IRYW - 톤 : 당신은 그렇다고 생각하지만, 그렇지 않습니다

아, 톤. 기타리스트들이 빈티지 장비에 수천 달러를 쓰고 황동 또는 스틸 브리지 핀이 소리에 어떤 차이를 만드는지에 대해 포럼에서 끝없이 논쟁하게 만드는 신비로운 요소입니다. 우리 모두 좋은 톤이 무엇인지 알고 있다고 생각하죠, 그렇죠?

음... 어쩌면 우리가 생각하는 것만큼은 아닐 수도 있습니다.

황금 귀 신화

논쟁의 여지가 있는 말로 시작해 보겠습니다. 우리 대부분은 실제로 들을 수 있다고 생각하는 것을 제대로 듣지 못합니다. 1959년산 레스폴과 1960년산을 듣기만 해도 구별할 수 있다고 맹세하는 사람이 있나요? 아마 틀렸을 겁니다.

비난하기 전에, 이것이 모욕이 아닌 이유를 설명하겠습니다. 이것은 단지 우리 뇌가 작동하는 방식일 뿐입니다.

소리의 과학 (그리고 자기 기만)

우리가 톤을 평가할 때 실제로 일어나는 일은 다음과 같습니다.

1. 우리의 귀는 음파를 수신합니다.
2. 우리 뇌는 청각 피질을 통해 이러한 파동을 처리합니다.
3. 우리의 기대, 편견 및 이전 경험이 우리의 인식에 영향을 미칩니다.
4. 전두엽의 더 높은 인지 과정은 이 정보를 우리의 기억 및 기대와 통합합니다.
5. 우리는 순전히 소리에 대한 것이라고 생각하지만 그렇지 않은 의견을 형성합니다.

까다로운 점은 이 대부분이 우리가 인지하지 못하는 사이에 일어난다는 것입니다. 이에 대한 과학적 용어는 "기대 편향"이며, 음악 인지 연구에서 광범위하게 문서화되었습니다. Claudia Fritz의 2012년 유명한 연구에서는 전문 바이올리니스트에게 스트라디바리 바이올린과 현대 악기를 구별하도록 했습니다. 그들은 차이를 안정적으로 구별하지 못했을 뿐만 아니라, 블라인드 테스트에서 많은 이들이 현대 악기를 선호했습니다.

이는 현악기에만 해당되는 것이 아닙니다. Journal of Wine Economics의 2010년 연구에 따르면 와인 전문가조차 가격표와 라벨에 상당한 영향을 받는 것으로 나타났습니다. 이는 기타리스트가 브랜드 이름과 빈티지 연도에 반응하는 방식과 유사합니다. 우리 뇌는 기대에 따라 동일한 감각 입력을 문자 그대로 다르게 처리합니다.

나무는 거짓말을 하지 않는다 (하지만 우리는 한다)

톤우드에 대해 이야기해 봅시다. 이는 모든 사람이 가장 좋아하는 논쟁의 시작점입니다. 최근 과학 연구는 톤에 집착하는 대부분의 기타리스트가 완전히 무시하는 목재 특성에 대한 흥미로운 사실을 알려줍니다.

수종에 대한 미신: 평균의 함정

함수율에 대해 자세히 알아보기 전에 톤우드 수종에 대한 근본적인 오해를 해결해 보겠습니다. 기타 포럼에서는 메이플이 마호가니보다 "밝게" 들리는지, 또는 인디언 로즈우드가 이스트 인디언 로즈우드보다 "저음역대"가 더 많은지에 대한 논쟁을 즐겨합니다. 그러나 이러한 논의는 중요한 통계적 현실을 간과합니다. 즉, 수종 내의 변동이 종종 수종 간의 평균 차이보다 더 큽니다.

