KR101453511B1 - 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기 - Google Patents

다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 현악기에 관한 것으로서, 상세하게는, 현침을 현의 수에 일대일 대응되도록 복수개의 주현침으로 분할하고, 복수개의 분할된 주현침의 내부에 각각 음향센서를 장착하여 각 주현침 내에 대응하는 진동음을 개별적인 전기신호로 변환하여 출력함으로써 현대 음악에 걸맞게 음량이 크고 풍부하면서도 원음에 가까운 섬세한 소리를 제공할 수 있는 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기에 관한 것이다.

Description

다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기{STRINGS HAVING MULTI CHANNEL SOUND PICKUP FUNCTION}
본 발명은 현악기에 관한 것으로서, 상세하게는, 현침을 현의 수에 일대일 대응되도록 복수개의 주현침으로 분할하고, 복수개의 분할된 주현침의 내부에 각각 음향센서를 장착하여 각 주현침 내에 대응하는 진동음을 개별적인 전기신호로 변환하여 출력함으로써 현대 음악에 걸맞게 음량이 크고 풍부하면서도 원음에 가까운 섬세한 소리를 제공할 수 있는 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기에 관한 것이다.
일반적으로, 우리나라의 대표적인 현악기로는 거문고와 가야금 등이 있고, 가야금과 유사한 악기로는 일본의 고또(koto), 중국의 쟁(zheng), 베트남의 단 짜인(檀箏) 등이 있다. 이중 가야금은 본체의 상부에 장착된 다수의 안족을 통해 다수의 현이 설치되어 있으며, 현으로부터 발생되는 진동음이 본체 내부의 공명부에서 울려 퍼져 하부면의 개구공을 통해 외부로 전파되어 소리를 낸다. 가야금의 현은 일반적으로 12줄로 이루어져 있지만, 현의 수는 사용 목적에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
가야금은 전술한 바와 같이 본체 상부에 설치된 안족을 통해 다수의 현을 팽팽하게 긴장시키고, 현으로부터 발생되는 진동음이 공명부에서 울려 퍼져 소리를 생성하는 것으로서, 넓은 장소나 야외에서 연주시, 특히 가야금 독주시 가야금의 줄이 명주실로 되어 있기 때문에 스틸(steel)을 줄로 사용하는 전자 현악기에 사용되는 음향 증폭 수단은 그 응용이 불가능하므로 가야금 연주자와 멀리 떨어져 있는 관객은 가야금 본래의 맑고 높은 원음을 미약하게 청취하여야만 하는 불편함이 있었다.
이에 따라 재래식 가야금의 음원을 증폭하기 위하여 대한민국 등록특허 10-0241208호(등록일 : 1999. 11. 02), 대한민국 공개특허 10-2004-0005800호(공개일 : 2004. 01. 16), 대한민국 등록실용신안 20-0207762호(등록일 : 2000. 10. 11), 대한민국 공개실용신안 20-2010-0010282호(공개일 : 2010. 10. 20) 등이 제안된 바 있었다.
대한민국 등록특허 10-0241208호는 가야금 또는 거문고의 다수의 현을 지지하는 안족 또는 현침에 다수의 소형 마이크를 설치하고, 이 소형 마이크를 통해 출력되는 신호를 증폭하는 방식으로 가야금 또는 거문고의 음향을 전기적으로 증폭하여 출력하였다.
대한민국 공개특허 10-2004-0005800호는 본 출원인에 의해 제안된 기술로서, 개방현을 갖는 재래식 현악기에 있어서, 각각의 현을 지지하는 현지지대 몸체 내부에 압전소자를 장착하고, 상기 압전소자를 이용하여 모든 현에 의해 발생하는 진동음을 감지하여 전기 신호로 변환하여 외부로 전달하는 음향 픽업 장치를 제공하였다.
대한민국 등록실용신안 20-0207762호는 가야금 내부의 공명부에 진동 감지 수단을 설치하여 감지하고, 이렇게 감지된 신호를 증폭수단을 통해 전기적 신호로 변환한 후, 출력 수단을 통해 메인 앰프 또는 헤드폰으로 출력하여 음향을 증폭하였다.
