KR20130111976A - 변환 장치 - Google Patents

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KR20130111976A
KR20130111976A KR1020127034081A KR20127034081A KR20130111976A KR 20130111976 A KR20130111976 A KR 20130111976A KR 1020127034081 A KR1020127034081 A KR 1020127034081A KR 20127034081 A KR20127034081 A KR 20127034081A KR 20130111976 A KR20130111976 A KR 20130111976A
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데추로 츠지
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Abstract

원하는 위치에 장착ㆍ분리 가능하고, 또한, 악기를 손상시키지 않는 변환 장치의 제공이 가능해진다. 우쿨렐레의 표면판을 사이에 두고 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34)가 자력으로 서로 끌어당김에 따라, 제1 자석 부재(32)에 지지된 압전 소자(36)를 포함하는 수신부(30)의 위치를 원하는 위치에 위치 결정할 수 있다. 이때, 수신부(30)는, 서로 끌어당기는 자력에 의해서만 위치 결정되어 있기 때문에, 우쿨렐레의 표면에 한 번 위치 결정한 후이더라도, 원하는 위치로 이동 가능하다.

Description

변환 장치{CONVERTER}
본 발명은 변환 장치에 관한 것이다.
종래, 어쿠스틱 기타 등의 현악기에 있어서, 현의 진동을 전기 신호로 변환하는 컨택트 픽업(contact pickup) 등의 변환 장치가 널리 이용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 고무로 이루어지는 접착층을 통해 현악기의 바디에 장착되는 변환 장치가 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개2009-93199호
그러나, 이러한 변환 장치는 접착층을 통해 현악기의 바디에 접착하여 장착하므로, 한 번 접착하면 현악기의 바디로부터 분리하는 것이 곤란하고, 변환 장치를 분리할 때에도 접착층을 현악기의 바디로부터 완전하게 제거하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 변환 장치를 한 번 장착하면 장착하기 이전의 상태로 되돌리지 못하여, 변환 장치를 장착하더라도 장착 위치를 변경하거나 떼어낼 수 있는 변환 장치의 필요성이 다수의 연주자들로부터 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 용이하게 착탈 가능한 변환 장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음에 기재된 수단을 채용하였다.
본 발명의 변환 장치는,
악기로부터 발생한 진동을 전기 신호로 변환하는 변환 부재(transducing member)와,
상기 변환 부재를 지지하는 지지 부재와,
상기 악기의 적어도 일부를 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되는 고정 부재를 구비하며,
상기 지지 부재와 상기 고정 부재 중 적어도 하나가 자석이고, 상기 지지 부재와 상기 고정 부재가 자력으로 서로 끌어당김으로써 상기 변환 부재를 위치 결정한다.
상기 변환 장치에서는, 악기의 적어도 일부를 사이에 둔 위치에 배치되는 지지 부재와 고정 부재 중 적어도 하나가 자석이므로, 자력에 의해 지지 부재와 고정 부재가 악기의 적어도 일부를 사이에 둔 위치에 위치 결정된다. 이에 따라, 지지 부재에 의해 지지되는 변환 부재를, 악기의 형상에 관계없이 원하는 위치에 착탈 가능한 상태로 위치 결정하는 것이 가능해진다. 또한, 변환 장치의 장착시에 접착제 등을 사용하지 않으므로, 변환 장치를 분리할 때에, 악기 표면의 손상이나 접착제 등에 의한 오염을 방지하는 것이 가능해진다. 바꾸어 말하면, 변환 장치를 자유로운 위치에 장착하거나 분리하거나 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 변환 장치에 있어서, 상기 변환 부재는 압전 소자이고, 상기 지지 부재와 상기 고정 부재는 자력으로 서로 끌어당김으로써 상기 변환 부재를 상기 악기의 방향으로 가압하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 변환 부재가 악기의 방향으로 가압되게 되기 때문에, 변환 부재가 가압되지 않는 경우와 비교하여, 압전 소자가 악기로부터 발한 진동을 보다 좋은 감도로 감지하는 것이 가능해진다. 또한, 변환 부재가 악기의 방향으로 가압되는 가압력을 달리함으로써, 변환 장치로부터 출력되는 소리의 음질ㆍ음색을 변화시키는 것이 가능해진다. 또한, 압전 소자와 악기 사이에 접착층 등을 둘 필요가 없기 때문에, 악기로부터 발하여진 진동을 직접 압전 소자에 전달할 수 있다.