사람의 키에 대해 생각해 보십시오. 네, 네덜란드 사람들은 평균적으로 이탈리아 사람들보다 키가 크지만, 임의의 네덜란드 사람과 임의의 이탈리아 사람을 선택했을 때 네덜란드 사람이 더 클 것이라고 장담하시겠습니까? 물론 그렇지 않습니다. 각 모집단 내의 변동이 그들 사이의 평균 차이보다 훨씬 크기 때문입니다.

목재에도 동일한 원리가 적용됩니다. 연구에 따르면 다음과 같은 요소:

1. 밀도 변화 (동일한 수종 내에서 20%까지 변할 수 있음)
2. 나이테 간격 (강성과 감쇠에 영향을 미침)
3. 결 방향 및 규칙성
4. 세포 구조 변형

동일한 수종의 두 조각 간에 서로 다른 두 수종 간의 평균 차이보다 더 큰 차이를 만들 수 있습니다. Brémaud의 연구에 따르면 수종 내 기계적 특성의 변동 계수는 최대 30%까지 될 수 있는 반면, 유사한 수종 간의 평균 차이는 종종 10% 미만이었습니다.

따라서 누군가가 "메이플이 마호가니보다 더 밝은 소리를 낸다"고 말한다면, 이는 "네덜란드 사람들은 키가 크다"라고 말하는 것과 같은 종류의 지나친 단순화입니다. 평균적으로는 사실일 수 있지만, 개별 샘플을 볼 때는 거의 의미가 없습니다.

수분 요인

Acta Physica Polonica A에 발표된 2018년의 종합 연구에 따르면 목재의 수분 함량은 음색에 엄청난 영향을 미칩니다. 우리가 집착하는 미묘한 차이보다 훨씬 더 큽니다. 연구 결과는 다음과 같습니다.

1. 목재의 수분 함량은 감쇠 특성(목재가 진동을 흡수하고 전달하는 방식)에 직접적인 영향을 미칩니다.
2. 상대 습도의 작은 변화도 이러한 특성을 크게 바꿀 수 있습니다.
3. 이 효과는 가장 일반적인 음향목 중 하나인 스프루스에서 특히 두드러집니다.
4. 전문 악기 제작자는 최적의 성능을 위해 사운드보드를 약 6%의 목재 수분으로 건조합니다.

관점: 적절하게 수분을 공급한 목재와 부적절하게 수분을 공급한 목재 간의 감쇠 특성 차이는 기타리스트들이 끝없이 논쟁하는 다양한 종류의 음향목 간의 차이보다 더 큰 경우가 많습니다.

나이는 숫자에 불과하지 않습니다.

동일한 연구에서 신재와 고재 간의 흥미로운 차이점을 발견했습니다.

1. 오래된 스프루스(130년 이상)는 더 균일한 수분 방출 패턴을 보였습니다.
2. 새 목재는 수분 유지에 있어 더 불안정했습니다.
3. 일반적으로 오래된 목재는 감쇠가 낮아 서스테인이 더 길고 잠재적으로 더 복잡한 하모닉스를 나타냅니다.

하지만 중요한 점은, 전문 기타 제작자들은 목재의 습도를 세심하게 관리하고 이러한 노화 과정을 이해하는 반면, 대부분의 기타 연주자들은 마다가스카르산 로즈우드와 인도산 로즈우드 중 어느 것이 더 '따뜻한' 소리를 내는지 논쟁하는 데 너무 많은 시간을 쏟는다는 것입니다. 이는 목재 습도 함량의 5% 변화가 미치는 영향보다도 작은 차이일 수 있습니다.

마케팅 전략 대 현실

이러한 통계적 현실은 기타 제조업체에게 난처한 상황을 만듭니다. '최고급 온두라스산 마호가니'를 마케팅하는 것이 '우리는 수종에 관계없이 개별적인 기계적 특성을 기반으로 목재 샘플을 신중하게 선택합니다'라고 설명하는 것보다 훨씬 쉽기 때문입니다. 이로 인해 목재 속성의 복잡한 현실을 무시하는 마케팅 중심의 미신이 생겨납니다.