대한민국 공개실용신안 20-2010-0010282는 현의 진동을 감지하는 픽업을 브릿지에 설치하여, 이 픽업의 전기적인 신호가 이퀄라이져를 거쳐 스피커 등에 전달됨에 따라 가야금의 원음을 그대로 청취할 수 있는 이퀄라이져가 설치된 가야금을 제공하였다.
그러나, 대한민국 등록특허 10-0241208호는 가야금의 다수의 안족 또는 현침 내에 별도로 소형 마이크가 수용될 공간을 형성해야 하기 때문에 제작 공정이 번거롭고, 안족의 개수만큼 마이크가 설치되어야 함에 따라 제조 단가가 증가한다. 또한 마이크 고장시 안족에 각각 설치된 마이크를 일일이 확인하여 고장이 발생된 마이크를 찾아야 하기 때문에 수리 보수 또한 번거롭고 어려운 실정이었다. 특히, 각 안족에 하나씩 소형 마이크가 설치됨에 따라 각 안족에 설치되는 마이크의 증폭특성과 마이크가 설치되는 위치에 따라 유입되는 음량이 달라 음질이 저하되는 문제가 발생하였다.
또한, 대한민국 공개특허 10-2004-0005800호, 대한민국 등록실용신안 20-0207762호, 대한민국 공개실용신안 20-2010-0010282호는 상기한 대한민국 등록특허 10-0241208호와 같이 별도로 소형 마이크가 설치되어 있지 않고, 압전소자를 이용하여 현의 진동에 기인한 전기적인 신호만을 출력함에 따라 현대 음악에 걸맞게 음량이 크고 풍부하면서도 원음에 가까운 섬세한 소리를 고객에게 제공하는데 한계가 있었다.
더욱이 상기한 선행기술들은 별도로 외부에 음량을 증폭하기 위한 증폭기 등이 요구됨에 따라 여전히 공연 작업이 번거로울 뿐만 아니라, 공연시 별도의 용역 인력을 고용해야 하기 때문에 공연 제작 비용 등이 증가하는 등의 문제가 발생하였다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 대한민국 등록실용신안 20-0468630호(등록일: 2013. 08. 20)에는 현악기의 본체 상부면에 설치된 각 안족의 내부에 압전 박막 필름을 포함하는 압전소자를 설치하고, 본체 내부의 공명부에 소형 마이크를 설치하여 안족의 진동과 공명부 내부의 진동음을 전기적 신호로 변환하여 동시에 출력함으로써 현대 음악에 걸맞게 음량이 크고 풍부하면서도 원음에 가까운 섬세한 소리를 제공하는 전기식 현악기를 제공한 바 있었다.
그러나, 대한민국 등록실용신안 20-0468630호에서는 현악기의 본체 상부면에 설치된 안족 내부에 각각 압전 박막 필름을 포함하는 압전소자를 설치함에 따라 각 안족 내부에 설치된 압전소자를 이웃하는 것끼리 상호 전기적으로 연결하기 위한 전기배선이 현악기의 본체의 상부면에 배치되어 외부로 노출됨에 따라 연주자가 현악기를 연주할 때 상기 전기배선이 연주자에게 걸려 연주를 방해할 뿐만 아니라, 현악기의 보관 및 휴대가 번거롭고, 현악기의 디자인을 훼손하는 등의 문제가 발생하였다.
KR 10-0241208 B1, 1999. 11. 02. KR 10-2004-0005800 A, 2004. 04. 16. KR 20-0207762 Y1, 2000. 10. 11. KR 20-2010-0010282 U, 2010. 10. 20. KR 20-0468630 B1, 2013. 08. 20.
