IRYW - 톤 : 당신은 그렇다고 생각하지만, 그렇지 않습니다.

아, 톤. 기타 연주자들이 빈티지 장비에 수천 달러를 쓰고 황동 또는 강철 브리지 핀이 차이를 만드는지 여부에 대해 포럼에서 끝없이 논쟁하게 만드는 신비로운 품질입니다. 우리 모두는 좋은 톤이 무엇인지 알고 있죠, 그렇죠?

음... 우리가 생각하는 것만큼은 아닐 수도 있습니다.

황금 귀 신화

논란의 여지가 있는 진술부터 시작하겠습니다. 우리 대부분은 실제로 들을 수 있다고 생각하는 것을 듣지 못합니다. 1959년산 레스폴과 1960년산을 듣기만 해도 구별할 수 있다고 맹세하는 사람이 있다면, 그는 아마 틀렸을 것입니다.

하지만 포크를 들기 전에, 이것이 모욕이 아니라는 이유를 설명하겠습니다. 이것은 단지 우리 뇌가 작동하는 방식일 뿐입니다.

소리의 과학 (그리고 자기 기만)

톤을 평가할 때 실제로 일어나는 일은 다음과 같습니다.

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

까다로운 부분은? 이 대부분이 우리가 인지하지 못한 채 발생한다는 것입니다. 이에 대한 과학적 용어는 "기대 편향"이며 음악 인식 연구에서 광범위하게 문서화되었습니다. Claudia Fritz의 유명한 2012년 연구에서 전문 바이올리니스트는 스트라디바리 바이올린과 현대 악기를 구별하려고 시도했습니다. 그들은 차이점을 확실하게 구별할 수 없을 뿐만 아니라 많은 사람들이 블라인드 연주를 할 때 현대 악기를 선호했습니다.

이는 현악기에만 해당되는 것은 아닙니다. Journal of Wine Economics의 2010년 연구에 따르면 와인 전문가조차도 가격표와 라벨에 큰 영향을 받았습니다. 이는 기타리스트가 브랜드 이름과 빈티지 연도에 반응하는 방식과 유사합니다. 우리 뇌는 우리의 기대에 따라 동일한 감각 입력을 문자 그대로 다르게 처리합니다.

나무는 거짓말을 하지 않는다 (하지만 우리는 한다)

톤우드에 대해 이야기해 보겠습니다. 모든 사람이 가장 좋아하는 논쟁의 시작점입니다. 최근의 과학적 연구는 톤에 집착하는 대부분의 기타리스트가 완전히 무시하는 목재 특성에 대해 흥미로운 점을 알려줍니다.

종의 미신: 평균이 거짓말을 할 때

수분 함량에 대해 자세히 알아보기 전에 톤우드 종에 대한 근본적인 오해를 해결해 보겠습니다. 기타 포럼에서는 메이플이 마호가니보다 "더 밝게" 들리는지, 아니면 인디언 로즈우드가 이스트 인디언 로즈우드보다 "저음역대"가 더 많은지에 대한 논쟁을 좋아합니다. 그러나 이러한 논의는 중요한 통계적 현실, 즉 종 내의 변동이 종 간의 평균 차이보다 더 큰 경우가 많다는 점을 간과합니다.

사람의 키를 예로 들어 보겠습니다. 네, 네덜란드 사람들은 평균적으로 이탈리아 사람들보다 키가 크지만, 임의로 선택한 네덜란드 사람과 이탈리아 사람 중 누가 더 클지에 대해 전 재산을 걸겠습니까? 물론 아닐 겁니다. 각 집단 내의 변동 폭이 집단 간 평균 차이보다 훨씬 크기 때문입니다.

목재에도 동일한 원리가 적용됩니다. 연구에 따르면 다음과 같은 요소들이 영향을 미칩니다.

