KR200495080Y1 - 해금용 공명장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 해금용 공명장치에 관한 것으로, 좌우가 관통된 원통 형상의 울림통, 울림통의 통공된 일측 끝단에 차폐 결합된 복판 및 울림통의 통공된 타측 끝단에 차폐 결합되되, 하나 이상의 통음공이 관통 형성된 방사판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

해금용 공명장치 {The Device for Resounding Rich Tone for Haegeum}

본 고안은 해금용 공명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해금의 현을 통해 전달되는 소리에 상응하는 진동을 증폭시키는 해금용 공명장치에 관한 것이다.

해금은 세로로 건 두 현(줄) 사이에 말총 활을 넣어 연주하는 찰현악기이다. 정악과 민속악 등 전통음악 전분야와 창작 및 퓨전국악에 두루 사용된다.

해금의 전체적인 구조는 등록실용신안공보 제20-0303192호를 참조하도록 하고, 본문에서는 본 고안의 기본이 되는 해금의'공명부'에 대해 자세히 설명하도록 한다.

해금의 현은 활과의 마찰로 진동을 일으켜 소리가 발생하는 발음부이다. 현은 중고역을 표현하는 외(外)줄(바깥쪽줄 또는 유현, 이하 외줄)과 중저역을 표현하는 내(內)줄(안쪽줄 또는 중현, 이하 내줄)로 구성된다. 공명부는 상기 현에서 발생한 진동을 원산을 통하여 증폭시켜 소리를 키우는 역할을 한다.

해금의 공명부는 원산, 복판(腹板; 소리가 울리는 부분), 울림통으로 이루어져 있다. 원산은 현을 마찰시킬 때 발생하는 소리의 진동을 원산을 통하여 복판으로 이동시킨다. 복판은 전달된 소리의 진동을 방사시키며, 울림통에 의해 지지된다. 울림통은 전달된 소리의 진동을 내부공기 및 울림통의 형상(일면이 통공된 원통 형상)으로 증폭시켜 통공된 방향으로 방사시킨다.

바이올린과 같은 현악기는 주로 현을 위에서 아래로 누르는 마찰력에 의해 연주를 한다. 앞판과 뒷판이 서로 상호작용을 함으로써, 현에서 전달된 소리 진동과 내부공기와의 공명을 획기적으로 일으켜 소리의 진동을 증폭시키기에 유리하다. 즉, 소리의 진동을 내부공기로 방사시키는 면적이 넓어 소리의 진동 증폭에 유리하다.

반면에 해금은 연주자가 연주 시 외줄은 주로 안에서 바깥쪽으로 미는 마찰력에 의해 연주를 하며, 내줄은 바깥에서 안쪽으로 미는 마찰력에 의해 연주를 한다. 원산은 이러한 외줄 및 내줄 각각에서 발생하는 수평방향의 진동을 수직방향의 진동으로 변환시켜 복판으로 전달하게 된다. 복판에 전달된 수직방향의 진동이 증폭되기 위해서는 울림통 내부공기로 방사되는 면적이 넓어야 한다. 해금은 이와 같은 소리의 진동이 울림통 내부공기로 방사되는 면적이 복판에 국한되어 소리의 진동 증폭이 제한적이라는 문제점이 있었다.

또한, 위와 같이 소리의 진동이 울림통의 내부공기와 공명될 시간을 충분히 갖지 못하고 방사됨에 따라, 현에서 발생된 소리의 진동이 울림통을 통해 방사되는 시점에서는 뚜렷하게 전달이 되지 않는 문제점이 있었다. 특히, 중저역의 진동이 울림통을 통과하면서 소실됨에 따라 소리가 풍부하지 않게 된다.

한국 등록실용신안공보 제20-0303192호 한국 등록특허공보 제10-1474203호 한국 등록특허공보 제10-1631808호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 제 1 목적은, 현에서 발생된 소리의 진동을 증폭시키는 해금용 공명장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 제 2 목적은, 현에서 발생된 진동이 방사판에 도달할 때까지 진동의 감소를 최소화하기 위한 해금용 공명장치를 제공하는 데 있다.