본 발명의 변환 장치는, 상기 변환 부재가 상기 지지 부재에 가압될 때 상기 지지 부재와 상기 악기 사이에 삽입되는 완충 부재를 구비하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 완충 부재를 변경하는 간단한 조작으로, 변환 부재에 도달하는 진동의 강도나 파형을 변경하는 것이 가능해진다. 바꾸어 말하면, 완충 부재를 사용하지 않는 경우와 비교하여, 변환 장치로부터 출력되는 소리의 음질ㆍ음색을 보다 용이하게 변화시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 변환 장치에 있어서, 상기 고정 부재는, 상기 고정 부재가 배치되었을 때, 상기 고정 부재와 상기 악기가 맞닿는 접촉면의 적어도 일부에 상기 고정 부재와 상기 악기를 고정하는 접착부를 갖도록 해도 된다. 이렇게 하면, 원하는 위치에 변환 부재를 배치한 후에 고정 부재의 위치를 악기에 접착할 수 있다. 이를 통해, 가령 지지 부재가 어긋나버린 경우이더라도, 고정 부재가 악기에 접착되어 있기 때문에, 다시 지지 부재를 원하는 위치에 배치할 수 있다. 이 구성을 채용한 본 발명의 변환 장치에 있어서, 상기 고정 부재는 복수로 구비되도록 해도 된다. 이를 통해, 미리 복수의 고정 부재를 악기에 접착함에 따라, 악기의 연주에 맞게, 복수의 장소 중 한 곳을 선택하여, 변환 부재를 그 선택 위치에 용이하게 위치시킬 수 있다.
본 발명의 변환 장치는, 상기 변환 부재와 전기적으로 접속되어, 상기 변환 부재에서 변환된 전기 신호를 출력하는 출력 단자를 구비할 수 있다. 이에 의하여, 변환 부재에서 변환된 전기 신호를 외부에 출력할 수 있다. 또한, 변환 부재를 악기의 외측에 배치한 경우에는, 악기에 관통공을 마련하지 않고, 변환 부재와 출력 단자를 전기적으로 접속할 수 있다. 이 구성을 채용한 본 발명의 변환 장치에 있어서, 상기 출력 단자를 지지하는 출력 단자 지지 부재와, 상기 악기의 적어도 일부를 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되는 출력 단자 고정 부재를 구비하며, 상기 출력 단자 지지 부재와 상기 출력 단자 고정 부재 중 어느 하나가 자석이고, 상기 출력 단자 지지 부재와 상기 출력 단자 고정 부재가 자력으로 서로 끌어당김으로써 상기 출력 단자를 상기 악기의 표면 위치에 위치 결정하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 악기에 손상을 주지 않고, 변환 부재와 출력 단자를 원하는 위치에 위치 결정할 수 있다. 다시 말하면, 악기의 연주자는, 변환 부재를 원하는 연주음을 전기 신호로 변환 가능한 위치에 위치 결정하고, 출력 단자를 자신의 연주에 방해가 되지 않는 위치에 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 변환 장치에 있어서, 상기 지지 부재 및 상기 고정 부재는, 네오디뮴 자석(neodymium magnet)이어도 된다. 이에 의하여, 지지 부재와 고정 부재 중 어느 하나만 자석인 경우에 비하여, 보다 강한 힘으로 악기 및 변환 부재를 끼워넣을 수 있으므로, 한 번 위치 결정된 후에 의도하지 않게 이동되어 버릴 가능성을 낮출 수 있다. 또한, 네오디뮴 자석은 자철광이나 페라이트 자석과 비교하여 자속 밀도가 높기 때문에, 자철광이나 페라이트 자석을 사용하는 경우에 비하여, 보다 강한 힘으로 악기 및 변환 부재를 끼워넣을 수 있으므로, 한 번 위치 결정된 후에 의도하지 않게 변환 장치가 이동되어 버릴 가능성을 낮출 수 있다.
도 1은 컨택트 픽업(20)의 구성의 개략을 나타낸 설명도이다.
도 2는 컨택트 픽업(20)을 우쿨렐레(ukulele, 10)에 장착한 상태를 나타낸 설명도이다.
도 3a 및 도 3b는 컨택트 픽업(20)의 장착 방법을 설명하는 설명도이다.
도 4는 수신부의 장착 위치를 나타낸 설명도이다.
도 5a 내지 도 5e는 수신부의 장착 위치에 따른 피크 홀드의 차이를 비교한 비교도로, 도 5a는 도 4의 A 위치에 수신부를 장착한 경우의 피크 홀드값을, 도 5b는 도 4의 B 위치에 수신부를 장착한 경우의 피크 홀드값을, 도 5c는 도 4의 C 위치에 수신부를 장착한 경우의 피크 홀드값을, 도 5d는 도 4의 D 위치에 수신부를 장착한 경우의 피크 홀드값을, 도 5e는 도 4의 E 위치에 수신부를 장착한 경우의 피크 홀드값을 각각 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 수신부의 장착 방법에 따른 음성 파형의 차이를 비교한 비교도로, 도 6a는 본 실시 형태에 있어서의 피크 홀드값을, 도 6b는 수신부(30)를 양면 테이프로 우쿨렐레(10)의 표면에 접착한 것 이외에는 같은 조건에서 측정한 피크 홀드값을 각각 나타낸다.
