KR102313695B1 - 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기에 관한 것으로서, 특히 취구만 있는 양쪽 개방형 관악기의 음역에 리드부로 연주하는 한쪽 개방형 관악기의 음역을 합하여 양쪽 개방형 관악기의 음역보다 한 옥타브 낮은 음역, 즉 저음이 확장되도록 한 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기에 관한 것이다.
본 발명의 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트는, 일단부가 폐쇄된 관 형태로 이루어진 관악기의 헤드 조인트로서, 상기 일단부로부터 소정 거리를 두고 취구와 리드부가 상호 이격되어 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기{Headjoint for wind instrument having embouchure and reed and wind instrument including the same}

본 발명은 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기에 관한 것으로서, 특히 취구만 있는 양쪽 개방형 관악기의 음역에 리드부로 연주하는 한쪽 개방형 관악기의 음역을 합하여 양쪽 개방형 관악기의 음역보다 한 옥타브 낮은 음역, 즉 저음이 확장되도록 한 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기에 관한 것이다.

관악기는 양쪽 개방형 관악기와 한쪽 개방형 관악기로 나눌 수 있다.

양쪽 개방형 관악기는 리코더나 단소와 같은 세로피리, 피페나 플루트 또는 소금, 대금 등과 같은 가로피리 들이 이에 속한다.

한쪽 개방형 관악기는 입술을 붙이고 떨리게 하여 부는 금관악기나, 단일 리드를 갖는 클라리넷이나 섹소폰, 이중 리드를 갖는 오보에, 국악기의 피리 등이 있다.

이러한 관악기들은 상대적으로 관의 직경보다 관의 길이가 훨씬 큰데, 이는 공명주파수가 관의 길이에 의해 주로 결정되고 관의 굵기에 의해서는 별로 영향을 받지 않는 구조를 갖게 하기 위해서이다.

이와 같이 관의 길이에 의해 주로 공명주파수가 결정되는 관악기에 대하여 공명주파수를 다음과 같이 식으로 나타낼 수 있다.

양쪽 개방형 관악기의 관의 직경을 a, 관의 길이를 L, 음파의 위상속도를 c, 자연수를 n 이라고 하면 공명주파수 f_n은 다음 식과 같이 나타내어진다.

n 이 1 인 경우는 기본주파수이고, n 이 2, 3, … 인 경우는 제 2 이상의 고조파인 경우이다.

도 1은 양쪽 개방형 관악기의 관 내부에서의 파장의 크기를 나타낸 것으로서, (a)는 제1고조파음인 기본음의 정상파를 나타낸 것이고, (b)는 제2고조파음인 2배음의 정상파를 나타낸 것이다.

양쪽 개방형 관악기의 공명주파수는 기본주파수의 1 배, 2 배, 3 배, …와 같이 자연수의 배수가 된다.

즉, 양쪽 개방형 관악기는 기본음의 반 파장이 관의 길이보다 약간 큰 음이 발생하며, 그 배음의 파장이 기본음의 반 파장의 1/2, 1/3, 1/4 등으로 작아져서 주파수는 2 배, 3 배, 4 배 등으로 음이 발생한다.

따라서, 가로피리에서 제 1 옥타브 음인 기본음을 발생시키고, 취구에 주입하는 바람의 방향과 속도 등을 잘 조절하여 제 2 옥타브 음인 2 배음, 제 3 옥타브 음인 4 배음 등을 연주할 수 있게 된다.

이에 반해, 관의 한쪽이 막혀 있는 한쪽 개방형 관악기의 경우에는 공명주파수 f_n은 다음 식과 같이 나타내어진다.

n 이 1 인 경우는 기본주파수이고, n 이 2, 3, … 인 경우는 제 2 이상의 고조파인 경우이다.

도 2는 한쪽 개방형 관악기의 관 내부에서의 파장의 크기를 나타낸 것으로서, (a)는 제1고조파음인 기본음의 정상파를 나타낸 것이고, (b)는 제2고조파음인 3배음의 정상파를 나타낸 것이다.

즉, 한쪽 개방형 관악기의 공명주파수는 기본주파수의 1 배, 3 배, 5 배, …와 같이 홀수배의 배수가 된다.

