IRYW - 톤 : 알고 있다고 생각하지만 그렇지 않습니다.

아, 톤. 기타리스트들이 빈티지 장비에 수천 달러를 쓰고, 금관 악기 브릿지 핀과 철제 브릿지 핀 중 어떤 게 더 좋은지 포럼에서 끝없이 논쟁하게 만드는 그 신비로운 음색. 좋은 톤이 뭔지는 다들 알죠?

글쎄요... 우리가 생각하는 것만큼은 아닐지도 몰라요.

황금 귀 신화

논란의 여지가 있는 주장부터 시작해 볼까요? 우리 대부분은 실제로는 들을 수 있다고 생각하는 소리를 듣지 못합니다. 1959년산 레스폴과 1960년산 레스폴을 귀만 들어도 구별할 수 있다고 장담하는 사람 아시죠? 아마 틀렸을 겁니다.

하지만 갈퀴를 잡기 전에, 이것이 모욕이 아닌 이유를 설명하겠습니다. 그저 우리의 뇌가 작동하는 방식일 뿐입니다.

소리의 과학(과 자기기만)

실제로 톤을 평가할 때 어떤 일이 일어나는지 살펴보겠습니다.

1. 우리의 귀는 음파를 수신합니다
2. 우리의 뇌는 청각 피질을 통해 이러한 파동을 처리합니다.
3. 우리의 기대, 편견, 이전 경험은 우리의 인식에 영향을 미칩니다.
4. 전전두엽 피질의 고차 인지 과정은 이 정보를 우리의 기억과 기대와 통합합니다.
5. 우리는 순전히 소리에 관한 것이라고 생각되는 의견을 형성하지만 그렇지 않습니다.

까다로운 부분은 무엇일까요? 이런 일의 대부분은 우리가 인지하지 못하는 사이에 일어납니다. 이를 과학적으로 "기대 편향"이라고 하며, 음악 지각 연구에서 광범위하게 입증되었습니다. 클라우디아 프리츠가 2012년에 실시한 유명한 연구에서는 전문 바이올리니스트들에게 스트라디바리 바이올린과 현대 악기를 구별해 보도록 했습니다. 그들은 그 차이를 확실하게 구분하지 못했을 뿐만 아니라, 많은 사람들이 시각 장애인 연주에서는 현대 악기를 선호했습니다.

이는 현악기에서만 나타나는 현상이 아닙니다. 2010년 와인 경제학 저널(Journal of Wine Economics)에 실린 연구에 따르면, 전문 와인 시음가들조차 가격표와 라벨에 상당한 영향을 받는 것으로 나타났습니다. 마치 기타리스트들이 브랜드명과 빈티지 연도에 반응하는 것과 비슷합니다. 우리의 뇌는 말 그대로 같은 감각적 자극을 기대에 따라 다르게 처리합니다.

나무는 거짓말을 하지 않는다 (하지만 우리는 거짓말을 한다)

모두가 논쟁의 시작으로 삼는 톤우드에 대해 이야기해 봅시다. 최근 과학 연구는 톤에 집착하는 대부분의 기타리스트들이 완전히 무시하는 목재의 특성에 대한 흥미로운 사실을 밝혀냈습니다.

종 신화: 평균이 거짓말을 할 때

수분 함량에 대해 자세히 알아보기 전에, 음목(tonewood) 수종에 대한 근본적인 오해를 먼저 짚어보겠습니다. 기타 포럼에서는 메이플 나무가 마호가니 나무보다 "더 밝은" 소리를 내는지, 또는 인디언 로즈우드가 동인도 로즈우드보다 "저음역대"가 더 풍부한지에 대한 논쟁을 즐겨 벌입니다. 하지만 이러한 논쟁은 중요한 통계적 사실을 간과합니다. 바로 수종 내 변이가 수종 간 평균 차이보다 큰 경우가 많다는 것입니다.

사람의 키를 생각해 보세요. 네, 네덜란드 사람들이 이탈리아 사람들보다 평균적으로 키가 크긴 합니다. 하지만 네덜란드 사람과 이탈리아 사람을 무작위로 골랐다면, 네덜란드 사람이 더 키가 클 거라고 평생 저축한 돈을 걸겠습니까? 물론 아닙니다. 두 집단 간의 키 차이가 평균 차이보다 훨씬 크기 때문입니다.