도 7a 및 도7b는 수신부의 장착 방법에 따른 주파수 스펙트럼의 차이를 비교한 비교도로, 도 7a는 본 실시 형태에 있어서의 주파수 스펙트럼을, 도 7b는 수신부(30)를 양면 테이프로 우쿨렐레(10)의 표면에 접착한 것 이외에는 같은 조건에서 측정한 주파수 스펙트럼을 각각 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 제2 자석 부재의 크기에 따른 음성 파형의 차이를 비교한 비교도로, 도 8a는 본 실시 형태에 있어서의 피크 홀드값을, 도 8b는 제2 자석 부재(34)를 직경 12 밀리미터, 두께 1.7 밀리미터인 것으로 변경한 것 이외에는 같은 조건에서 측정한 피크 홀드값을 각각 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 제2 자석 부재의 크기에 따른 주파수 스펙트럼의 차이를 비교한 비교도로, 도 9a는 본 실시 형태에 있어서의 주파수 스펙트럼을, 도 9b는 제2 자석 부재(34)를 직경 12 밀리미터, 두께 1.7 밀리미터인 것으로 변경한 것 이외에는 같은 조건에서 측정한 주파수 스펙트럼을 각각 나타낸다.
도 10a 내지 도 10c은 완충 부재의 종류에 따른 주파수 스펙트럼의 차이를 비교한 비교도로, 도 10a는 완충 부재로서 두께 1.5 밀리미터의 펠트를 사용하였을 때의 주파수 스펙트럼을, 도 10b는 완충 부재로서 목면포를 사용하였을 때의 주파수 스펙트럼을, 도 10c는 두께 1 밀리미터의 천연 고무(natural rubber)를 사용하였을 때의 주파수 스펙트럼을 각각 나타낸다.
도 11a 내지 도 11c는 완충 부재의 종류에 따른 주파수 스펙트럼의 차이를 비교한 비교도로, 도 11a는 완충 부재로서 두께 1 밀리미터의 경질 고무를 사용하였을 때의 주파수 스펙트럼을, 도 11b는 완충 부재로서 두께 0.5 밀리미터의 호두나무재를 사용하였을 때의 주파수 스펙트럼을, 도 11c는 완충 부재로서 두께 1 밀리미터의 발사를 사용하였을 때의 주파수 스펙트럼을 각각 나타낸다.
도 12는 다른 실시 형태에 있어서의 컨택트 픽업(20)을 나타낸 개략도이다.
도 13은 다른 실시 형태에 있어서의 컨택트 픽업(20)의 사용 상태를 나타낸 개략도이다.
도 14는 다른 실시 형태에 있어서의 컨택트 픽업(20)을 나타낸 개략도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명함에 있어서, 본 실시 형태의 구성 요소와 본 발명의 구성 요소의 대응 관계를 분명히 하면 다음과 같다. 즉, 본 실시 형태의 우쿨렐레(10)가 본 발명의 악기에 대응하고, 컨택트 픽업(20)이 변환 장치에 대응하고, 압전 소자(36)가 변환 부재에 대응하고, 제1 자석 부재(32)가 지지 부재에 대응하고, 제2 자석 부재(34)가 고정 부재에 대응하고, 섀미 가죽(38)이 완충 부재에 대응하고, 양면 테이프(52)가 접착부에 대응하고, 출력 단자(42)가 출력 단자에 대응하고, 제3 자석 부재(46)가 출력 단자 지지 부재에 대응하고, 제4 자석 부재(48)가 출력 단자 고정 부재에 대응한다. 또한, 컨택트 픽업(20)을 우쿨렐레(10)에 장착하는 방법을 설명함으로써, 본 발명의 실시 형태의 일례인 컨택트 픽업(20)의 사용 방법의 일례를 명확히 한다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태의 일례인 컨택트 픽업(20)의 구성을 상세하게 설명한다. 여기서, 도 1은 컨택트 픽업(20)의 구성의 개략을 나타낸 설명도이다. 상기 컨택트 픽업(20)은, 음원으로부터의 진동을 감지하는 압전 소자(36)를 포함하는 수신부(30)와, 출력 단자(42)를 포함하는 출력부(40)를 구비하며, 수신부(30)와 출력부(40)는 접속 코드(50)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 수신부(30) 및 접속 코드(50)의 표면은 도시하지 않은 고무제 절연층으로 덮여 있다.