즉, 한쪽 개방형의 관악기는 기본음의 1/4 파장이 관의 길이보다 약간 큰 음이 발생하며, 그 배음이 기본음의 1/4 파장의 1/3, 1/5, 1/7 등으로 작아져서 주파수는 3 배, 5 배, 7 배 등으로 음이 발생한다.

따라서, 리드로 연주할 때는 기본음을 내고 리드에 주입하는 바람의 속도나 공기압력 등을 잘 조절하여도 같은 관의 길이에서는 옥타브 높은 음이 발생되지 않아 배음을 이용해 옥타브 음의 구현을 위해서는 기본음이 발생되는 길이보다 긴 관과 추가적인 구멍과 키의 운지를 필요로 한다.

관악기에서는 손가락 수보다 많은 구멍이나, 구멍의 간격이 손가락 간격보다 넓어 운지가 어려울 경우 키를 채용한다.

따라서, 같은 관의 길이에 대해 양쪽 개방형 관악기의 기본음보다 한쪽 개방형 관악기의 기본음은 한 옥타브 낮은 소리가 나게 된다.

기존의 관악기들은 바람을 주입하는 취구만 있거나 리드만 부착되어 있다.

따라서, 취구 또는 리드를 통한 바람의 양이나 세기 방향, 압력 등을 조정하여 상술한 바와 같이 기본음과 배음을 발생시키는 구조를 가지고 있었다.

따라서, 취구로 연주하는 양쪽 개방형 관악기의 경우는 손가락으로만 막는 지공만 가지고 있을 경우 기본음과 2 배음 정도로 두 옥타브의 음을 구현할 수 있으며, 3 옥타브 이상을 발생시키려면 추가적으로 손가락 수보다 많은 구멍이 요구되기 때문에 추가적인 구멍과 구멍을 손가락이 아닌 패드와 스프링 등을 사용하여 막거나 열수 있게 만든 구조물인 키를 사용하여 구멍을 막거나 열 수 있게 제작되어 있다.

리드로 연주하는 한쪽 개방형 관악기의 경우는 지공만 있을 경우에는 기본음인 한 옥타브의 음만을 구현할 수 있으며, 키와 추가적인 구멍을 설치하여 배음을 이용하여 두 옥타브를 구현하며, 좀 더 복잡한 키를 설치하여 배음을 이용하여 세 옥타브 이상을 구현할 수 있도록 제작되어 있다.

또한, 양쪽 개방형 관악기는 기본음인 제 1 옥타브음과 2 배음인 제 2 옥타브 음이 거의 같은 운지로 음을 발생시킬 수 있으며, 4 배음인 제 3 옥타브의 경우 약간 다른 운지로 음을 발생시키게 된다.

반면에, 한쪽 개방형 관악기의 경우에는 배음을 사용한 제 2 옥타브 음 및 제 3 옥타브 음이 기본음 운지와 전반적으로 다르게 된다.

한편, 리드는 클라리넷이나 섹소폰에서 사용되는 단일리드, 오보에나 국악기의 피리에서 사용되는 이중리드, 하모니카에서 사용되는 막대 리드 등이 있다.

단일리드는 리드의 크기에 맞는 마우스피스라는 구조물을 만들어 이에 부착하여 사용을 하며, 이중리드는 반으로 접어 겹쳐진 겹리드를 끝부분을 묶어 이에 맞는 관에 끼워 사용을 한다.

막대 리드는 리드의 크기보다 약간 큰 구멍을 형성한 지지대 판에 리드를 고정하여 구멍의 사이로 리드가 진동할 수 있는 구조물을 만들어 사용한다.

KR 10-0961435 B1 (2010.06.09.공고)

본 발명의 목적은 취구만 있는 양쪽 개방형 관악기의 음역에 리드부로 연주하는 한쪽 개방형 관악기의 음역을 합하여 양쪽 개방형 관악기의 음역보다 한 옥타브 낮은 음역, 즉 저음이 확장되도록 한 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트는, 일단부가 폐쇄된 관 형태로 이루어진 관악기의 헤드 조인트로서, 상기 일단부로부터 소정 거리를 두고 취구와 리드부가 상호 이격되어 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 취구의 중심과 리드부의 중심은 상기 일단부로부터 동일한 거리에 위치하고, 상기 취구와 리드부는 상기 헤드 조인트의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 위치할 수 있다.