본 고안에 따른 해금용 공명장치는 울림통, 복판, 방사판 및 울림대를 포함한다. 울림통은 좌우가 관통된 원통 형상이다. 복판은 상기 울림통의 통공된 일측 끝단에 차폐 결합하나 이상의 통음공이 관통 형성된 방사판을 포함한다.

또한, 상기 울림통의 내부에 형성되되, 바 형상을 가지며 상기 복판의 내측면에 일측 단부가 접합 결합되고 상기 방사판의 내측면에 타측 단부가 접합 결합된 울림기둥를 추가로 포함한다.

그뿐만 아니라, 상기 복판의 외측면에 하측면이 안착되고 현의 일부가 상측면에 안착되어 상기 현의 진동을 상기 복판에 전달하는 원산을 더 포함하되, 상기 원산은 육면체 형상으로 형성되고 양 측면에는 정면과 배면을 관통하는 복사 방지홈이 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 해금용 공명장치는 현에서 전달된 소리의 진동이 원산을 통해 복통과 울림통 내부에서 충분히 공명될 수 있다.

또한, 현에서 발생된 소리의 진동을 증폭시켜 방사판에 전달되는 진동의 감쇠를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 해금용 공명장치가 결합된 해금의 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 해금용 공명장치의 도면이다.
도 3은 도 1 내지 도 2에 도시된 해금용 공명장치에 울림대가 수평하게 설치된 도면이다.
도 4는 도 3 도시된 울림대가 설정 각도로 설치된 도면이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 원산의 도면이다.
도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 해금용 공명장치 및 기존 해금의 내줄에 대한 측정 그래프이다.
도 7은 도 1 내지 도 5에 도시된 해금용 공명장치 및 기존 해금의 외줄에 대한 측정 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 해금용 공명장치(10)의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 해금용 공명장치(10)가 결합된 해금의 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 해금용 공명장치(10)의 도면이다.

도시된 바와 같이, 해금의 공명부 역할을 하는 해금용 공명장치(10)는 울림통(100), 복판(200) 및 방사판(300)을 포함한다. 울림통(100)은 좌우가 관통된 원통 형상으로 형성된다. 특히, 복판(200)이 결합되는 일측 끝단의 직경이 방사판(300)이 결합되는 타측 끝단의 직경보다 크다. 또한, 외주면이 외측으로 만곡되도록 형성되는 것이 바람직하다. 울림통(100)의 내부에는 기존의 해금과 같이 돌기를 형성할 수 있다. 또한, 울림통(100)의 상부측과 하부측을 관통하는 홀을 형성하여 입죽(미도시) 및 주철(미도시)이 결합될 수 있도록 한다. 복판(200)은 울림통(100)의 통공된 일측 끝단을 차폐하도록 결합된다. 복판(200)은 두께가 얇고 가벼운 것이 바람직하다. 또한, 복판(200)은 타원형으로 형성되어 울림통(100)의 일측 끝단을 차폐할 수도 있다. 따라서 원산(400)에서 전달되는 진동이 잘 전달 될 수 있도록 한다. 원산(400)은 육면체 형상으로 형성되고 복판(200)의 외측면에 하측면이 안착된다. 원산(400)은 정면을 바라볼 때, 하측변 대비 상측변이 길게 형성되고, 측면을 바라볼 때, 상측변 대비 하측변이 길게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 형상은 현(1)에서 전달된 수평진동을 수직진동으로 변환시키기에 용이하다. 따라서 현(1)에서 전달된 소리의 진동이 증폭되기 용이하여, 울림통(100)에 전달된 소리의 진동은 풍부하고 고역대인 소리를 표현하게 된다. 또한, 해금은 원산(400)이 복판(200)의 어느 위치에 안착되는가에 따라 표현되는 음역이 다양해서 연주자의 스타일에 따라 원산(400)의 위치를 변경해야 한다. 상기와 같은 원산(400)의 형상은 복판(200)의 외측면을 따라 원산(400)의 움직임이 원활하도록 한다.

방사판(300)은 울림통(100)의 통공된 타측 끝단을 차폐하도록 결합된다. 방사판(300)은 복판(200)의 직경보다 작게 형성되어 고역대의 진동을 방사시키는데 유리하다.