다음 사항을 고려하십시오. 같은 나무에서 나온 두 개의 메이플 조각도 서로 다른 대륙의 메이플과 마호가니보다 더 큰 음색 차이를 가질 수 있습니다. 목재 역학 연구에 따르면:

1. 밀도는 단일 나무 내에서도 최대 30%까지 달라질 수 있습니다.
2. 탄성 계수(강성)는 25% 이상 달라질 수 있습니다.
3. 감쇠 속성은 최대 40%까지 차이가 날 수 있습니다.

이러한 변동은 기타 포럼에서 우리가 집착하는 수종 간의 평균적인 차이를 종종 무색하게 만듭니다.

아무도 이야기하지 않는 실제 변수

연구 결과, 목재의 감쇠 속성(tan δ)은 다음과 같았습니다.

1. 기타와 관련된 범위(0.3Hz ~ 70Hz)에서 거의 완전히 주파수 독립적임
2. 변형(진동 중 목재가 얼마나 많이 휘어지는지)에 따라 크게 달라짐
3. 특히 노화된 목재에서 수분 함량에 의해 크게 영향을 받음

다시 말해, 연주 방식과 악기의 습도 함량을 얼마나 잘 유지하는지가 우리가 집착하는 많은 목재 수종 차이보다 더 중요하다는 의미입니다.

목재 선택의 과학

목재 속성이 실제로 어떻게 측정되고 선택되는지에 대해 기술적으로 자세히 살펴보겠습니다. 제조업체가 음향목을 테스트할 때 몇 가지 주요 속성을 살펴봅니다.

밀도(ρ)

1. kg/m³ 단위로 측정
2. 개별 나무 내에서도 크게 다름
3. 일반적인 음향목의 일반적인 범위:
4. 스프루스: 350-500 kg/m³
5. 단풍나무: 580-750 kg/m³
6. 마호가니: 500-600 kg/m³
7. 주의: 개별 샘플은 이러한 범위를 벗어나는 경우가 많습니다.

동적 영률 (E)

1. 목재의 강성 측정
2. 대부분의 음향목의 경우 10-20 GPa 범위
3. 수종 내에서도 최대 40%까지 편차 가능
4. 측정 방법:
5. 진동 테스트 (비파괴)
6. 응력-변형 분석
7. 초음파 테스트

감쇠 특성 (tan δ)

1. 진동이 얼마나 빨리 감쇠되는지
2. 일반적으로 양질의 음향목은 0.005-0.02 범위
3. 측정 방법:
4. 자유-자유 빔 진동 테스트
5. 강제 진동 분석
6. 동적 기계 분석 (DMA)

제조업체의 실제 목재 선택 방법

기타 제조업체는 목재를 선택하기 위해 여러 방법을 조합하여 사용합니다 (실제로 사용하는 경우에 한하며, 대부분은 그렇지 않습니다).

1. 초기 스크리닝
2. 결의 곧음 상태에 대한 육안 검사
3. 무게/부피를 통한 밀도 측정
4. 기본적인 기계적 측정
5. 과학적 테스트
6. 소리 속도 측정 (c = √(E/ρ))
7. 방사율 (R = c/ρ)
8. 결 반대 방향 대비 결 방향 강성 비율
9. 다양한 주파수에서의 감쇠 측정
10. 특성 지수 (K)
11. 많은 제작자들이 결합된 측정법을 사용합니다: K = √(E/ρ³)
12. 일반적으로 K 값이 높을수록 더 나은 음향 특성을 나타냅니다.
13. 하지만: K 값은 종 간의 차이보다 종 내에서 더 크게 변동합니다.

탭 테스트에 대한 잘못된 믿음

이것은 작가가 탭 테스터를 바라보는 방식입니다.

현악기 제작에서 가장 흔한 오해 중 하나인 탭 테스트에 대해 이야기해 보겠습니다. 아마도 악기 제작자가 나무 조각을 두드리고, 신중하게 듣고, 음색에 대한 판단을 내리는 것을 본 적이 있을 것입니다. 낭만적이고 전통적으로 보이지만, 이 방법에는 몇 가지 중요한 문제점이 있습니다.