같은 원리가 목재에도 적용됩니다. 연구에 따르면 다음과 같은 요인들이 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

1. 밀도 변화(동일한 종 내에서도 20%까지 다를 수 있음)
2. 성장 고리 간격(강성과 감쇠에 영향을 미침)
3. 결정립 방향 및 규칙성
4. 세포 구조 변화

같은 종의 두 조각 사이에는 서로 다른 두 종 간의 평균 차이보다 더 큰 차이가 발생할 수 있습니다. 브레모드(Brémaud)의 연구에 따르면, 종 내 기계적 특성의 변동 계수는 최대 30%에 달할 수 있는 반면, 유사 종 간의 평균 차이는 종종 10% 미만이었습니다.

따라서 누군가가 "단풍나무는 마호가니보다 더 밝은 소리가 난다"고 말할 때, "네덜란드 사람들은 키가 크다"고 말하는 것과 같은 종류의 지나친 단순화를 하고 있는 것입니다. 평균적으로는 사실일 수 있지만, 개별 샘플을 살펴보면 거의 의미가 없습니다.

수분 인자

2018년 Acta Physica Polonica A에 발표된 포괄적인 연구에 따르면, 목재의 수분 함량은 음색에 극적인 영향을 미치는데, 이는 우리가 간과하는 미묘한 차이보다 훨씬 더 큰 영향을 미칩니다. 연구 결과는 다음과 같습니다.

1. 목재 수분 함량은 감쇠 특성(목재가 진동을 흡수하고 전달하는 방식)에 직접적인 영향을 미칩니다.
2. 상대 습도의 작은 변화도 이러한 속성을 크게 변경할 수 있습니다.
3. 이 효과는 가장 흔한 음목 중 하나인 가문비나무에서 특히 두드러집니다.
4. 전문 악기 제작자는 최적의 성능을 위해 사운드보드의 목재 수분 함량을 약 6%로 건조합니다.

관점을 바꿔 말하면, 적절하게 습기를 공급한 목재와 습기를 공급하지 않은 목재 사이의 감쇠 특성 차이는 기타리스트들이 끝없이 논쟁하는 다양한 음색목 종류의 차이보다 더 큰 경우가 많습니다.

나이는 숫자에 불과하지 않습니다

같은 연구에서는 새 나무와 오래된 나무 사이에 흥미로운 차이점이 있다는 사실을 발견했습니다.

1. 오래된 가문비나무(130년 이상)는 더 균일한 수분 방출 패턴을 보였습니다.
2. 새 목재는 수분 유지가 불안정했습니다.
3. 오래된 목재는 일반적으로 감쇠가 낮아 더 긴 지속음과 더 복잡한 고조파를 나타낼 수 있습니다.

하지만 중요한 점은 전문적인 현악기 제작자들이 목재의 수분을 주의 깊게 조절하고 노화 과정을 이해하는 반면, 대부분의 기타리스트들은 마다가스카르산이나 인도산 로즈우드 중 어느 것이 "더 따뜻한" 소리를 내는지에 대해 논쟁하는 데 너무 바쁘다는 것입니다. 이러한 차이는 목재 수분 함량이 5% 변하는 것보다 종종 더 작습니다.

마케팅 기계 대 현실

이러한 통계적 현실은 기타 제조업체들에게 난처한 상황을 초래합니다. "프리미엄 온두라스 마호가니"라고 홍보하는 것이 "수종에 관계없이 개별적인 기계적 특성을 기반으로 목재 샘플을 신중하게 선별합니다"라고 설명하는 것보다 훨씬 쉽습니다. 이는 목재 특성의 복잡한 현실을 무시하는 마케팅에 기반한 근거 없는 믿음으로 이어집니다.

생각해 보세요. 같은 나무에서 자란 두 조각의 단풍나무는 다른 대륙에서 자란 단풍나무와 마호가니보다 음색이 더 다양할 수 있습니다. 목재 역학 연구는 다음과 같은 결과를 보여줍니다.

1. 밀도는 단일 나무 내에서 최대 30%까지 달라질 수 있습니다.
2. 탄성계수(강성)는 25% 이상 달라질 수 있습니다.
3. 감쇠 특성은 최대 40%까지 다를 수 있습니다.

이런 차이는 기타 포럼에서 우리가 집착하는 종 간의 평균적인 차이를 왜소하게 만드는 경우가 많습니다.

아무도 언급하지 않는 실제 변수

연구 결과 목재의 감쇠 특성(tan δ)은 다음과 같습니다.

1. 기타와 관련된 범위(0.3Hz~70Hz)에서 거의 완벽하게 주파수 독립적입니다.
2. 변형률(진동 중 목재가 얼마나 구부러지는지)에 따라 크게 달라집니다.
3. 특히 오래된 목재의 경우 수분 함량에 따라 상당한 영향을 받습니다.

다시 말해, 얼마나 열심히 연주하고 악기의 수분 함량을 얼마나 잘 관리하는지가 우리가 집착하는 많은 나무 종류의 차이보다 더 중요합니다.