1. 밀도 변화 (동일 수종 내에서도 20%까지 차이 발생 가능)
2. 나이테 간격 (강성과 감쇠에 영향)
3. 결 방향 및 규칙성
4. 세포 구조 변형

동일 수종의 두 목재 조각 간의 차이가 서로 다른 두 수종 간의 평균 차이보다 더 클 수 있습니다. Brémaud의 연구에 따르면 수종 내 기계적 특성의 변동 계수는 최대 30%인 반면, 유사한 수종 간의 평균 차이는 종종 10% 미만이었습니다.

따라서 누군가가 "메이플은 마호가니보다 음색이 밝다"라고 말한다면, "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 2018년 종합 연구에 따르면 목재의 수분 함량은 우리가 집착하는 미묘한 차이보다 훨씬 더 극적인 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 특성을 크게 바꿀 수 있습니다.
3. 이 효과는 가장 일반적인 음향 목재 중 하나인 스프루스에서 특히 두드러집니다.
4. 전문 악기 제작자는 최적의 성능을 위해 사운드보드를 약 6%의 목재 수분으로 건조합니다.

관점: 적절하게 가습된 목재와 부적절하게 가습된 목재 간의 감쇠 특성 차이는 기타리스트들이 끊임없이 논쟁하는 다양한 음향 목재 종 간의 차이보다 더 큰 경우가 많습니다.

나이는 단순한 숫자가 아닙니다

동일한 연구에서 새로운 목재와 오래된 목재 사이에 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 적어 서스테인이 더 길고 잠재적으로 더 복잡한 하모닉스를 나타냅니다.

하지만 중요한 것은 전문 현악기 제작자는 목재 수분을 신중하게 조절하고 이러한 노화 과정을 이해하지만, 대부분의 기타리스트는 마다가스카르산 로즈우드 또는 인도산 로즈우드가 "더 따뜻하게" 들리는지에 대해 논쟁하는 데 너무 바쁩니다. 이러한 차이는 종종 목재 수분 함량의 5% 변화의 영향보다 작습니다.

마케팅 머신 vs. 현실

이러한 통계적 현실은 기타 제조업체에게 어색한 상황을 만듭니다. "개별적인 기계적 특성에 따라 수종에 관계없이 목재 샘플을 신중하게 선택합니다."라고 설명하는 것보다 "프리미엄 온두라스산 마호가니"를 마케팅하는 것이 훨씬 쉽습니다. 이것은 목재 특성의 복잡한 현실을 무시하는 마케팅 중심의 미신으로 이어집니다.

다음 사항을 고려하십시오. 같은 나무에서 나온 두 개의 단풍나무 조각은 다른 대륙에서 온 단풍나무와 마호가니보다 더 다른 음색 특성을 가질 수 있습니다. 목재 역학 연구에 따르면:

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

이러한 변동성은 기타 포럼에서 우리가 집착하는 종 간의 평균적인 차이를 무색하게 만들기도 합니다.

아무도 이야기하지 않는 실제 변수

연구 결과, 목재의 감쇠 특성(tan δ)은 다음과 같았습니다.

1. 기타와 관련된 범위(0.3Hz ~ 70Hz)에서 거의 완전히 주파수와 무관함
2. 변형률(진동 중 목재가 휘어지는 정도)에 크게 의존함
3. 특히 오래된 목재의 경우 함수율에 상당한 영향을 받음

다시 말해, 연주 강도와 악기의 습도 유지 관리가 우리가 집착하는 많은 목재 종류의 차이보다 더 중요하다는 의미입니다.

목재 선택의 과학

목재 특성이 실제로 어떻게 측정되고 선택되는지에 대한 기술적인 내용을 살펴보겠습니다. 제조업체는 음향목을 테스트할 때 다음과 같은 주요 특성을 살펴봅니다.

밀도(ρ)

1. 단위: kg/m³
2. 개별 나무 내에서도 크게 다릅니다.
3. 일반적인 음향목의 일반적인 범위:
4. 스프루스: 350-500 kg/m³
5. 메이플: 580-750 kg/m³
6. 마호가니: 500-600 kg/m³
7. 그러나 개별 샘플은 정기적으로 이 범위를 벗어납니다.