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본체의 일측부 상면에 폭방향으로 설치된 현침을 현의 수에 일대일 대응되도록 복수개의 주현침으로 분할하고, 복수개의 분할된 주현침의 내부에 각각 음향센서를 장착하여 각 주현침 내에 대응하는 진동음을 개별적인 전기신호로 변환하여 출력함으로써 현대 음악에 걸맞게 음량이 크고 풍부하면서도 원음에 가까운 섬세한 소리를 제공할 수 있는 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 복수개의 현침 각각의 내부에 설치되는 음향센서를 전기적으로 연결하는 전기배선이 외부로 노출되는 것을 최소화하여 연주에 영향을 주지 않으면서 현악기의 보관 및 휴대가 용이하도록 하는 한편, 현악기의 디자인을 훼손하지 않도록 하는 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 내부에 공명부를 구비한 본체; 상기 본체의 일측부 상면에 상기 본체의 폭방향으로 설치된 브릿지; 상기 본체의 타측부 상면에 상기 본체의 폭방향으로 서로 분할된 복수개의 주현침을 포함하는 현침; 상기 브릿지와 상기 현침 사이의 상기 본체의 상면에 설치된 복수개의 안족; 일측단은 상기 브릿지에 고정되고, 타측단은 상기 주현침의 상부에 지지된 상태로 상기 본체의 타측부에 고정된 상태에서 상기 안족에 의해 조율되는 복수개의 현; 상기 주현침의 수용부 각각에 하나씩 설치되어 상기 현의 진동에 대응하여 상기 주현침 내에서 발생하는 진동음을 개별적인 전기신호로 변환하여 출력하는 음향센서; 상기 본체의 타측부 측면에 설치되어 상기 음향센서로부터 각각 전송된 전기신호를 외부로 출력하는 다채널 오디오 커넥터; 및 상기 음향센서와 상기 다채널 오디오 커넥터를 전기적으로 접속하여 상기 음향센서로부터 출력된 전기신호를 상기 다채널 오디오 커넥터로 전달하는 오디오 선; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기를 제공한다.
바람직하게, 상기 본체는 타측부 내부에 상기 오디오 선이 수용되는 수용부가 마련되어 있되, 상기 수용부는 상기 공명부와 분리되고, 상부에는 상기 주현침의 배선구멍과 연통하는 적어도 하나의 관통구멍이 형성되어 상기 오디오 선이 상기 관통구멍을 통해 상기 수용부로 인입되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 주현침으로부터 인출된 상기 오디오 선을 상기 수용부로 유도하는 배선 처리부를 더 포함하되, 상기 배선 처리부는 상기 현침의 하부와 상기 수용부 사이에 상기 현침과 나란한 방향으로 설치되는 한 쌍의 지지바로 이루어지거나, 상기 본체의 타측부 상부에 형성된 홈 구조로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 현침은 상기 주현침 사이에 각각 하나씩 배치되는 부현침을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 주현침과 상기 부현침은 일정 간격으로 이격되되, 상기 부현침은 상기 주현침보다 큰 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 음향센서는 상기 주현침의 수용부 내측면에 접착수단을 통해 부착되어 상기 주현침의 진동을 감지하여 전기신호로 변환하는 압전소자를 포함하되, 상기 압전소자는 압전 박막 필름과, 상기 압전 박막 필름이 생성하는 전기를 획득할 수 있도록 상기 압전 박막 필름의 전면과 후면에 각각 설치되고 상기 오디오 선과 연결된 제1 및 제2 전극판을 포함하되, 상기 압전 박막 필름은 PZT(lead zirconate titanate) 또는 PVDF(Polyvnylidenefluorides) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 음향센서는 상기 압전소자를 통해 생성된 전기신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 주현침의 내부에 상기 음향센서가 설치된 상태에서 상기 주현침의 내부를 밀폐하는 밀폐부재를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 현악기 본체의 일측부 상면에 폭방향으로 설치된 현침을 현의 수에 일대일 대응되도록 복수개의 주현침으로 분할하고, 복수개의 분할된 주현침의 내부에 각각 음향센서를 장착하여 각 주현침 내에 대응하는 진동음을 개별적인 전기신호로 변환하여 출력하는 현악기를 제공함으로써 각 현에 일대일 대응하는 음향을 독립적으로 제공하고, 이를 통해 각 현에 대응하여 외부의 독립된 이퀄라이저를 적용하여 음색 조절이 가능함에 따라 현대 음악에 걸맞게 음량이 크고 풍부하면서도 원음에 가까운 섬세한 소리를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수개의 현침 각각의 내부에 설치되는 음향센서를 전기적으로 연결하는 전기배선이 외부로 노출되는 것을 최소화하여 연주에 영향을 주지 않으면서 현악기의 보관 및 휴대가 용이하도록 하는 한편, 현악기의 디자인을 훼손하지 않도록 할 수 있다.