목재 선택의 과학

목재의 특성이 실제로 어떻게 측정되고 선별되는지 기술적으로 살펴보겠습니다. 제조업체는 목재를 테스트할 때 몇 가지 주요 특성을 살펴봅니다.

밀도(ρ)

1. kg/m³ 단위로 측정
2. 개별 나무 내에서도 상당히 다릅니다.
3. 일반적인 음목의 일반적인 범위:
4. 가문비나무: 350-500 kg/m³
5. 단풍나무: 580-750 kg/m³
6. 마호가니: 500-600 kg/m³
7. 하지만: 개별 샘플은 정기적으로 이 범위를 벗어납니다.

동적 탄성계수(E)

1. 목재의 강성을 측정합니다
2. 대부분의 톤우드의 경우 10-20 GPa 범위
3. 종 내에서 최대 40%까지 다를 수 있습니다.
4. 측정 방법:
5. 진동 테스트(비파괴)
6. 응력-변형률 분석
7. 초음파 검사

감쇠 특성(tan δ)

1. 진동이 얼마나 빨리 감소하는가
2. 일반적으로 고품질 톤우드의 경우 0.005-0.02 범위입니다.
3. 측정 방법:
4. 자유자유빔 진동 시험
5. 강제 진동 분석
6. 동적 기계 분석(DMA)

제조업체가 실제로 목재를 선택하는 방법

기타 제조업체들은 목재를 선택하기 위해 여러 가지 방법을 조합해서 사용합니다(대부분은 그렇지 않지만요).

1. 초기 스크리닝
2. 곡물의 직진성에 대한 시각적 검사
3. 무게/부피를 통한 밀도 측정
4. 기본 기계 측정
5. 과학적 테스트
6. 음속 측정(c = √(E/ρ))
7. 방사선 비율(R = c/ρ)
8. 교차목리 강성 대 비목리 강성 비율
9. 다양한 주파수에서의 감쇠 측정
10. 특성 지수(K)
11. 많은 제조업체는 결합된 지표를 사용합니다: K = √(E/ρ³)
12. 일반적으로 더 높은 K 값은 더 나은 음향 특성을 나타냅니다.
13. 그러나: K는 종 간보다 종 내에서 더 많이 변합니다.

탭 테스트 신화

작가는 탭 테스터를 이렇게 봅니다.

현악기 제작에서 가장 오래된 미신 중 하나인 탭 테스팅에 대해 이야기해 보겠습니다. 아마 여러분도 본 적이 있을 겁니다. 현악기 제작자가 나무 조각을 두드리고, 신중하게 귀를 기울여 음색을 평가하는 것이죠. 낭만적이고 전통적인 것처럼 들리지만, 이 방법에는 몇 가지 심각한 문제점이 있습니다.

1. 노드 문제
2. 나무판에는 마디(움직임이 없는 지점)와 반마디(최대 움직임이 있는 지점)가 있는 특정 진동 모드가 있습니다.
3. 노드가 아닌 다른 지점에서 나무를 잡으면 이러한 진동이 완화됩니다.
4. 대부분의 탭 테스터는 테스트 전에 노드를 정확하게 찾지 못합니다.
5. 결과: 같은 나무 조각이라도 잡는 위치에 따라 소리가 다르다
6. 반복성 문제
7. 테스트마다 탭 힘이 다릅니다.
8. 탭 위치가 일관되지 않습니다.
9. 테스트 간 압력 변화 유지
10. 환경 조건이 결과에 영향을 미칩니다.
11. 결과: 같은 테스터라도 날짜마다 다른 결과를 얻습니다.
12. 인간의 청력 한계
13. 우리의 귀는 선형이 아닌 대수적 감지기입니다.
14. 시간별로 구분된 주파수를 정확하게 비교할 수 없습니다.
15. 우리의 지각은 실내 음향에 큰 영향을 받습니다.
16. 음색 품질에 대한 메모리는 믿을 수 없을 정도로 신뢰할 수 없습니다.
17. 결과: 훈련된 청취자조차도 일관된 판단을 내릴 수 없습니다.
18. 과학적 테스트 vs. 탭 테스트
19. 적절한 진동 분석은 다음을 보여줍니다.
20. 탭 위치가 다른 동일한 부품에서 측정된 응답은 20-30% 차이가 있습니다.
21. 다양한 보유 위치에 따라 측정된 응답이 최대 50%까지 변동
22. 실내 온도 및 습도에 따라 상당한 차이가 있습니다.