수신부(30)는, 압전 소자(36)를 지지하는 제1 자석 부재(32)와, 제1 자석 부재(32)와 대향하는 위치에 배치되는 제2 자석 부재(34)를 구비하며, 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34)는 자력에 의해 서로 끌어당긴다. 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34) 모두 직경 20 밀리미터, 두께 5 밀리미터의 네오디뮴 자석을 포함한다. 상기 수신부(30)를 장착할 때에는, 제1 자석 부재(32)와 우쿨렐레(10) 사이에 두께 0.5 밀리미터의 섀미 가죽(chamois leather, 38)을 끼우고, 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34) 사이에 우쿨렐레(10)의 일부가 끼워지도록 함으로써, 수신부(30)의 위치를 결정한다(도 3 참조).
압전 소자(36)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 접속 코드(50)와 전기적으로 접속되어 있으며, 압전체의 표면에 가해진 힘(진동)을 압전 효과에 의해 전압으로 변환하는 TAMURA 전기 제조의 공지의 압전 소자이다. 이렇게 함으로써, 우쿨렐레(10)로부터 발하여진 소리를 전기 신호로 변환하고, 접속 코드(50)를 통해 출력 단자(42)로부터 전기 신호를 출력한다.
출력부(40)는, 출력 단자(42)와, 출력 단자(42)를 고정하기 위한 출력 단자 고정 부재(44)를 구비한다. 출력 단자(42)는, 도시하지 않은 입력 플러그를 통해 도시하지 않은 스피커에 접속된다. 이렇게 함으로써, 우쿨렐레(10)로부터 나오는 소리를 도시하지 않은 스피커로부터 대음량으로 출력할 수 있다.
출력 단자 고정 부재(44)는, 출력 단자(42)에 장착된 제3 자석 부재(46)와, 제3 자석 부재(46)와 자력에 의해 이동 가능하게 위치 결정되는 제4 자석 부재(48)를 구비하며, 제3 자석 부재(46)와 제4 자석 부재(48)는 자력에 의해 서로 끌어당긴다. 제3 자석 부재(46) 및 제4 자석 부재(48) 모두 직경 20 밀리미터, 두께 5 밀리미터의 네오디뮴 자석을 포함한다. 상기 출력 단자 고정 부재(44)는, 제3 자석 부재(46)와 제4 자석 부재(48) 사이에 우쿨렐레(10)의 일부를 끼워넣음으로써, 출력 단자(42)의 위치를 위치 결정한다(도 2 참조).
이하, 수신부(30)를 우쿨렐레(10)에 장착하는 방법으로 대하여, 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 여기서, 도 3은 우쿨렐레(10)에 컨택트 픽업(20)을 장착하기 위한 설명도로, 도 2의 사운드 홀(12) 근방으로부터 수신부(30) 근방을 절단한 부분 단면도이다.
컨택트 픽업(20)을 우쿨렐레(10)에 장착할 때에는, 먼저, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 우쿨렐레(10)에 구비된 사운드 홀(12) 근방에 섀미 가죽(38)을 배치한다. 참고로, 여기서 섀미 가죽(38)을 배치하는 위치는, 제2 자석 부재(34)를 우쿨렐레(10)의 내면측으로부터 배치할 때에 배치하기 쉬운 위치이면 충분하고, 제2 자석 부재(34)를 배치한 후에 수신부(30)는 이동 가능하다.
계속해서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 우쿨렐레(10), 섀미 가죽(38), 제1 자석 부재(32)의 순으로 배치하되, 섀미 가죽(38)측에 압전 소자(36)가 위치하도록 제1 자석 부재(32)를 배치하고, 도 3c에 도시된 바와 같이, 내면측으로부터 제2 자석 부재(34)를 제1 자석 부재(32)와 우쿨렐레(10)의 표면판을 사이에 두고 대향하는 위치에 근접시킨다. 이때, 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34)는, 자력으로 서로 끌어당기는 면이 마주보도록 근접시킨다. 이렇게 하면, 제2 자석 부재(34)는, 제1 자석 부재(32)의 자력에 의해, 우쿨렐레(10)의 표면판을 사이에 두고 대향하는 위치로 끌어 당겨진다. 이에 따라, 수신부(30)는 우쿨렐레(10)의 표면 위치에서 위치가 결정된다. 이때, 수신부(30)는 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34)가 자력에 의해 서로 끌어당겨져 위치가 결정되므로, 제1 자석 부재(32)를 우쿨렐레(10)의 표면을 따라 이동시킴으로써 수신부(30)를 이동시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 수신부(30)를 원하는 위치에 위치 결정할 수 있다.