더 나아가서, 본 발명은 각 현에 대응하는 외부의 음향 증폭 장치를 통해 각 현에 대응하는 스피커를 독립적으로 설치하는 것이 가능하고, 이를 통해 다채널 음향 시스템을 구현하여 청중들에게 입체감이 있는 음악 공연을 제공함으로써 기존의 단일 마이크 또는 스테레오 마이크에 비해 월등하게 확장된 공간감을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 5.1 채널의 음향체계가 적용되고 있는 현대의 디지털 방송 시스템에 친화적일 뿐만 아니라, 다채널 음향 스피커 시스템이 구축된 장소에서는 컴퓨터의 앱을 활용하여 다양하게 움직이는 음향 효과를 연출할 수 있고, 각 현에 대응하여 출력되는 전기신호를 트리거로 활용하여 디지털 조명 시스템과 디지털 분수 시스템과 연동하여 실시간 연주 음계와 리듬에 동기화되는 조명쇼 및 분수쇼를 연출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 현악기의 현침을 설명하기 위해 상면에서 바라본 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 현악기를 저면에서 바라본 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 현침을 설명하기 위하여 도시한 조립 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 현악기를 상면에서 바라본 분해 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 현악기를 하면에서 바라본 분해 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 음향센서가 주현침 내에 설치된 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 음향센서가 주현침 내에 설치된 상태를 도시한 도면.
도 9는 도 7에 도시된 음향센서의 등가 회로도.
도 10은 도 8에 도시된 음향센서의 등가 회로도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 현악기의 현침을 설명하기 위해 상면에서 바라본 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 현악기를 저면에서 바라본 분해 사시도이다. 여기서는 설명의 편의를 위해 일례로 현악기들 중에서 거문고를 예로 들어 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기(100)는 본체(110), 브릿지(120), 현침(130), 안족(140), 현(150), 음향센서(160, 도 8참조), 다채널 오디오 커넥터(170) 및 오디오 선(180)을 포함한다.
본체(110), 브릿지(120) 및 안족(140)의 각 구조와 형상, 그리고 이들 간의 결합구조는 공지된 재래식 거문고들과 동일한 구조, 형상 및 결합구조를 가질 수 있다. 즉, 본 발명에서 현악기의 본체(110), 브릿지(120), 안족(140) 및 현(150)의 구조와 형상, 그리고 이들의 결합구조는 도 1 및 도 2에 도시된 구조로 제한되지 않고 공지된 재래식 거문고에 적용된 다양한 구조와 형상, 그리고 체결 구조가 가능하다.
예를 들어, 본체(110)는 내부에 공명부(도시되지 않음)가 구비되고, 브릿지(120)는 본체(110)의 일측부(111)의 상면에 본체(110)의 폭방향으로 설치된다. 그리고, 브릿지(120)와 현침(130) 사이의 본체(110)의 상면에는 복수개의 안족(140)이 설치되고, 복수개의 현(150)은 일측단이 브릿지(120)에 고정되고 타측단이 현침(130)의 상부에 지지된 상태로 본체(110)의 타측부(112)에 고정된 상태에서 안족(140)에 의해 조율된다.
본 발명에 따른 현침(130)은 본체(110)의 타측부(112) 상면에 본체(110)의 폭방향으로 설치되고, 도 1 내지 도 3과 같이 서로 분할된 복수개의 주현침(131)을 포함한다.
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 현침을 설명하기 위하여 도시한 조립 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 현악기를 상면에서 바라본 분해 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 현악기를 하면에서 바라본 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른예에 따른 현침(130)은 주현침(131)과 이웃하여 각각 하나씩 배치되는 복수개의 부현침(132)을 더 포함할 수 있다.
부현침(132)은 주현침(131)을 보호하고 전체적인 현악기의 디자인을 구성하는 역할을 수행하기 위해 설치되는 것으로, 본 발명에서 반드시 필요한 필수적인 요소는 아니다.