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

1. 제어된 진동 테스트
2. 가속도계 측정
3. 빈도 분석
4. 표준화된 홀딩 픽스처

이러한 방법은 실제로 목재가 계측기에서 어떻게 작동하는지 예측할 수 있는 반복 가능하고 정량화된 결과를 제공합니다.

아무도 말해주지 않는 숫자

정말 흥미로운 부분이 바로 여기 있습니다. 목재 특성에 대한 연구는 톤우드 순수주의자들에게 불편한 진실을 드러냅니다.

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

앞서 설명한 대로 문제는 다음과 같습니다. 각 종 내의 변이가 종 간의 차이보다 큰 경우가 많습니다.

이것이 사운드 제작에 미치는 영향

이러한 속성이 실제 사운드 생성에 영향을 미치는 방식은 복잡합니다.

1. 주파수 응답
2. 더 높은 강성/밀도 비율 = 더 높은 기본 주파수
3. 더 균일한 밀도 = 더 균일한 고조파 응답
4. 동일 종 샘플 간 주요 주파수 대역에서 최대 3dB의 변화
5. 지속시키다
6. 주로 감쇠 특성에 의해 영향을 받음
7. 동일 종의 샘플 간에는 20-30%까지 다를 수 있습니다.
8. 종 평균보다 개별 조각에 더 의존적
9. 고조파 함량
10. 밀도와 강성 사이의 복잡한 상호 작용
11. 상위 고조파에서 5~10dB 차이를 생성할 수 있습니다.
12. 개별 변이는 종종 종 특성을 능가합니다.

실제 측정 방법

실제 세계에서 이러한 속성이 측정되는 방식은 다음과 같습니다.

1. 비파괴 검사
2. - 음향 여기 및 응답 측정 - 초음파 속도 측정 - 가속도계를 이용한 진동 분석 - 레이저 진동계를 이용한 모달 분석
3. 물리적 측정
4. - 정밀한 부피/질량을 통한 밀도 - 저항계를 통한 수분 함량 - 성장 고리 계산 및 분석 - 미세 구조 분석
5. 동적 테스트
6. - 자유-자유 빔 진동 분석 - 강제 진동 응답 - 충격 자극 시험 - 주파수 스윕 분석

셀렉션 프리미엄

프리미엄 기타를 구매할 때, 단순히 나무 종류에만 돈을 지불하는 것이 아니라, 엄선된 나무에 대한 비용을 지불하는 것입니다. 고급 기타 제조업체들은 밀도, 강성, 그리고 감쇠력에 대한 특정 기준을 충족하는 나무 샘플을 테스트하고 선택합니다. 이러한 엄선 과정이 고급 악기의 소리를 더 좋게 만드는 경우가 많지만, 나무 종류 자체는 그렇지 않습니다.

Sproßmann et al.5의 연구에 따르면 다음 사실이 밝혀졌습니다.

1. 시중에서 판매되는 음목 중 고급 악기에 적합한 기준을 충족하는 것은 약 10%에 불과합니다.
2. 가장 성능이 좋은 샘플은 종종 "프리미엄" 종이 아니었습니다.
3. "일반" 종을 신중하게 선택하면 "프리미엄" 종으로 만든 악기만큼 성능이 좋은 악기를 만들 수 있습니다.

블라인드 테스트 챌린지

당신의 황금 귀를 시험해 보고 싶으신가요? 이렇게 해 보세요:

1. 다른 기타로 같은 리프를 연주하는 모습을 녹음해보세요
2. 일주일을 기다려라 (어느 것이 어떤 것인지 잊을 수 있도록)
3. 눈을 감고 듣고 식별해보세요
4. 겸손해질 준비를 하세요

대부분의 사람들은 이런 테스트에서 우연보다 간신히 나은 성적을 냅니다. 숙련된 연주자조차도 진정한 블라인드 테스트에서 귀중한 빈티지 악기와 잘 만들어진 현대 악기를 구분하지 못하는 경우가 많습니다.

그렇다면 실제로 중요한 것은 무엇일까?

우리의 어조 인식이 그렇게 신뢰할 수 없다면, 우리는 무엇에 집중해야 할까요? 과학적 연구에 따르면 실제로 어떤 점이 차이를 만드는지 알아보겠습니다.

1. 신체 상태 및 유지 관리

연구에 따르면 목재의 안정성과 성능은 적절한 유지 관리에 크게 좌우됩니다.

1. 적절한 수분 함량 유지(대부분의 음목의 경우 이상적으로 6-9%)
2. 목재의 감쇠 특성에 영향을 줄 수 있는 급격한 수분 변화 방지
3. 계절적 변화에 따른 정기적인 설정 조정

잘 관리된 저렴한 기타는 확실히 관리가 부족한 고급 악기보다 성능이 뛰어납니다. 이는 단순한 의견이 아니라 목재의 움직임과 진동 특성에서 측정 가능한 차이가 이를 뒷받침합니다.

