아니라 말씀드리는 것입니다.
    또 하나의 예를 드신 "북은 손을 가져다대면 소리가 멈추지만, 기타는 소리가 작아기는 하나 멈추지는 않는다. 이는 기타소리가 전판의 진동이 아닌 현의 진동에 의한 것임을 보여준다" 표현이 다를 수 있으나 이렇게 말씀하셨습니다. 또 여기에 대한 반론을 말씀드려봅니다. 기타전판은 재료특성상 손바닥으로 그 진동을 한순간 제어할 수 없으며 또한 제어되어 진동이 멈추더라도 기타의 구조특성상 소리를 동시에 억제할 수는 없다라는 것입니다.
    예로써 사운드홀이 있어 통내의 공기는 북과는 비교도할 수 없을 만큼 유연합니다. 또 사운드홀을 통해 현의 진동으로부터 통내의 공기가 직접 진동을 받습니다. 또 전판이 제어되어도 측판 및 백판이 진동하고있습니다. 북은 좀 다르죠. 부연설명은 생략합니다.
    정리하자면, 기타의 소리는 전판의 진동이 통내공기를 진동시켜 전판이 가지는 음악적성능을 표줄한다. 측/후판을 포함한 진동에 관여한 모든 구조물도 이 음악적성능을 최고치로 끌어올리는데 사용되는 과학적이고도 매우 경험적인 산물이다.
    저는 이렇게 보는 것입니다.
  • 2008.08.12 12:58 (*.232.128.133)
    꼬릿말을 더 붙이자면, 발성과 전달의 문제가 아니라 무엇이 기타소리를 만드느냐.. 그것을 말하는 것입니다. 본시 이런 토론을 좋아하는 성격은 아닌데 어찌하다보니 글을 쓰게되었네요.
  • 2008.08.12 13:09 (*.110.140.222)
    "기타 전판의 진동이 소리를 내는 것이 아니다. 현의 진동이 소리를 내는 것이다."
    라는 쏠레아님의 주장 南님의 반론

    사운드홀 안쪽에 보면 사운홀 양쪽에 넓은 나무판을 대어 놨습니다.
    사운드홀 전면둘레에 로젯뜨를 박는 바람에 표면이 얇아져
    보강하기 위한 의도로 붙이게 된다는게 일반론 인데요..

    이 나무판을 제거하면..즉 쏠레아님이 말한 것을 응용한
    북에 손을 대었다가 떼었을때와 비슷한 상황일지 모릅니다. ..
    소리는 어떻게 될까요?

    방해물이 사라졌어니 소리가 더욱 크고 잘 울릴까요?

    정답은 정 반대입니다. 이 나무판이 없으면 소리가 팍 죽어버리고 음량이 아주 작아집니다.
    저는 과학적으로 설명할 재주는 없고 실제 현상을 말씀드립니다.

    이것이 의미하는바가 쏠레아님과 南님의 논의에 힌트가 될게 있나 몰라서 올려봅니다. ^^
  • 과학 2008.08.13 04:25 (*.109.73.3)
    기타에 관한 이해는 제대로인듯 하지만
    과학적으로 옳지 않는 설명을 지적한것 뿐입니다.
    좀더 자세히 생각해보세요...
  • Roger 2010.09.02 12:55 (*.123.145.32)
    지나가던 공학도입니다. ^^
    우선, 토론이 멈춘 것이 안타깝구요.

    쏠레아님이 간과하신 점을 지적하고 싶습니다.

    기타의 고유진동수가 440Hz라고 가정하구요,
    쏠레아님의 주장대로, 440Hz(라)음이 상쇄되기 위해서는 현의 진폭과 정반대의 파장을 가진 진동이 기타의 몸체에서 발생하여야 함. (그네를 밀때를 생각해보세요.)

    그러나 기타의몸체는 스스로 진동하는 것이 아니며, 라음을 내는 현의 진동에 의해서만 진동하게 되며, 기타와 현은 동일한 주파수 동일한 파장으로 진동하게됨.

    따라서, 현의 진동이 상판에 더 잘 전달되고, 소리에너지는 더 커짐.

    그다음, 에너지보존법칙은 여기서 부터 적용되어야 함.

    현의 진동에너지는 현에 직접 접촉된 공기와 상판에 전달됨. 그 과정에서 발생한 손실은 열로 변환.
    현에서 상판으로 전달된 에너지는 상판과, 측후판, 그리고 그 주변의 공기의 진동으로 전달됨.
    그 과정에서 발생한 손실은 열로 변환됨.

    따라서, 고유진동수가 440Hz일때도 라음은 상쇄되지 않습니다...오히려 우리들의 귀에 잘 전달됩니다.
  • 최동수 2010.09.02 21:17 (*.255.173.119)
    Roger님의 의견에 동의 합니다.

    쏠레아님께서는 간과하신 것이 아니라 이론에 치중하다가 착각을 일으키신듯 하군요.
    전에도 도르레에 관해서 착각 하고도 집요하게 우겨대시다가 끝내 하차하고 말았죠.


    이론보다 실험이 더 중요한 게 바로 그 이유입니다.
    이론은 잘 몰라도 기타를 만들다보면 자신도 모르게 체험할 수있는 사례입니다.
    전면판의 고유진동수가 440hz일때 '라'음이 너무 뿅뿅거린다는걸 직접 체험하게되죠.

    특히 모든 악기의 튜닝기준이 되는 '라(A)' 음이 하필이면 전면판의 고유진동수가 되면
    연주하기 곤란할 정도가 됩니다.

    그래서 이 문제를 아는 제작가들은 어찌해서든지 전면판의 고유핏치가 '라'음이 안되도록
    가급적이면 그보다 좀 낮은 고유진동수를 갖게끔 하려고 부단히 노력을 하지요.

    전면판의 고유 핏치에 관해서는 조만간 제가 별도로 다룰 예정이므로 여기서는 이 정도로..


    하지만 궁금한 분들을 위해서 간단히 말씀 드리자면
    전면판의 고유핏치는 '라'뿐 아니라 12음계를 모두 피하여 그 사이에 들어가는게 좋습니다.

    뒷판의 경우도 마찬가지로 전면판의 고유핏치보다 반음정도 높게,
    물론 12음계를 벗어날 수 있다면야 아주 만족스럽겠지만... 그게 쉬운 일이 아니죠.

    그런데 재미있는 예외도 있기는 합니다.
    어떤 기타는 전면판의 고유진동수가 '라'로 제작되었는데도 전체적인 밸런스도 좋고
    음질도 아주 탁월한 악기도 있기는 합니다.

    기타는 복합구조이므로 특정 요인 하나만 분석조정하여 간단히 해결할 수는 없습니다.
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