주현침(131) 각각의 상부에는 한 개의 현(150)이 지지되고, 그 내부에는 음향센서(160, 도 8참조)가 설치된다. 이러한 주현침(131)은 각각 도 4와 같이 이웃하는 부현침(132)과 일정 간격으로 이격 배치되되, 그 폭은 부현침(132)보다 작은 폭으로 형성될 수 있다.
부현침(132)은 주현침(131)과 동일 재질로 주현침(131) 사이에 각각 한 개씩 배치된다. 이러한 부현침(132)은 이웃하는 주현침(131)과 일정 간격으로 이격배치된다. 이때, 주현침(131)과 부현침(132) 사이의 간격은 현(150)이 주현침(131)과 부현침(132) 사이의 틈새로 빠지지 않도록 비교적 좁은 간격으로 형성된다. 즉, 주현침(131)과 부현침(132) 사이의 간격은 현(150)의 두께보다 작은 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 부현침(132)은 도 4와 같이, 주현침(131) 각각에 지지되는 현(150)이 연주중에 주현침(131)의 상부로부터 이탈되는 것을 방지하도록 주현침(131)보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 즉, 주현침(131)의 상부에 지지되는 현(150)이 연주중에 현침(130)의 길이방향으로 이동하여 주현침(131)으로부터 이탈하는 경우에도 이웃하는 부현침(132)의 상부에 지지되도록 하여 현(150)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
현침(130)을 구성하는 주현침(131)과 부현침(132)의 개수는 현의 개수에 따라 결정된다. 예를 들어, 현이 6개인 거문고의 경우 주현침(131)은 6개이고, 부현침(132)은 7개 또는 8개가 설치될 수 있다. 이러한 주현침(131)과 부현침(132)은 하부가 서로 일체로 연결된 상태에서 상부만 서로 분리되어 이격되거나, 혹은 상부와 하부가 서로 분리된 상태로 본체(110)의 타측부(112) 상면에 독립적으로 설치될 수도 있으나, 바람직하게는 상부와 하부가 서로 분리된 상태로 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명은 현침(130)을 현(150)의 개수에 대응하여 복수개의 주현침(131)으로 분할함으로써 현(150)이 지지하고 있는 주현침(131) 각각의 수용부(131a)에 설치된 음향센서(160, 도 8참조) 간의 음향 임피던스를 증가시켜 인접한 주현침(131) 간의 진동음 간섭을 최소화할 수 있다.
즉, 해당 현이 지지되는 주현침(131)의 진동음은 최대한 수음하되, 인접한 현이 지지되는 주현침(131)의 진동음은 전달되지 않도록 하여 인접한 주현침(131) 간에 발생하는 진동음(음향)이 간섭되는 것을 최대한 억제하여 음향의 독립성을 확보할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 음향센서의 구성을 설명하기 위하여 음향센서가 주현침 내에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 9는 도 7에 도시된 음향센서의 등가 회로도이다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 음향센서(160, 도 8참조)는 전술한 바와 같이, 주현침(131) 각각의 내부에 하나씩 설치되어 주현침(131)의 상부에 일정한 장력으로 거치되는 현(150)의 진동에 대응하여 주현침(131) 내에서 발생하는 진동음을 개별적인 전기신호로 변환하여 오디오 선(180)을 통해 다채널 오디오 커넥터(170)로 출력한다.
이러한 음향센서(160)는 주현침(131)의 진동음을 감지하여 전기신호로 변환하는 압전소자(161)를 포함한다. 압전소자(161)는 주현침(131) 각각의 내부에 접착수단(101)을 통해 부착되는 압전 박막 필름(161-1)과, 압전 박막 필름(161-1)을 통해 생성된 전기신호를 획득할 수 있도록 압전 박막 필름(161-1)의 전면과 후면에 각각 설치되고 오디오 선(180)과 연결된 제1 및 제2 전극판(161-2, 161-3)을 포함한다.