또한, 출력부(40)에 대해서도, 제3 자석 부재(46)와 제4 자석 부재(48)를 사용함으로써, 도 2에 나타낸 바와 같이, 원하는 위치에 위치를 결정하여 위치 고정하는 것이 가능하다. 참고로, 출력부(40)의 장착 방법에 대해서는, 수신부(30)와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
여기서, 수신부(30)의 위치에 따라, 우쿨렐레(10)로부터 발하여진 소리가 컨택트 픽업(20)을 통해 출력될 때에 어떻게 변화하는지에 대해 확인 시험을 실시하였다. 구체적으로는, 도 4의 A ~ E 위치에 각각 수신부(30)를 위치 결정하고, 컨택트 픽업(20)으로부터 출력되는 음성 신호의 피크 홀드값을 계측하였다.
이때의 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5는 A ~ E 지점에 수신부(30)를 위치 결정하고, 각각의 위치에서 얻어진 피크 홀드를 측정한 그래프를 나타낸 비교도로, 도 5의 그래프의 세로축은 음량(dB)이고, 가로축은 주파수(Hz)이다. 여기서, 도 5a는 도 4의 A 위치에 수신부(30)를 위치 결정하고, 우쿨렐레(10)의 1현 A를 440.00 Hz, 2현 E를 311.13 Hz, 3현 C를 261.63 Hz, 4현 G를 392.00 Hz로 튜닝하고, 모두 개방현으로 위에서부터 4현→3현→2현→1현의 순으로 단음으로 쳐서, 각각의 위치에서 컨택트 픽업(20)으로부터 얻어지는 음성 신호의 피크 홀드값을 측정하였다. 또한, 도 5b 내지 도 5e는 각각 도 4의 B ~ E 위치에 각각 수신부(30)를 위치 결정한 것 이외에는, 같은 조건으로 계측하여 얻어진 결과이다. 이 결과로부터, 수신부(30)의 설치 위치에 따라 측정 결과의 차이가 크다는 것이 명확히 확인되었다. 이 결과로부터, 수신부(30)를 우쿨렐레(10)에 장착하는 위치에 따라, 컨택트 픽업(20)으로부터 얻어지는 음성 신호의 스펙트럼에는 큰 차이를 볼 수 있으며, 이는, 수신부(30)를 우쿨렐레(10)에 장착하는 위치에 따라 음질이 다르다는 것을 의미한다.
자신이 연상한 소리를 연주하는 것은 연주자에게 자연스러운 바램이다. 예를 들어, 솔로 연주를 할 때에, 한 음 한 음을 확실하게 표현하고자 하는 경우에는, 기음(fundamental tones)과 배음(harmonic overtones)이 밸런스 있게 출력되는 위치에 수신부(30)를 위치 결정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 위치에서 위치 결정한 수신부(30)로부터 얻어진 피크 홀드의 결과를 비교하여, 기음과 배음의 밸런스가 잡혀져 있는 도 5c를 선택한다, 즉, 도 4의 C 위치에 수신부(30)를 위치 결정한다. 마찬가지로, 예를 들어, 스트로크 주법으로 저음을 떨어뜨리고자 하는 경우에는 도 4의 E 위치에, 반대로, 저음을 강조해서 연주하고자 하는 경우에는 도 4의 B 위치 또는 D 위치에, 각각 위치 결정함으로써, 연주자가 원하는 소리를 출력할 수 있다. 이와 같이, 수신부(30)의 위치 를 자유롭게 이동시켜 위치 결정하게 됨에 따라, 연주자가 원하는 음을 출력할 수 있을 뿐만 아니라, 연주자가 원하는 음을 출력하기 위한 위치를 알아낼 수도 있다.
다음으로, 우쿨렐레(10)의 표면측에 가압하는 힘에 따라, 압전 소자(36)의 감도가 어떻게 변화하는지에 대한 확인 시험을 실시하였다. 구체적으로는, 통상적으로 컨택트 픽업 장착할 때에 사용되는 양면 테이프로 우쿨렐레(10)의 표면에 압전 소자를 장착한 경우와 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34)를 사용한 경우에 대하여, 우쿨렐레(10)의 표면에 압전 소자(36)를 가압한 경우에 대해 측정하고, 결과를 비교하였다.