1. 마디 문제
2. 나무 판은 마디(움직임이 없는 지점)와 배(최대 움직임 지점)가 있는 특정 진동 모드를 갖습니다.
3. 나무를 마디가 아닌 다른 지점에서 잡으면 이러한 진동이 감쇠됩니다.
4. 대부분의 탭 테스터는 테스트 전에 마디를 정확하게 찾지 않습니다.
5. 결과: 동일한 나무 조각이라도 잡는 위치에 따라 소리가 다르게 들립니다.
6. 반복성 문제
7. 테스트마다 탭 강도가 다릅니다.
8. 탭 위치가 일관되지 않습니다.
9. 테스트마다 잡는 압력이 달라집니다.
10. 환경 조건이 결과에 영향을 미칩니다.
11. 결과: 동일한 테스터가 날짜에 따라 다른 결과를 얻습니다.
12. 인간 청력의 한계
13. 우리 귀는 선형 감지기가 아닌 로그 감지기입니다.
14. 시간 간격을 두고 분리된 주파수를 정확하게 비교할 수 없습니다.
15. 우리의 인식은 실내 음향에 큰 영향을 받습니다.
16. 음색에 대한 기억은 매우 신뢰하기 어렵습니다.
17. 결과: 숙련된 청취자조차 일관된 판단을 내릴 수 없습니다.
18. 과학적 테스트 vs. 탭 테스트
19. 정확한 진동 분석 결과:
20. 두드리는 위치에 따라 동일한 재료에서 측정된 반응의 20-30% 변동
21. 잡는 위치에 따라 측정된 반응의 최대 50% 변동
22. 실내 온도 및 습도에 따른 상당한 변동

현실은? 탭 테스트는 와인 시음만큼 과학적입니다. 재미있고 전통적일 수는 있지만 신뢰할 수 있는 측정 도구는 아닙니다. 전문 제조업체는 다음을 사용합니다.

1. 제어된 진동 테스트
2. 가속도계 측정
3. 주파수 분석
4. 표준화된 고정 장치

이러한 방법은 목재가 악기에서 어떻게 작동할지 실제로 예측할 수 있는 반복 가능하고 정량화 가능한 결과를 제공합니다.

아무도 말해주지 않는 수치

여기서 정말 흥미로워집니다. 목재 특성에 대한 연구는 톤우드 순수주의자들에게 불편한 진실을 드러냅니다.

1. 종 내 변동
2. 밀도: 평균에서 ±20-30%
3. 강성: 평균에서 ±25-35%
4. 감쇠: 평균에서 ±40-50%
5. 종 간 차이
6. 유사한 종 간의 평균 밀도 차이: 5-15%
7. 관련 종 간의 강성 변동: 10-20%
8. 종 간의 감쇠 차이: 15-25%

앞서 보여드린 것처럼 각 종 내의 변이가 종 간의 차이보다 더 큰 경우가 많다는 것을 알 수 있습니다.

사운드 생성에 미치는 영향

이러한 속성이 실제 사운드 생성에 미치는 방식은 복잡합니다.

1. 주파수 응답
2. 높은 강성/밀도 비율 = 더 높은 기본 주파수
3. 더 균일한 밀도 = 더 고른 하모닉 응답
4. 동일한 종의 샘플 간에 주요 주파수 대역에서 최대 3dB의 변동
5. 서스테인
6. 주로 감쇠 특성에 의해 영향을 받음
7. 동일한 종의 표본 간에도 20~30%까지 차이가 날 수 있습니다.
8. 종의 평균보다 개별 부품에 따라 더 달라집니다.
9. 배음 성분
10. 밀도와 강성 사이의 복잡한 상호 작용
11. 상위 배음에서 5-10dB 차이를 생성할 수 있습니다.
12. 개별적인 변동은 종의 특성을 초과하는 경우가 많습니다.