예를 들어, 압전소자(161)는 메저먼트 스페셜티즈사(Measurement Specialties, Inc)에서 제공하는 압전 박막 필름을 포함하는 압전소자를 사용할 수 있다. 또한, 압전 박막 필름(161-1)으로는 PZT(lead zirconate titanate)와 같은 압전 세라믹을 사용하는 대신에 높은 민감도와 유연성을 제공하기 위하여 PVDF(Polyvnylidenefluorides)와 같은 압전 박막 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
압전소자(161)는 주현침(131)으로부터 자연 이탈되거나, 혹은 주현침(131)의 떨림으로 인해 이탈되는 것을 방지하기 위하여 접착수단(101)을 통해 주현침(131)에 부착된다. 예를 들면, 접착수단(101)으로는 상온에서 응고되는 젤 형태의 접착제를 이용하여 제1 전극판(161-2)의 하면을 주현침(131)의 내측면에 부착하여 고정할 수 있다.
압전소자(161)가 내부에 수납된 후 주현침(131)의 수용부(131a)는 외부에서 이물질이 내부로 유입되어 고장 또는 전기적 단락 등이 유발되는 것을 방지하는 한편, 불필요한 잡음이 유입되거나, 주현침(131)의 떨림이 손실되는 것을 방지하기 위하여 밀폐부재(102)로 밀폐되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 밀폐부재(102)로는 주현침(131)의 수용부(131a)를 밀폐하도록 필러(filer), 금박지 또는 은박지 등을 사용할 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 음향센서(160)는 주현침(131) 각각에 하나씩 설치되고, 이들은 오디오 선(180)을 통해 다채널 오디오 커넥터(170)에 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 각 음향센서(160)의 제1 전극판(161-2)은 오디오 선(180)의 공통선(음극선(-))을 통해 다채널 오디오 커넥터(170)의 공통핀에 전기적으로 접속되고, 제2 전극판(161-3)은 오디오 선(180)의 신호선(양극선(+))을 통해 다채널 오디오 커넥터(170)의 신호핀에 각각 전기적으로 접속되어 다채널을 구성한다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 음향센서의 구성을 설명하기 위하여 음향센서가 주현침 내에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 도 8에 도시된 음향센서의 등가 회로도로서, 본 발명의 다른 예에 따른 음향센서(160)는 압전소자(161)를 통해 생성된 전기신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(162)를 더 포함하고, 증폭부(162)는 능동소자인 트랜지스터(162-1)와 수동소자인 저항(162-2)을 포함한다.
한편, 도 3 및 도 6과 같이, 본체(110)의 타측부(112) 내부에는 오디오 선(180)이 수용되는 수용부(110b)가 마련되어 있다. 본 발명에 따른 수용부(110b)는 악기의 공명에 영향을 주지않도록 공명부(도시되지 않음)와 분리되되, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부에는 적어도 하나의 주현침(131)의 배선구멍(131b)과 연통하는 적어도 하나의 관통구멍(110b-1)이 형성되어 있다. 이에 따라, 오디오 선(180)은 주현침(131)의 하부에 마련된 배선구멍(131b)과 관통구멍(110b-1)을 통해 수용부(110b)로 인입된다. 그리고, 이러한 수용부(110b)는 덮개(103)에 의해 밀폐된다.
또한, 본 발명에 따른 현악기(100)는 도 2 및 도 5와 같이, 주현침(131)으로부터 인출된 오디오 선(180)을 수용부(110b)로 유도하기 위하여 현침(130)의 하부와 수용부(110b) 사이에 현침(130)과 나란한 방향으로 설치되는 배선 처리부(190)를 더 포함할 수 있다.
배선 처리부(190)는 일례로 현침(130)의 하부 양측부가 지지되도록 서로 나란하도록 본체(110)의 타측부(112) 상면에 본체(110)의 폭방향으로 설치된 한 쌍의 지지바(191, 192)로 이루어질 수 있다. 이를 통해 현침(130)이 하부 양측부가 한 쌍의 지지바(191, 192)의 상부에 지지됨에 따라 현침(130)의 하부와 본체(110)의 타측부(112) 상면 사이에는 오디오 선(180)이 외부로 노출되지 않으면서 수용부(110b)로 인입될 수 있는 공간이 마련된다. 따라서, 본 발명에서는 오디오 선(180)이 외부로 노출되는 것을 최소화하여 연주에 영향을 주지 않으면서 현악기의 보관 및 휴대가 용이하도록 하는 한편, 현악기의 디자인이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명은 배선 처리부(190)가 한 쌍의 지지바(191, 192) 구조로 형성되는 것이 아니라, 본체(110)의 타측부 상부에 형성된 홈 구조로 형성될 수도 있다. 즉, 현침(130)이 설치되는 본체(110)의 타측부 상부에 주현침(131)의 하부와 연통하는 홈(도시되지 않음)을 형성하여 상기 홈을 통해 오디오 선(180)을 수용부(110b)로 유도할 수도 있다.