이 경우의 결과가 도 6a 내지 도 7b에 나타나 있다. 도 6a 및 도 6b는 압전 소자의 고정 방법의 차이에 따른 주파수 스펙트럼의 차이를 측정한 측정 결과를 나타낸 비교도서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 그래프의 세로축은 음량(dB)이고, 가로축은 주파수(Hz)이다. 여기서, 도 6a는 상기 실시 형태와 동일하게 하여 수신부(30)를 위치 결정하고, 우쿨렐레(10)의 1현 A를 440.00 Hz, 2현 E를 329.63 Hz, 3현 C를 523.25 Hz, 4현 G를 392.00 Hz로 튜닝하고, 모두 개방현으로 위에서부터 4현→3현→2현→1현의 순으로 단음으로 쳐서, 컨택트 픽업(20)으로부터 얻어지는 음성 신호의 피크 홀드값을 계측하여 얻어진 결과이다. 또한, 도 6b는 수신부(30)를 양면 테이프로 우쿨렐레(10)에 접착한 것 이외에는, 같은 조건으로 계측하여 얻어진 결과이다. 이 결과로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34)를 사용하여 압전 소자(36)의 위치를 결정하는 것이, 최대 진폭이 보다 크다는 것을 확인하였다. 이로부터, 압전 소자(36)를 우쿨렐레(10)에 가압하면, 양면 테이프로 우쿨렐레(10)의 표면에 접착하는 경우에 비하여, 우쿨렐레(10)로부터 발생하는 진동을 보다 좋은 감도로 수신할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 압전 소자의 고정 방법의 차이에 따른 음성 파형의 차이를 측정한 측정 결과를 나타낸 비교도로, 도 7a 및 도 7b에 도시된 그래프의 세로축은 실효값이고, 가로축은 시간(millisecond, 밀리초)이다. 참고로, 실험 조건은 압전 소자의 고정 방법의 차이에 따른 주파수 스펙트럼의 차이를 측정하였을 때(도 6a 및 도 6b)와 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다. 이 결과로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34)를 사용하여 압전 소자(36)의 위치를 결정하는 것이, 최대 진폭이 보다 크고, 신호 지속 시간이 길다는 것이 확인되었다. 이로부터, 압전 소자(36)를 우쿨렐레(10)에 가압하면, 양면 테이프로 우쿨렐레(10)의 표면에 접착하는 경우와 비교하여, 우쿨렐레(10)로부터 발생하는 진동을 보다 좋은 감도로 수신할 수 있다는 것을 알 수 있다.
컨택트 픽업(20)을 떼어낼 때에는, 수신부(30) 및 출력부(40)를 사운드 홀(12)까지 이동시켜서 분리해도 되고, 제1 자석 부재(32) 및 제3 자석 부재(46)를 분리하고, 제2 자석 부재(34) 및 제4 자석 부재(48)를 사운드 홀(12)을 통해 우쿨렐레(10) 밖으로 꺼내도 된다. 어느 방법이더라도, 컨택트 픽업(20)을 위치 결정할 때에 접착제 등을 사용하지 않기 때문에, 분리시에 우쿨렐레(10)의 표면에 접착제 등이 남게 되거나, 접착제 등을 벗길 때에 표면을 손상시키게 되거나 할 가능성을 낮출 수 있다.
이상 상술한 본 실시 형태의 컨택트 픽업(20)에 의하면, 우쿨렐레(10)의 표면판을 사이에 두고 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34)가 자력으로 서로 끌어당김에 따라, 제1 자석 부재(32)에 지지된 압전 소자(36)를 포함하는 수신부(30)의 위치를 원하는 위치에 위치 결정할 수 있다. 이때, 수신부(30)는, 서로 끌어당기는 자력에 의해서만 위치 결정되어 있기 때문에, 우쿨렐레(10)의 표면에 한 번 위치 결정한 후이더라도, 원하는 위치로 이동 가능하다. 또한, 컨택트 픽업(20)은 자력에 의해서만 우쿨렐레(10)의 표면에 위치하기 때문에, 사용 후에는 우쿨렐레(10)의 표면에 흔적을 전혀 남기지 않고 분리할 수 있다. 바꾸어 말하면, 우쿨렐레(10)의 표면을 손상시키거나, 분리할 때에 우쿨렐레(10)에 어떠한 흔적을 남기거나 하지 않고, 원하는 위치에 수신부(30)를 착탈 가능한 상태로 위치 결정할 수 있다.
또한, 수신부(30)를 위치 결정할 때, 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34)가 자력으로 서로 끌어당김에 따라, 압전 소자(36)는 우쿨렐레(10)의 표면측에 가압된 상태로 위치 결정된다. 따라서, 압전 소자(36)를 우쿨렐레(10)의 표면측에 양면 테이프 등으로 접착하는 경우와 비교하여, 악기로부터 발생된 진동을 보다 좋은 감도로 감지할 수 있다.