이때, 상기 취구로 연주하는 경우에는 아랫 입술과 턱 사이의 얼굴 부위로 상기 리드부를 밀폐할 수 있고, 상기 리드부로 연주하는 경우에는 윗 입술과 코 사이의 얼굴 부위로 상기 취구를 밀폐할 수 있도록, 상기 취구와 리드부가 이격되어 배치된다.

대안으로, 상기 취구와 리드부는 상기 헤드 조인트의 길이 방향을 따라 이격되어 배치될 수도 있다.

아울러, 상기 헤드 조인트의 외주면에는 길이 방향 또는 원주 방향으로 슬라이딩 가능하게 덮개가 마련되고, 상기 덮개는 취구로 연주하는 경우에는 리드부를 막아주고, 리드부로 연주하는 경우에는 취구를 막아주도록 이루어진 것이 바람직하다.

이때, 상기 덮개에는 관통공이 형성되어 상기 관통공을 통해 취구 또는 리드부가 개방된다.

또한, 상기 덮개에는 하나 이상의 돌출부가 형성되고, 사용자는 상기 돌출부가 얼굴과 접촉되도록 하여 상기 덮개를 슬라이딩시킬 수 있게 이루어진다.

아울러, 상기 리드부는 막대 리드(free reed)로 이루어지고, 상기 막대 리드는 고정된 고정부의 폭이 반대쪽 끝단의 폭 보다 넓게 형성된 것을 특징으로 한다.

이러한 상기 리드부의 막대의 길이를 l, 관악기의 음향학적 관의 길이를 L 이라고 하면, 0.04 ≤ l² / L < 0.11 (단, 길이의 단위는 ㎝)의 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 리드부는 막대 리드(free reed)로 이루어지고, 상기 막대 리드의 상부에는 타원형의 고리 형태로 이루어진 보호대가 설치되며, 상기 고리 형태의 보호대의 구멍은 상기 리드부와 연통되게 위치하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 보호대의 구멍에서 상기 리드부와 맞닿은 하측은 상기 막대 리드보다 크게 형성되고, 상측은 상기 막대 리드보다 작게 형성된다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관악기는 전술한 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.

본 발명에 의할 경우, 취구와 리드부를 동시에 형성하여 취구로 연주할 때에는 리드부를 막아 양쪽 개방형 관악기로 동작하고, 리드부로 연주할 때에는 취구를 막아 한쪽 개방형 관악기로 동작을 하도록 함으로써, 취구로 연주하는 양쪽 개방형 관악기의 음역보다 한 옥타브 낮은 저음을 발생시켜 저음이 확장된 관악기를 구현하여 양쪽 개방형 관악기의 기존의 옥타브 보다 한 옥타브 더 확장된 음을 발생시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 기존 양쪽 개방형 관악기보다 관의 길이를 반으로 줄여 같은 음역을 구현할 수 있으며, 키가 없는 관악기에서도 세 옥타브의 음역을 용이하게 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 양쪽 개방형 관악기의 관 내부에서의 파장의 크기를 나타낸 도면으로서, (a)는 제1고조파음인 기본음의 정상파를 나타낸 것이고, (b)는 제2고조파음인 2배음의 정상파를 나타낸 것이다.
도 2는 한쪽 개방형 관악기의 관 내부에서의 파장의 크기를 나타낸 도면으로서, (a)는 제1고조파음인 기본음의 정상파를 나타낸 것이고, (b)는 제2고조파음인 3배음의 정상파를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 4의 (a)는 도 3에서 리드부를 막아야 하는 영역을 실선 빗금으로 나타낸 도면이고, (b)는 도 3에서 취구를 막아야 하는 영역을 실선 빗금으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트의 제2실시예를 나타낸 도면으로서, (a)는 덮개가 리드부를 덮고 있는 상태를 나타낸 것이고, (b)는 덮개가 취구를 덮고 있는 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트의 제3실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트를 포함하는 관악기를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트의 제1실시예를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 취구(11)와 리드부(13)가 형성된 관악기의 헤드 조인트(10)는, 일단부가 폐쇄된 관 형태로 이루어진 것으로서, 폐쇄된 일단부로부터 소정 거리를 두고 취구(11)와 리드부(13)가 상호 이격되어 형성된다.