이하, 현이 진동할 때 발생하는 음향을 전기신호로 변환하는 동작 과정을 설명한다.
연주자가 연주시 주현침(131)에 걸쳐진 현(150)을 진동시키면, 주현침(131)과 현(150)은 진동 전달 매체 간의 성질 차이에 의해 파동의 성질이 변환된다. 즉, 파동의 진행방향과 수평방향으로 운동하는 현(150)의 횡파적 파동 성질이 주현침(131) 부위에서 파동의 진행방향과 수직방향으로 운동하는 종파적 파동 성질로 변환되어 주현침(131)으로 전달된다. 이때, 주현침(131)으로 전달된 파동은 현(150)이 진동할 때 발생된 파동과 진동수, 진동폭 및 진동파형에 상응하는 성질을 갖게 된다.
이후, 주현침(131)으로 전달된 파동은 주현침(131)의 몸체를 통해 주현침(131)의 내부에 부착되어 있는 압전소자(161)의 압전 박막 필름(161-1)으로 전달된다. 이때, 압전소자(161)의 압전 박막 필름(161-1)으로 전달된 파동은 종파적 성질을 지니고 있기 때문에 압전 박막 필름(161-1)에는 압전 박막 필름(161-1)으로 전달된 파동이 갖고 있는 진동수, 진동폭 및 진동파형에 상응하는 밀고 당기는 힘이 가해진다.
이에 따라, 압전 박막 필름(161-1)에는 전기가 발생되고, 이때, 발생되는 전기는 주현침(131)에 전달된 파동에 상응하는 진동수, 진동폭 및 진동파형에 대응하게 된다. 결과적으로 현(150)이 진동할 때 발생하는 음향은 주현침(131)을 경유하여 압전 박막 필름(161-2)으로 전달되어 전기신호로 변환되며, 이렇게 변환된 전기신호가 제1 및 제2 전극판(161-2, 161-3)과 오디오 신호선(180)을 통해 외부로 출력된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 오디오 선(180)은 본체(111)의 타측부(103)에 설치된 다채널 오디오 커넥터(170)와 연결된다. 그리고, 다채널 오디오 커넥터(170)는 다채널 오디오 플러그(200)와 접속된다. 이에 따라, 오디오 선(180)을 통해 출력되는 전기신호는 다채널 오디오 커넥터(170)와 다채널 오디오 플러그(200)를 경유하여 외부 스피커로 전송된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 현악기의 동작 특성을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 먼저, 연주시 현(150)의 진동은 주현침(131)으로 전달되고, 주현침(131)으로 전달된 파동은 주현침(150)의 내부에 삽입되어 부착되어 있는 압전소자(161)로 전달된다. 주현침(131)의 내부에 각각 설치된 압전소자(161)는 현(150)에 일대일 대응하는 주현침(131)의 진동음을 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 압전소자(161)를 통해 생성된 전기신호는 오디오 선(180)과 다채널 오디오 커넥터(170)를 통해 전달되고, 다채널 오디오 커넥터(170)로 전달된 전기신호는 다채널 오디오 플러그(200)를 통해 외부의 이퀄라이저 장치(도시되지 않음)로 출력된다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 일례로 대한민국의 전통 악기인 거문고를 위주로 기술되었으나, 본 발명의 기술적 사상이 국악의 전통 악기인 거문고로 한정되는 것은 결코 아니며, 거문고와 유사한 가야금, 그리고 일본의 고또(koto), 중국의 쟁(zheng), 베트남의 단 짜인(檀箏) 등에도 적용할 수 있다. 즉, 본 발명은 현침의 상부에 현안장(새들)이 더 장착된 일본의 고토(koto), 중국의 쟁(zheng) 등 안족(주, 쟁주)과 현침(용각, 전가)이 구비된 동양의 지터(Zither)류 현악기에 두루 적용할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 현악기 101 : 접착수단