또한, 압전 소자(36)는 우쿨렐레(10)의 표면측에 위치 결정되어 있기 때문에, 출력 단자(42)와 전기적으로 접속되는 접속 코드(50)는 항상 우쿨렐레(10)의 바깥에 위치할 수 있다. 따라서, 종래의 컨택트 픽업과 달리, 전기 신호를 외부에 출력하기 위한 관통공이 우쿨렐레(10)에 형성되지 않아도 된다. 다시 말하면, 우쿨렐레(10)에 손상을 주지 않고 컨택트 픽업(20)을 장착할 수 있다.
그리고, 출력부(40)는 우쿨렐레(10)의 표면측에 제3 자석 부재(46)와 제4 자석 부재(48)에 의해 위치 결정되어 있으므로, 출력 단자(42)에 접속된 픽업 케이블 등에 제3 자석 부재(46) 및 제4 자석 부재(48)의 자력을 웃도는 힘이 가해진 경우에는, 출력부(40)가 우쿨렐레(10)의 표면으로부터 이탈된다. 이 때문에, 출력부(40)가 우쿨렐레(10)에 접착되어 있는 경우와 비교하여, 우쿨렐레(10)에 과도한 힘이 가해져 파손될 가능성을 미연에 저감할 수 있다. 또한, 수신부(30)도 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34)에 의해 위치 결정되어 있기 때문에, 동일한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34)는 모두 네오디뮴 자석이기 때문에, 자철광이나 페라이트 자석 등과 비교하여, 보다 강한 힘으로 우쿨렐레(10)를 끼워넣을 수 있으므로, 우쿨렐레(10) 연주 중에, 뜻하지 않게 수신부(30)의 위치가 어긋나게 되거나, 컨택트 픽업(20)이 어긋나게 되거나 할 가능성을 미연에 낮출 수 있다.
참고로, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 다양한 형태로 실시할 수 있음은 너무도 자명하다.
예를 들면, 상술한 실시 형태에서는, 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34)가 모두 네오디뮴 자석인 것으로 하였지만, 압전 소자(36)를 지지 가능한 자력을 갖는 자석이라면 특별히 한정되지 않으며, 자철광이나 페라이트 자석 등 다른 자석을 사용해도 된다. 또한, 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34) 중 어느 하나만을 자석으로 하고, 다른 하나를 자력으로 흡인 가능한 자성체로 해도 된다. 어느 경우이더라도, 상술한 실시 형태의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제3 자석 부재(46) 및 제4 자석 부재(48)에 대해서도 마찬가지이다.
상술한 실시 형태에서는, 제2 자석 부재(34)로서, 직경 20 밀리미터, 두께 5 밀리미터의 네오디뮴 자석을 사용하는 것으로 하였지만, 제2 자석 부재(34)의 크기는 이로써 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 직경 12 밀리미터, 두께 1.7 밀리미터의 네오디뮴 자석을 사용해도 된다. 이렇게 함에 따라, 제1 자석 부재(32)와 제2 자석 부재(34)가 자력에 의해 서로 끌어당기는 힘을 감소시켜, 압전 소자(36)가 우쿨렐레(10)의 표면에 가압하는 가압력을 감소시킬 수 있다. 이와 같이 압전 소자(36)가 우쿨렐레(10)의 표면에 가압되는 가압력을 조절함으로써, 컨택트 픽업(20)으로부터 출력되는 음질을 변화시킬 수 있으므로, 연주자가 원하는 소리를 얻을 수 있다.
여기서, 제2 자석 부재(34)의 크기의 차이에 따라 음질에 어떠한 변화가 나타나는지에 대하여, 도 8a 내지 도 9b를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 8a 및 도 8b는 자석의 크기의 차이에 따른 주파수 스펙트럼의 차이를 측정한 측정 결과를 나타낸 비교도로서, 도 8a 및 도 8b의 그래프의 세로축은 음량(dB)이고, 가로축은 주파수(Hz)이다. 여기서, 도 8a는 제2 자석 부재(34)를 사용하여 수신부(30)를 위치 결정하고, 우쿨렐레(10)의 1현 A를 440.00 Hz, 2현 E를 329.63 Hz, 3현 C를 523.25 Hz, 4현 G를 392.00 Hz로 튜닝하고, 모두 개방현으로 위에서부터 4현→3현→2현→1현의 순으로 단음으로 쳐서, 컨택트 픽업(20)으로부터 얻어지는 음성 신호의 피크 홀드값을 계측하여 얻어진 결과이다. 또한, 도 8b는 제2 자석 부재(34)를 직경 12 밀리미터, 두께 1.7 밀리미터인 것으로 변경한 것 이외에는, 같은 조건으로 계측하여 얻어진 결과이다. 이 결과로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 제2 자석 부재(34)보다 작은 자석을 사용하면, 각각의 소리의 피크 홀드가 보다 브로드(broad)하게 출력되는 것이 확인되었다. 이로부터, 압전 소자(36)를 우쿨렐레(10)에 가압하는 가압력이 작으면, 출력되는 볼륨을 저하시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 감도가 좋은 압전 소자를 사용한 경우이더라도, 압전 소자의 피크를 넘어버릴 가능성을 미연에 저감하고, 피크를 넘음에 따라 출력음이 왜곡되어 버리거나, 출력음의 출력 레벨이 변화하지 않게 되거나 할 가능성을 미연에 저감할 수 있다. 이와 같이, 압전 소자의 가압력을 변화시킴으로써, 압전 소자의 감도에 한정되지 않고, 다양한 압전 소자를 사용할 수 있다.