이때, 취구(11)의 중심과 리드부(13)의 중심은 폐쇄된 일단부로부터 동일한 거리에 위치하고, 취구(11)와 리드부(13)는 헤드 조인트(10)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 위치한다.

이러한 헤드 조인트(10)를 포함한 관악기는 취구(11)와 리드부(13)를 동시에 형성하여 취구(11)로 연주할 때에는 리드부(13)를 막아 양쪽 개방형 관악기로 동작하고, 리드부(13)를 연주할 때에는 취구(11)를 막아 한쪽 개방형 관악기로 동작을 하게 함으로써, 취구(11)로 연주하는 양쪽 개방형 관악기의 음역보다 한 옥타브 낮은 저음을 발생시켜 저음이 확장된 관악기를 구현하여 기존의 음역보다 한 옥타브 더 확장된 음역을 발생시킬 수 있게 된다.

관의 한쪽 끝이 막혀 있고 취구가 있는 가로 피리에서 취구로 바람을 불어 소리를 내면 양쪽 개방형 관악기로 동작하여 기본음이 관 길이의 반 파장인 음이 발생한다.

취구 대신 리드를 부착하여 리드부를 통하여 연주를 하면 한쪽 개방형 관악기로 동작하여 기본음이 관길이의 1/4 파장인 음이 발생한다.

이와 같이, 취구(11)와 리드부(13)를 모두 형성하고 취구(11)로 연주할 때에는 리드부(13)를 막고, 리드부(13)로 연주할 때에는 취구(11)를 막아 주는 구조를 형성함으로써, 취구(11)로 양쪽 개방형 관악기의 기본음과 배음을 연주하고, 리드부(13)로 양쪽 개방형 관악기의 기본음보다 한 옥타브 낮은 한쪽 개방형 관악기의 기본음을 구현하여 기존의 취구만 형성한 악기보다 한 옥타브 낮은 저음을 구현하여 저음이 확장된 관악기를 구현할 수 있게 된다.

또한, 키가 없이 지공만 구비되어 두 옥타브 약간 넘는 음만 구현되는 악기에서 세 옥타브가 약간 넘는 음을, 세 옥타브 이상의 음이 구현되는 피콜로나 플루트에서는 헤드 조인트 부분을 본 발명에 의한 기술을 적용한 헤드 조인트(10)를 연결하여 사용하면 기본음보다 한 옥타브 낮은 음이 확장되어 네 옥타브 이상의 음이 구현되는 관악기가 된다.

한편, 리드부(13)는 막대 리드(free reed)로 이루어지고, 막대 리드는 고정된 고정부의 폭이 반대쪽 끝단의 폭 보다 넓게 형성된 것이 바람직하다.

이러한 리드부(13)의 막대의 길이를 l, 관악기의 음향학적 관의 길이를 L 이라고 하면, 0.04 ≤ l² / L < 0.11 (단, 길이의 단위는 ㎝)의 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

도 4의 (a)는 도 3에서 리드부를 막아야 하는 영역을 실선 빗금으로 나타낸 도면이고, (b)는 도 3에서 취구를 막아야 하는 영역을 실선 빗금으로 나타낸 도면이다.

취구(11)로 연주하는 경우에는 아랫 입술과 턱 사이의 얼굴 부위로 리드부(13)를 밀폐할 수 있고, 리드부(13)로 연주하는 경우에는 윗 입술과 코 사이의 얼굴 부위로 취구(11)를 밀폐할 수 있도록, 헤드 조인트(10)의 원주 방향을 따라 취구(11)와 리드부(13)가 이격되어 배치된다.

도 5는 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트의 제2실시예를 나타낸 도면으로서, (a)는 덮개가 리드부를 덮고 있는 상태를 나타낸 것이고, (b)는 덮개가 취구를 덮고 있는 상태를 나타낸 것이다.