동적 영률(E)

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

감쇠 속성 (tan δ)

1. 진동이 얼마나 빨리 감쇠되는가
2. 일반적으로 양질의 음향 목재의 경우 0.005-0.02 범위입니다.
3. 측정 방법:
4. 자유-자유 빔 진동 테스트
5. 강제 진동 분석
6. 동적 기계 분석 (DMA)

제조업체는 실제로 목재를 어떻게 선택하는가

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

1. 초기 스크리닝
2. 나뭇결 직진도에 대한 육안 검사
3. 무게/부피를 통한 밀도 측정
4. 기본 기계 측정
5. 과학적 테스트
6. 음속 측정 (c = √(E/ρ))
7. 방사율 (R = c/ρ)
8. 결 반대 방향 대 결 방향 강성 비율
9. 다양한 주파수에서의 감쇠 측정
10. 특성 지수 (K)
11. 많은 제작자가 결합된 메트릭을 사용합니다: K = √(E/ρ³)
12. 일반적으로 K 값이 높을수록 더 나은 음향 특성을 나타냅니다.
13. 그러나: K는 종 간의 차이보다 종 내에서 더 많이 변합니다.

탭 테스트에 대한 오해

이것은 작가가 탭 테스터를 바라보는 방식입니다.

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

1. 마디 문제
2. 나무 판은 마디(움직임이 없는 지점)와 배(최대 움직임 지점)가 있는 특정 진동 모드를 갖습니다.
3. 마디가 아닌 다른 지점에서 나무를 잡으면 이러한 진동이 감쇠됩니다.
4. 대부분의 탭 테스터는 테스트 전에 마디를 정확하게 찾지 못합니다.
5. 결과: 동일한 나무 조각이라도 잡는 위치에 따라 소리가 다르게 들립니다.
6. 반복성 문제
7. 탭 강도가 테스트마다 다릅니다.
8. 탭 위치가 일관되지 않습니다.
9. 잡는 압력이 테스트마다 변경됩니다.
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 크게 영향을 받습니다.
16. 음색에 대한 기억은 매우 신뢰할 수 없습니다.
17. 결과: 숙련된 청취자조차도 일관된 판단을 내릴 수 없습니다.
18. 과학적 테스트 vs. 탭 테스트
19. 적절한 진동 분석은 다음을 보여줍니다.
20. 다른 탭 위치에서 동일한 조각의 측정된 응답에서 20-30%의 변화
21. 다른 잡는 위치에서 측정된 응답에서 최대 50%의 변화
22. 실내 온도 및 습도에 따른 상당한 변화

현실은? 탭 테스트는 와인 시음만큼 과학적입니다. 재미있고 전통적일 수 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 작동하는지 실제로 예측할 수 있는 반복 가능하고 정량화 가능한 결과를 제공합니다.

아무도 알려주지 않는 수치

여기서 정말 흥미로운 점이 있습니다. 목재 속성에 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 변화: 10-20%
8. 종 간의 감쇠 차이: 15-25%

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

이것이 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 간 주요 주파수 대역에서 최대 3dB의 변화
5. 서스테인
6. 주로 감쇠 특성에 의해 영향을 받음
7. 동일한 종의 샘플 간에도 20-30%까지 차이가 날 수 있습니다.
8. 종의 평균보다 개별 조각에 따라 더 달라집니다.
9. 배음 성분
10. 밀도와 강성 사이의 복잡한 상호 작용
11. 상위 배음에서 5-10dB 차이를 생성할 수 있습니다.
12. 개별 변동이 종의 특성을 초과하는 경우가 많습니다.

실제 측정 방법

다음은 이러한 속성이 실제로 측정되는 방법입니다.

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. - 정확한 부피/질량을 통한 밀도 측정 - 저항 측정기를 통한 수분 함량 측정 - 생장륜 계수 및 분석 - 현미경 구조 분석
5. 동적 테스트
6. - 자유단 빔 진동 분석 - 강제 진동 응답 - 충격 가진 시험 - 주파수 스윕 분석

프리미엄 제품의 선택

프리미엄 기타를 구매할 때 단순히 목재의 종류에 대한 비용만 지불하는 것이 아니라, 선별 과정에 대한 비용도 지불하는 것입니다. 고급 제조업체는 밀도, 강성 및 감쇠 특성에 대한 특정 기준을 충족하는 목재 샘플을 테스트하고 선택합니다. 종종 이러한 선택 과정 자체가 프리미엄 악기의 사운드를 더 좋게 만드는 요인이지, 목재의 종류 자체가 중요한 것은 아닙니다.