방사판(300)에는 일부 영역에 하나 이상의 통음공(310)이 관통 형성된다. 통음공(310)은 적어도 한 쌍이 방사판(300)의 중심으로부터 서로 대칭되도록 형성된다. 특히, 통음공(310)은 "

"자 형상이 대칭되도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 대칭된 "

"자 형상에서 방사판(300) 중심측을 바라보도록 배치된 일측은 방사판(300) 중심측에 전달되는 소리의 진동을 방사시키고, 방사판(300) 둘레측을 바라보도록 배치된 타측은 방사판(300) 둘레측에 전달되는 소리의 진동을 방사시킨다. 이와 같은 통음공(310)의 형상은 소리의 진동이 통음공(310)을 통해 방사 시, 모서리 등에 의한 반사 및 우회 작용으로 복사진동이 발생하는 것을 방지하기 위해 곡선으로 형성된다. 또한, 이와 같은 형상으로 방사판(300) 전역에 분포되는 소리의 진동을 고루고루 방사시킬 수 있다.

도 3은 도 1 내지 도 2에 도시된 해금용 공명장치(10)에 울림대(500)가 수평하게 설치된 도면이고, 도 4는 도 3 도시된 울림대(500)가 설정 각도로 설치된 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 해금용 공명장치(10)는 울림대(500)를 추가로 포함할 수 있다. 울림대(500)는 울림통의 내부에 배치되어, 원산(400)으로부터 전달된 복판(200)의 진동을 방사판(300)에 전달하는 역할을 한다. 이러한 울림대(500)는 바 형상을 가지며 복판(200)의 내측면에 일측 단부가 접합 결합되고 방사판(300)의 내측면에 타측 단부가 접합 결합된다. 특히 울림대(200)의 일측 단부는 복판(200)에 원산(400)이 안착된 위치에 상응하는 복판(200)의 내측면에 접합된다. 울림대(200)와 원산(400)은 복판(200)을 사이에 두고 일부만 겹쳐지는 것이 원산(400)으로부터 전달된 소리의 진동을 뚜렷하게 방사판(300)으로 전달할 수 있다. 특히, 울림대(200)의 일측 단부는 외줄(1c)이 배치되는 원산(400)의 일측 단부에 상응하는 것이 바람직하다.

울림대(500)의 타측 단부는 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 방사판(300)의 중심 내측면에 접합 결합되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 소리 진동이 원형으로 방사판(300)을 따라 분포되어 골고루 방사될 수 있다.

도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 원산(400)의 도면이다.

해금의 소리는 원산(400)이 복판(200)의 어느 위치에 안착되는가에 따라 달라진다. 일반적으로 원산(400)은 복판(200)의 상부측에 안착된다. 원산(400)의 상측면에는 정면과 배면을 관통하는 한 쌍의 현 수용홈(410)이 형성된다. 내줄(1a)과 외줄(1c)의 일부가 현 수용홈(410)에 각각 안착된다. 현 수용홈(410)은 내줄(1a) 및 외줄(1c)의 서로 다른 두께에 상응하도록 형성된다. 원산(400)의 저면 중앙에는 정면과 배면을 관통하는 요홈(420)이 형성되도록 한다. 요홈(420)은 원산(400)의 하측면이 복판(200)에 안착되는 면적을 줄여줌으로써 현(1)의 장력이 원산(400)을 누르는 힘으로 인해 복판(200)에 변형이 생기는 것을 방지한다.

또한, 원산(400)의 양 측면에는 각각 정면과 배면을 관통하는 복사 방지홈(430)이 형성되는 것이 바람직하다. 원산(400)은 현(1)으로부터 전달받은 진동을 복판(200)으로 전달하는데 이때 복판(200)으로 전달된 진동이 반사작용으로 원산(400)에 다시 전달되는 진동의 복사현상이 일어날 수 있다. 이러한 진동의 복사현상은 해금이 뚜렷한 소리를 표현하는 것을 방해한다. 따라서 복사 방지홈(430)은 복판(200)으로 전달된 진동이 다시 원산(400)을 타고 올라가는 것을 방지하여 해금이 뚜렷하고 맑은 소리를 표현할 수 있도록 한다.