취구(11)와 리드부(13)는 헤드 조인트(10)의 길이 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다.

이때, 헤드 조인트(10)의 외주면에는 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 덮개(15)가 마련되고, 이러한 덮개(15)는 취구(11)로 연주하는 경우에는 리드부(13)를 막아주고, 리드부(13)로 연주하는 경우에는 취구(11)를 막아주도록 이루어진다.

또한, 덮개는 헤드 조인트의 원주 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 마련될 수도 있을 것이다.

이처럼 헤드 조인트(10)의 외주면 상에서 덮개(15)가 슬라이딩하도록 구현하는 기술은 주지관용 기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

일 예로 슬라이딩 돌기와 슬라이딩 홈을 형성하여 구현할 수 있을 것이다.

이와 같은 덮개(15)에는 관통공(15a)이 형성되는데, 이러한 관통공(15a)을 통해 취구(11) 또는 리드부(13)가 개방된다.

또한, 덮개(15)에는 하나 이상의 돌출부(15b)가 형성되는데, 관통공(15a)의 양측에 한 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다.

사용자는 이러한 돌출부(15b)가 얼굴과 접촉되도록 하여 덮개(15)를 슬라이딩시켜 관통공(15a)이 취구(11) 또는 리드부(13)에 위치되도록 함으로써, 취구(11) 또는 리드부(13)가 외부로 개방되도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트의 제3실시예를 나타낸 도면이다.

리드부(13)는 막대 리드(free reed)로 이루어지는데, 이러한 리드부(13)에는 막대 리드를 보호하고 연주를 용이하게 하기 위하여, 막대 리드의 상부에는 타원형의 고리 형태로 이루어진 보호대(17)가 설치된다.

이때, 고리 형태의 보호대(17)의 구멍은 리드부(13)와 연통되게 위치하는 것이 바람직하다.

이러한 보호대(17)의 구멍에서 리드부(13)와 맞닿은 하측(17b: 바닥면 내곽라인, 17c: 바닥면 외곽라인)은 막대 리드보다 크게 형성되고, 상측(17a)은 막대 리드보다 작게 형성된다.

이처럼 보호대(17)를 설치하여 보호대(17)의 상측 및 하측 구멍의 크기를 조절하는 방식으로 막대 리드의 길이나 폭보다 작거나 큰 구멍을 형성하여 사용자의 입술의 크기에 맞춰 줌으로써, 리드부(13)를 통해 용이하게 연주할 수 있고, 취구(11)로 연주하는 경우에는 리드부(13)를 용이하게 막아줄 수도 있게 된다.

한편, 기존의 관악기들인 플루트나 피콜로에 관의 굵기에 맞추어 전술한 바와 같은 헤드 조인트(10)를 제작하여 연결하게 되면, 기존의 음역에서 제1 옥타브 음보다 한 옥타브 낮은 음이 확장된 음을 구현할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트를 포함하는 관악기를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 관악기(1)는 전술한 취구(11)와 리드부(13)가 형성된 관악기의 헤드 조인트(10)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

양쪽 개방형 관악기의 관의 길이(L)를 31.1cm, 내부 관의 직경(a)은 약 1.8cm 로 제작하여 취구로 연주 시 용이하게 낼 수 있는 음역은 C5(523Hz)~E7(2637Hz)으로 두 옥타브와 두 음까지였으며, 리드부로 연주할 때에는 C4(262Hz)~B4(494Hz)까지 연주가 가능하였다.

즉, 리드부가 없을 때 C5~E7 까지 두 옥타브와 두 음이 구현되는 악기에서 C4~E7 까지 세 옥타브와 두 음이 구현되는 악기가 되었다.

즉, 음향학적 관의 길이가 약 60cm 인 소프라노 플루트에서 구현되는 음역을 음향학적 관의 길이가 약 30cm 인 관악기로 구현이 가능하였다.

이때, 리드의 기본주파수도 중요한데, 관악기에서 리드부로 연주할 때 발생되는 최고 음의 주파수보다 높은 기본주파수를 가지는 막대 리드의 경우 원하는 관악기에서의 음역이 잘 발생되었다.