2. 환경 및 음향

실내 음향에 대한 연구에 따르면 대부분의 기어 변경보다 연주 환경이 음색에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

1. 룸 모드는 특정 주파수를 최대 12dB까지 높이거나 낮출 수 있습니다.
2. 초기 반사는 음색에 대한 우리의 인식에 상당한 영향을 미칩니다.
3. 대부분의 픽업 변경보다 방의 크기와 재료 속성이 주파수 응답에 더 큰 영향을 미칩니다.

3. 연주 기술

기타 연주에 대한 생체역학적 연구는 기술 변수가 음색에 엄청난 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.

1. 피크 각도는 특정 주파수에서 고조파 함량을 최대 15dB까지 변경할 수 있습니다.
2. 피킹 위치는 대부분의 픽업 스위치보다 고조파 함량을 더 많이 변화시킵니다.
3. 피킹 힘은 미묘한 장비 차이를 압도하는 방식으로 현의 여기 현상에 영향을 미칩니다.

4. 기본 설정

기계적 설정은 진동 전달에 근본적인 영향을 미칩니다.

1. 브리지 높이는 현의 끊어짐 각도와 진동 전달에 영향을 미칩니다.
2. 넥 릴리프는 현의 진동 패턴을 변경합니다.
3. 너트 슬롯 깊이는 개방 현 공명에 영향을 미칩니다.
4. 이러한 기계적 요소는 부티크 구성 요소 업그레이드보다 톤에 5~10배 더 많은 영향을 미칩니다.

잘못된 것에서의 해방

좋은 소식이 있습니다. 우리가 어조에 대해 틀렸을 수도 있다는 것을 깨닫는 것은 사실 해방감을 줍니다. 이는 다음과 같은 의미를 지닙니다.

1. "좋은 톤"을 얻기 위해 엄청난 돈을 쓸 필요는 없습니다.
2. 끝없는 장비 획득보다는 플레이에 집중할 수 있습니다.
3. 다른 사람들이 어떻게 생각하든, 당신은 자신이 좋아하는 것을 좋아할 자유가 있습니다.

결론

좋은 톤의 진짜 비결은 장비에 있는 것이 아니라, 머릿속과 손에 있습니다. 최고의 톤은 연주를 더 잘하고 자신을 더욱 완벽하게 표현할 수 있도록 영감을 주는 톤입니다. 커스텀 샵에서 만든 명품이든, 잘 세팅된 저예산 모델이든 상관없습니다.

그러니 다음에 누군가가 브라질산 로즈우드만이 "진정한 음색"을 낸다고 말하거나, "그 사운드"를 내려면 빈티지 PAF 픽업이 꼭 필요하다고 말한다면, 그 사람은 아는 줄 알지만, 아마 모를 거라는 걸 기억하세요.

그리고 당신도 그럴 거예요. 괜찮아요.

추신: 이 글이 당신을 화나게 했다면, 그건 아주 좋은 신호입니다. 당신은 모순을 겪고 있다는 뜻이고, 그건 우리 모두에게 좋은 일입니다.

나만 빼고. 기억하세요, 내가 옳고, 당신이 틀렸어요!*

각주

1. Fritz, C., Curtin, J., Poitevineau, J., Morrel-Samuels, P., & Tao, FC (2012). 새 바이올린과 중고 바이올린 연주자의 선호도. 미국 국립과학원 회보, 109(3), 760-763.
2. Goldstein, R., Almenberg, J., Dreber, A., Emerson, JW, Herschkowitsch, A., & Katz, J. (2008). 비싼 와인이 더 맛있을까? 대규모 블라인드 테이스팅 샘플에서 얻은 증거. 와인 경제학 저널, 3(1), 1-9.
3. Brémaud, I. (2012). 현악기 공명판과 조율된 이디오폰에 사용된 목재의 음향 특성: 생물학적 및 문화적 다양성. 미국음향학회지, 131(1), 807-818.
4. Göken, J., Fayed, S., Schäfer, H., & Enzenauer, J. (2018). 목재 수분과 톤우드 가문비나무의 감쇠 거동 간의 상관관계에 관한 연구. Acta Physica Polonica A, 133(5), 1241-1260.
5. Sproßmann, R., Zauer, M., & Wagenführ, A. (2017). 클래식 기타에 사용되는 일반적인 열대 목재의 음향 및 기계적 특성 분석. Results in Physics, 7, 1737-1742.