본 고안의 해금용 공명장치(10)는 소리 공명의 효과를 극적으로 향상시키기 위해 목재로 형성되는 것이 바람직하다. 나무 입자는 탄력적인 성향을 가지고 있어, 공기의 진동으로 인해 미세하게 팽창됨으로써 풍부한 음역을 표현할 수 있다. 예를 들어, 울림통(100)은 앞판의 진동을 내부 공기를 통해 확장 또는 증폭시키는 역할이기 때문에 비진동파라미터가 높은 재료인 맹종죽 또는 물푸레나무를 사용할 수 있다. 반면에 복판(200), 울림대(500) 및 방사판(300)은 소리의 진동을 전달하는 것이 주요 목적으로, 전달파라미터가 높은 오동나무와 스프러스를 사용할 수 있다. 전술한 바와 같은 대나무, 물푸레나무, 오동나무 및 스프러스는 예를 들어 설명하기 위한 것으로, 본 고안의 범위를 제한하지 않는다. 근래에는 다양한 종류의 목재에 대한 음향학적 연구가 진행되고 있으므로, 복판(200), 울림통(100), 울림대(500) 및 방사판(300)의 기능을 최대한 발휘할 수 있는 목재를 채택하도록 한다.

이하, 현(1)의 진동이 해금용 공명장치(10)를 통해 소리로 전달되는 과정을 상세하게 설명하도록 한다.

현(1)은 활(미도시)과의 마찰로 진동을 발생한다. 현(1)의 진동은 원산(400)의 상측면을 통해 하측면으로 전달된다. 원산(400)의 하측면을 통해 복판으로 전달된 진동은 복판전체로 분포된다. 복판(200)에 전달된 소리의 진동 중 일부는 울림통(100)으로 전달되고, 다른 일부는 울림대(500)를 통해 방사판(300)으로 전달된다. 울림대(500)를 통해 방사판(300)에 전달되어 울림통 내부로 다시 방사된 소리의 진동과 복판(200)으로 전달되어 방사된 진동은 울림통(100) 내부의 공기와 만나 공명되어 소리가 된다. 소리는 방사판(300)의 통음공(310)을 통해 방사된다. 즉, 해금용 공명장치(10)는 방사판(300)을 통해 소리의 진동을 울림통(100) 내부로 다시 방사시켜 울림통(100) 내부의 공기와 다시 공명될 수 있는 기회를 제공한다. 따라서, 소리의 진동이 증폭되어 풍부한 소리를 발생시킬 수 있다. 또한, 울림대가 원산의 하측면과 대응되도록 배치됨으로써, 외줄(1c) 및 내줄(1a)의 진동이 방사판에 도달할 때까지 감소하는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 고안의 해금용 공명장치(10)와 기존 해금용 공명장치의 성능을 비교하여, 본 고안의 해금용 공명장치(10)의 효과를 더욱 상세히 서술한다.

도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 본 고안의 해금용 공명장치(10) 및 기존 해금용 공명장치의 내줄(1a)에 대한 측정 그래프이다. 도 7은 도 1 내지 도 5에 도시된 본 고안의 해금용 공명장치(10) 및 기존 해금용 공명장치의 외줄(1c)에 대한 측정 그래프이다.

도 6 내지 도 7에 도시된 본 그래프는 해금용 공명장치가 도 4에 도시된 상태를 기준으로 국제표준음고(440 Hz)로 측정되었다. 그래프에서'Burst Decay'는 진동 증폭의 감소를 나타낸다. 그래프 좌측의 y축은 'Period'로, 1/1000 초 단위를 나타낸다. 그래프 하부의 x축은 '주파수'로, Hz[헤르츠] 단위를 나타낸다. 그래프 우측의 y축은 '기준음 대비 음압의 감소량'으로, dB[데시벨] 단위를 나타낸다. 더욱 상세하게는'주파수' 축에서 400 Hz 에서 3000 Hz까지의 범위는 중역대를 나타낸다. 400 Hz 미만의 주파수는 저역대를 나타내고, 3000 Hz를 초과하는 주파수는 고역대를 나타낸다. 또한, '기준음 대비 음압의 감소량'축에서 빨간색에 가까울수록 음압의 감소량이 적은 것을 나타내고, 파란색에 가까울수록 음압의 감소량이 큰 것을 나타낸다.