즉, C5(523Hz) 이상의 음을 기본주파수로 발생시키는 막대 리드를 형성하여 부착했을 때 시연품의 관 길이에서 C4(263Hz)부터 높은 음들이 용이하게 발생되었다.

막대 리드는 한쪽이 고정된 막대에서 진동이 일어나는 것으로 공명주파수는 다음과 같은 식으로 표현된다.

κ는 막대가 휘었을 때의 곡률 반경(radius of gyration)에 해당되는 수이며, 막대의 괄호 안의 숫자는 기본음, 제 2 고조파음, 제 3 고조파음,…일 때 곱해지는 상수를 열거한 것이다.

즉, 공명주파수는 막대의 길이의 제곱에 반비례한다.

이와 같은 시연품의 경우 막대의 길이는 약 14mm 였다.

본 발명에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트 및 이를 포함하는 관악기는 주로 가로 피리와 같은 관악기에 대해서 설명을 하였으나, 세로 피리와 같은 관악기에도 적용할 수 있음은 당연한 일일 것이다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

1 : 관악기
10 : 헤드 조인트
11 : 취구
13 : 리드부
15 : 덮개
15a : 관통공
15b : 돌출부
17 : 보호대
17a : 구멍 상측
17b : 바닥면 내곽라인
17c : 바닥면 외곽라인

Claims (12)

1. 일단부가 폐쇄된 관 형태로 이루어진 관악기의 헤드 조인트로서,
   상기 일단부로부터 소정 거리를 두고 취구와 리드부가 상호 이격되어 독립적으로 형성되며,
   상기 취구로 연주할 때는 얼굴 부위를 이용하여 상기 리드부를 밀폐하고 상기 리드부로 연주할 때는 얼굴 부위를 이용하여 상기 취구를 밀폐하도록 이루어져 상기 취구 또는 상기 리드부를 선택적으로 이용하는 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 취구의 중심과 리드부의 중심은 상기 일단부로부터 동일한 거리에 위치하고, 상기 취구와 리드부는 상기 헤드 조인트의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 위치하는 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 취구로 연주하는 경우에는 아랫 입술과 턱 사이의 얼굴 부위로 상기 리드부를 밀폐할 수 있고,
   상기 리드부로 연주하는 경우에는 윗 입술과 코 사이의 얼굴 부위로 상기 취구를 밀폐할 수 있도록,
   상기 취구와 리드부가 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 취구와 리드부는 상기 헤드 조인트의 길이 방향을 따라 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤드 조인트의 외주면에는 길이 방향 또는 원주 방향으로 슬라이딩 가능하게 덮개가 마련되고,
   상기 덮개는 취구로 연주하는 경우에는 리드부를 막아주고, 리드부로 연주하는 경우에는 취구를 막아주도록 이루어진 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 덮개에는 관통공이 형성되어 상기 관통공을 통해 취구 또는 리드부가 개방되는 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 덮개에는 하나 이상의 돌출부가 형성되고, 사용자는 상기 돌출부가 얼굴과 접촉되도록 하여 상기 덮개를 슬라이딩시킬 수 있게 이루어진 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 리드부는 막대 리드(free reed)로 이루어지고, 상기 막대 리드는 고정된 고정부의 폭이 반대쪽 끝단의 폭 보다 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 리드부의 막대의 길이를 l, 관악기의 음향학적 관의 길이를 L 이라고 하면,
   0.04 ≤ l² / L < 0.11 (단, 길이의 단위는 ㎝)의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 리드부는 막대 리드(free reed)로 이루어지고, 상기 막대 리드의 상부에는 타원형의 고리 형태로 이루어진 보호대가 설치되며,
    상기 고리 형태의 보호대의 구멍은 상기 리드부와 연통되게 위치하는 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 보호대의 구멍에서 상기 리드부와 맞닿은 하측은 상기 막대 리드보다 크게 형성되고, 상측은 상기 막대 리드보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트.
    
12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 청구항에 따른 취구와 리드부가 형성된 관악기의 헤드 조인트를 포함하는 관악기.

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