실제 측정 방법

실제 환경에서 이러한 속성이 실제로 측정되는 방법은 다음과 같습니다.

1. 비파괴 검사
2. - 음향 여기 및 응답 측정 - 초음파 속도 측정 - 가속도계를 사용한 진동 분석 - 레이저 진동계를 사용한 모달 분석
3. 물리적 측정
4. - 정밀한 부피/질량을 통한 밀도 측정 - 저항 측정기를 통한 수분 함량 측정 - 나이테 계산 및 분석 - 현미경 구조 분석
5. 동적 테스트
6. - 자유단 빔 진동 분석 - 강제 진동 응답 - 충격 여기 테스트 - 주파수 스윕 분석

선별 프리미엄

프리미엄 기타를 구매할 때 단순히 목재의 종류에 대한 비용만 지불하는 것이 아니라 선별 과정에 대한 비용도 지불하는 것입니다. 고급 제조업체는 밀도, 강성 및 감쇠 속성에 대한 특정 기준을 충족하는 목재 샘플을 테스트하고 선택합니다. 종 자체가 아닌 이러한 선별 과정이 프리미엄 악기의 사운드를 더 좋게 만드는 요인입니다.

Sproßmann 외 연구진의 연구5에 따르면:

1. 시판되는 음향목재 중 약 10%만이 프리미엄 악기 기준을 충족합니다.
2. 최고 성능의 샘플은 종종 "프리미엄" 종에서 나오지 않았습니다.
3. "일반적인" 종을 신중하게 선택하면 "프리미엄" 종으로 만든 악기만큼 성능이 좋은 악기를 만들 수 있습니다.

블라인드 테스트 챌린지

여러분의 뛰어난 청력을 시험해보고 싶으신가요? 다음을 시도해 보세요.

1. 서로 다른 기타로 동일한 리프를 연주하는 것을 녹음합니다.
2. 일주일 동안 기다립니다(어떤 것인지 잊어버리도록).
3. 블라인드 테스트로 소리를 듣고 악기를 식별해 보세요.
4. 겸손해질 준비를 하세요.

대부분의 사람들은 이러한 테스트에서 무작위 선택보다 약간 나은 정도의 결과를 보입니다. 심지어 숙련된 연주자조차도 진정한 블라인드 테스트에서는 소중한 빈티지 악기와 잘 만들어진 현대 악기를 구별하지 못하는 경우가 많습니다.

그렇다면 실제로 중요한 것은 무엇일까요?

톤에 대한 우리의 인식이 그렇게 신뢰할 수 없다면 무엇에 집중해야 할까요? 과학적 연구에서 실제로 차이를 만드는 것으로 제시하는 것은 다음과 같습니다.

1. 물리적 상태 및 유지 관리

연구에 따르면 목재의 안정성과 성능은 적절한 유지 관리에 크게 좌우됩니다.

1. 적절한 수분 함량 유지 (대부분의 음향 목재의 경우 이상적으로 약 6-9%)
2. 목재의 감쇠 특성에 영향을 줄 수 있는 급격한 수분 변화 방지
3. 계절 변화를 보정하기 위한 정기적인 셋업 조정

잘 관리된 보급형 기타는 관리가 소홀한 고급 악기보다 실제로 성능이 뛰어납니다. 이는 단순한 의견이 아니라 목재의 거동 및 진동 특성의 측정 가능한 차이에 의해 뒷받침됩니다.

2. 환경 및 음향

실내 음향에 대한 연구에 따르면 연주 환경이 대부분의 장비 변경보다 톤에 더 큰 영향을 미칩니다.

1. 실내 모드는 특정 주파수를 최대 12dB까지 증폭하거나 감소시킬 수 있습니다.
2. 초기 반사는 음색 인지에 상당한 영향을 미칩니다.
3. 실내 크기 및 재료 속성은 대부분의 픽업 변경보다 주파수 응답에 더 큰 영향을 미칩니다.