도 6의 (a)는 본 고안의 해금용 공명장치(10)에 대한 측정 결과이고, 도 6의 (b)는 기존 해금용 공명장치에 대한 측정 결과이다. 도시된 바와 같이, (a)의 중역대는 (b)의 중역대에 비해 빨간색이 넓게 분포되어 있음을 확인할 수 있다. 이 결과는 (a)의 중역대가 (b)의 중역대에 비해 음압이 높은 상태가 오래 유지된다는 것을 말해준다. 또한, (a)의 저역대와 (b)의 저역대 모두 진동이 유지되는 시간은 비슷하나, 빨간색의 분포 정도로 보아, (a)의 저역대가 (b)의 저역대보다 높은 음압이 저역대 주파수에 골고루 분포되어 있음을 확인할 수 있다. 마지막으로, (a)의 고역대 및 (b)의 고역대에서는 파란색의 분포 정도로 보아, (a)의 고역대가 (b)의 고역대보다 높은 음압이 오래 유지됨을 확인할 수 있다.

이러한 실험 결과 그래프를 통해, 본 고안의 해금용 공명장치(10)를 사용했을 때 내줄(1a)의 진동이 기존의 해금용 공명장치의 내줄(1a) 진동보다 크게 증폭되었음을 확인할 수 있다.

또한, 도 7의 (c)는 본 고안의 해금용 공명장치(10)에 대한 측정 결과이고, 도 7의 (d)는 기존 해금용 공명장치에 대한 측정 결과이다. 도시된 바와 같이, (c)의 중역대는 (d)의 중역대에 비해 높은 음압이 분포된 정도가 뚜렷함을 확인할 수 있다. (c)의 저역대 및 (d)의 저역대 모두 진동이 유지되는 시간은 비슷하나, 빨간색의 분포 정도로 보아, (a)의 저역대가 (b)의 저역대보다 높은 음압이 집중된 정도가 뚜렷함을 확인할 수 있다. 마지막으로, (c)의 고역대 및 (d)의 고역대에서는 파란색의 분포 정도로 보아, (a)의 고역대가 (b)의 고역대보다 높은 음압이 오래 유지됨을 확인할 수 있다.

이 실험 결과 그래프를 통해, 본 고안의 해금용 공명장치(10)를 사용했을 때, 외줄(1c)의 진동이 기존 해금용 공명장치의 외줄(1c) 진동보다 뚜렷한 소리가 발생되는 것을 확인할 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

현(1)
내줄(1a)
외줄(1c)
해금용 공명장치(10)
울림통(100)
복판(200)
방사판(300)
통음공(310)
원산(400)
현 수용홈(410)
요홈(420)
복사 방지홈(430)
울림대(500)

Claims (5)

1. 좌우가 관통된 원통 형상의 울림통;
   상기 울림통의 통공된 일측 끝단에 차폐 결합된 복판; 및
   상기 울림통의 통공된 타측 끝단에 차폐 결합되되, 하나 이상의 통음공이 관통 형성된 방사판을 포함되고,
   상기 울림통의 내부에 결합 설치되되, 바 형상을 가지며 상기 복판의 내측면에 일측 단부가 접합 결합되고, 상기 방사판의 내측면에 타측 단부가 접합 결합된 울림대를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 해금용 공명장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 통음공은 적어도 한 쌍이 상기 방사판의 중심으로부터 서로 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 해금용 공명장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 복판의 외측면에 하측면이 안착되고 현의 일부가 상측면에 안착되어 상기 현의 진동을 상기 복판에 전달하는 원산을 더 포함하되,
   상기 원산은
   육면체 형상으로 형성되고 좌우 양측부에는 내측으로 오목하게 관통 형성된 복사 방지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 해금용 공명장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 울림대는,
   일측 단부가 원산의 하측면이 안착된 복판의 외측면에 대응되는 복판의 내측면에 접합 결합되고, 타측 단부가 방사판의 중심 내측면에 접합 결합되는 것을 특징으로 하는 해금용 공명장치.

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