102 : 밀폐부재 110 : 본체
103 : 덮개 110b : 수용부
110b-1 : 관통구멍 111 : 일측부(본체)
112 : 타측부(본체) 120 : 브릿지
130 : 현침 131 : 주현침
132 : 부현침 140 : 안족
150 : 현 160 : 음향센서
161 : 압전소자 161-1 : 압전 박막 필름
161-2, 161-3 : 제1 및 제2 전극판 162 : 증폭부
162-1 : 트랜지스터 162-2 : 저항
170 : 다채널 오디오 커넥터 180 : 오디오 선
190 : 배선 처리부 191, 192 : 지지바
200 : 다채널 오디오 플러그

Claims (8)

  1. 내부에 공명부를 구비한 본체;
    상기 본체의 일측부 상면에 상기 본체의 폭방향으로 설치된 브릿지;
    상기 본체의 타측부 상면에 상기 본체의 폭방향으로 서로 분할된 복수개의 주현침과, 상기 주현침과 이격되어 상기 주현침 사이에 각각 하나씩 배치되는 부현침을 포함하는 현침;
    상기 브릿지와 상기 현침 사이의 상기 본체의 상면에 설치된 복수개의 안족;
    일측단은 상기 브릿지에 고정되고, 타측단은 상기 주현침의 상부에 지지된 상태로 상기 본체의 타측부에 고정된 상태에서 상기 안족에 의해 조율되는 복수개의 현;
    상기 주현침의 수용부 각각에 하나씩 설치되어 상기 현의 진동에 대응하여 상기 주현침 내에서 발생하는 진동음을 개별적인 전기신호로 변환하여 출력하는 음향센서;
    상기 본체의 타측부 측면에 설치되어 상기 음향센서로부터 각각 전송된 전기신호를 외부로 출력하는 다채널 오디오 커넥터;
    상기 음향센서와 상기 다채널 오디오 커넥터를 전기적으로 접속하여 상기 음향센서로부터 출력된 전기신호를 상기 다채널 오디오 커넥터로 전달하는 오디오 선;
    상기 주현침으로부터 인출된 상기 오디오 선을 상기 수용부로 유도하되, 상기 현침의 하부와 상기 수용부 사이에 상기 현침과 나란한 방향으로 설치되는 한 쌍의 지지바로 이루어지거나, 상기 본체의 타측부 상부에 형성된 홈 구조로 이루어진 배선 처리부; 및
    상기 주현침의 내부에 상기 음향센서가 설치된 상태에서 상기 주현침의 내부를 밀폐하는 밀폐부재; 를 포함하되,
    상기 본체는 타측부 내부에 상기 오디오 선이 수용되는 수용부가 마련되어 있되, 상기 수용부는 상기 공명부와 분리되고, 상부에는 상기 주현침의 배선구멍과 연통하는 적어도 하나의 관통구멍이 형성되어 상기 오디오 선이 상기 관통구멍을 통해 상기 수용부로 인입되도록 하고,
    상기 주현침과 상기 부현침은 일정 간격으로 이격되되, 상기 부현침은 상기 주현침보다 큰 폭을 갖도록 형성되고,
    상기 음향센서는 상기 주현침의 수용부 내측면에 접착수단을 통해 부착되어 상기 주현침의 진동을 감지하여 전기신호로 변환하는 압전소자와, 상기 압전소자를 통해 생성된 전기신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함하되, 상기 압전소자는 압전 박막 필름과, 상기 압전 박막 필름이 생성하는 전기를 획득할 수 있도록 상기 압전 박막 필름의 전면과 후면에 각각 설치되고 상기 오디오 선과 연결된 제1 및 제2 전극판을 포함하되, 상기 압전 박막 필름은 PZT(lead zirconate titanate) 또는 PVDF(Polyvnylidenefluorides) 중 어느 하나를 사용하는,
    것을 특징으로 하는 다채널 음향 픽업 기능을 구비한 현악기.
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