3. 연주 기법

기타 연주에 대한 생체역학 연구에 따르면 연주 기법 변수는 음색에 막대한 영향을 미칩니다.

1. 피크 각도는 특정 주파수에서 최대 15dB까지 고조파 함량을 변경할 수 있습니다.
2. 피킹 위치는 대부분의 픽업 스위치보다 고조파 함량을 더 많이 변화시킵니다.
3. 피킹 강도는 미묘한 장비 차이를 압도하는 방식으로 스트링 여기(excitation)에 영향을 미칩니다.

4. 기본 셋업

기계적 셋업은 기본적인 방식으로 진동 전달에 영향을 미칩니다.

1. 브리지 높이는 스트링 브레이크 각도에 영향을 미치므로 진동 전달에 영향을 줍니다.
2. 넥 릴리프는 스트링 진동 패턴을 변경합니다.
3. 너트 슬롯 깊이는 개방 현의 울림에 영향을 미칩니다.
4. 이러한 기계적 요인은 고급 부품 업그레이드보다 음색에 5~10배 더 큰 영향을 미치는 경우가 많습니다.

틀릴 수 있다는 사실로부터의 해방

여기 좋은 소식이 있습니다. 음색에 대해 틀릴 수도 있다는 것을 깨닫는 것은 실제로 자유로워지는 것입니다. 이는 다음을 의미합니다.

1. "좋은 음색"을 얻기 위해 큰 돈을 쓸 필요가 없습니다.
2. 끝없는 장비 구매보다는 연주에 집중할 수 있습니다.
3. 다른 사람들이 어떻게 생각하든 상관없이 자신이 좋아하는 것을 자유롭게 좋아할 수 있습니다.

결론

좋은 음색의 진정한 비결은 장비에 있는 것이 아니라 머리와 손에 있습니다. 최고의 음색은 더 나은 연주를 하고 자신을 더 완전하게 표현하도록 영감을 주는 음색입니다. 그것이 커스텀 샵의 걸작에서 나오든 잘 셋업된 보급형 모델에서 나오든 실제로 중요하지 않습니다.

따라서 다음에 누군가가 브라질산 로즈우드만이 "진정한 음색"을 제공한다고 말하거나, "그 소리"를 위해 빈티지 PAF 픽업이 절대적으로 필요하다고 말하면, 그들은 안다고 생각하지만 아마도 그렇지 않다는 것을 기억하십시오.

당신도 마찬가지입니다. 괜찮습니다.

추신. 이 기사가 당신을 화나게 했다면, 그것은 매우 좋은 신호입니다. 그것은 당신이 모순이라고 불리는 것을 경험하고 있다는 것을 의미하며, 그것은 우리 모두에게 좋습니다.

나를 제외하고, 왜냐하면 내가 옳고 당신이 틀리다는 것을 기억하십시오!*

각주

1. Fritz, C., Curtin, J., Poitevineau, J., Morrel-Samuels, P., & Tao, F. C. (2012). Player preferences among new and old violins. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(3), 760-763.
2. Goldstein, R., Almenberg, J., Dreber, A., Emerson, J. W., Herschkowitsch, A., & Katz, J. (2008). Do more expensive wines taste better? Evidence from a large sample of blind tastings. Journal of Wine Economics, 3(1), 1-9.
3. Brémaud, I. (2012). Acoustical properties of wood in string instruments soundboards and tuned idiophones: Biological and cultural diversity. The Journal of the Acoustical Society of America, 131(1), 807-818.
4. Göken, J., Fayed, S., Schäfer, H., & Enzenauer, J. (2018). A Study on the Correlation between Wood Moisture and the Damping Behaviour of the Tonewood Spruce. Acta Physica Polonica A, 133(5), 1241-1260.
5. Sproßmann, R., Zauer, M., & Wagenführ, A. (2017). Characterization of acoustic and mechanical properties of common tropical woods used in classical guitars. Results in Physics, 7, 1737-1742.