Sproßmann 외 연구진의 연구5에 따르면:

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

블라인드 테스트 챌린지

여러분의 '황금 귀'를 시험해보고 싶으신가요? 다음을 시도해 보세요:

1. 서로 다른 기타로 동일한 리프를 연주하는 것을 녹음합니다.
2. 일주일 정도 기다립니다(어떤 것이 어떤 것인지 잊어버리도록).
3. 블라인드 상태로 듣고 식별해 봅니다.
4. 겸허해질 준비를 하세요.

대부분의 사람들은 이와 같은 테스트에서 거의 무작위 수준보다 약간 나은 정도의 결과를 보입니다. 숙련된 연주자조차도 진정한 블라인드 테스트에서는 귀중한 빈티지 악기를 잘 만들어진 현대 악기와 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 습도 변화 방지
3. 계절 변화를 보정하기 위한 정기적인 셋업 조정

유지 관리가 잘 된 보급형 기타는 유지 관리가 제대로 되지 않은 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 톤에 대한 우리의 인식에 큰 영향을 미칩니다.
3. 실내 크기 및 재료 특성은 대부분의 픽업 변경보다 주파수 응답에 더 큰 영향을 미칩니다.

3. 연주 기법

기타 연주에 대한 생체역학적 연구에 따르면 테크닉 변수는 음색에 막대한 영향을 미칩니다.

1. 피크 각도는 특정 주파수에서 최대 15dB까지 harmonic content를 변경할 수 있습니다.
2. 피킹 위치는 대부분의 픽업 스위치보다 harmonic content를 더 많이 변화시킵니다.
3. 피킹 강도는 미묘한 장비 차이를 압도할 정도로 스트링 excitation에 영향을 미칩니다.

4. 기본 셋업

기계적 셋업은 근본적인 방식으로 진동 전달에 영향을 미칩니다.

1. 브리지 높이는 스트링 break angle에 영향을 미치므로 진동 전달에 영향을 줍니다.
2. 넥 릴리프는 스트링 진동 패턴을 변화시킵니다.
3. 너트 슬롯 깊이는 개방현의 공명에 영향을 미칩니다.
4. 이러한 기계적 요인은 부티크 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 해방감을 줍니다. 이는 다음을 의미합니다.

1. "좋은 음색"을 얻기 위해 큰 돈을 쓸 필요가 없습니다.
2. 끊임없이 장비를 획득하는 대신 연주에 집중할 수 있습니다.
3. 다른 사람들이 어떻게 생각하든 상관없이 좋아하는 것을 자유롭게 좋아할 수 있습니다.

결론

좋은 음색의 진정한 비결은 장비에 있는 것이 아니라 당신의 머리와 손에 있습니다. 최고의 음색은 당신이 더 잘 연주하고 자신을 더 완전하게 표현하도록 영감을 주는 음색입니다. 그것이 커스텀 샵의 걸작에서 나오든 잘 정비된 보급형 모델에서 나오든 중요하지 않습니다.

그러므로 다음에 누군가가 브라질산 로즈우드만이 "진정한 음색"을 제공한다고 말하거나, "그 소리"를 위해 빈티지 PAF 픽업이 절대적으로 필요하다고 말할 때, 기억하십시오. 그들은 안다고 생각하지만, 아마도 모를 것입니다.

당신도 마찬가지입니다. 그리고 괜찮습니다.

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

나 빼고, 왜냐하면 기억하세요, 나는 옳고, 당신은 틀렸으니까요!*

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). 클래식 기타에 사용되는 일반적인 열대 목재의 음향 및 기계적 특성 분석. Results in Physics, 7, 1737-1742.