다음으로, 제2 자석 부재(34)의 크기의 차이에 따른 음성 파형의 차이를 측정하였다. 도 9a 및 도 9b는 제2 자석 부재(34)의 크기의 차이에 따른 음성 파형의 차이를 측정한 결과를 나타낸 비교도로, 도 9a 및 도 9b의 그래프의 세로축은 실효값이고, 가로축은 시간(millisecond, 밀리초)이다. 여기서, 도 9a는 제2 자석 부재(34)를 사용하여 수신부(30)를 위치 결정하고, 우쿨렐레(10)의 1현 A를 440.00 Hz, 2현 E를 329.63 Hz, 3현 C를 523.25 Hz, 4현 G를 392.00 Hz로 튜닝하고, 세 현만 쳐서 계측하여 얻어진 결과이다. 또한, 도 9b는 제2 자석 부재(34)를 직경 12 밀리미터, 두께 1.7 밀리미터인 것으로 변경한 것 이외에는, 같은 조건으로 계측하여 얻어진 결과이다. 이 결과로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 제2 자석 부재(34)보다 작은 자석을 사용하면, 최대 진폭이 작고, 신호 지속 시간이 짧아지는 것이 확인되었다. 이로부터, 압전 소자(36)를 우쿨렐레(10)에 가압하는 가압력이 작은 경우에는, 보다 여운이 짧고 빨리 잦아드는 소리를 출력할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 우쿨렐레(10)와 압전 소자(36) 사이에 섀미 가죽(38)을 삽입하였지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 연주자가 원하는 소리에 맞게, 적절히 완충 부재를 삽입해도 된다. 상기 완충 부재로서는, 예를 들면, 1.5 밀리미터의 펠트, 목면포, 1 밀리미터의 천연 고무, 1 밀리미터의 경질 고무, 0.5 밀리미터의 호두나무재, 1 밀리미터의 발사 등을 들 수 있다. 완충 부재의 재질이나 두께를 변경함으로써, 컨택트 픽업(20)으로부터 출력되는 소리의 음질ㆍ음색을 연주자가 원하는 음질ㆍ음색으로 변화시킬 수 있다.
여기서, 완충 부재의 재질에 따른 음질의 변화에 대하여, 도 10a 내지 도 11c를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 10a 내지 도 11c는 완충 부재의 재질에 따른 음질ㆍ음색의 변화를 계측한 음성 파형의 차이를 계측한 비교도로, 도 10a 내지 도 11c의 그래프의 세로축은 실효값이고, 가로축은 시간(millisecond, 밀리초)이다. 여기서, 도 10a는 완충 부재로서 두께 1.5 밀리미터의 펠트를 사용하고, 우쿨렐레(10)의 1현 A를 440.00 Hz, 2현 E를 329.63 Hz, 3현 C를 523.25 Hz, 4현 G를 392.00 Hz로 튜닝하고, 3현만을 쳐서 계측하여 얻어진 계측 결과이고, 도 10b는 완충 부재를 목면포로 대체한 것 이외에는 도 10a와 같은 조건으로 실험하여 얻어진 계측 결과이고, 도 10c는 완충 부재를 두께 1 밀리미터의 천연 고무로 대체한 것 이외에는 도 10a와 같은 조건으로 실험하여 얻어진 계측 결과이며, 도 11a는 완충 부재를 두께 1 밀리미터의 경질 고무로 대체한 것 이외에는 도 10a와 같은 조건으로 실험하여 얻어진 계측 결과이고, 도 11b는 완충 부재를 두께 0.5 밀리미터의 호두나무재로 대체한 것 이외에는 도 10a와 같은 조건으로 실험하여 얻어진 계측 결과이고, 도 11c는 완충 부재를 두께 1 밀리미터의 발사로 대체한 것 이외에는 도 10a와 같은 조건으로 실험하여 얻어진 계측 결과이다. 이들 결과로부터 분명한 바와 같이, 두께 1.5 밀리미터의 펠트를 완충 부재로서 사용한 경우에는, 출력이 낮고 부드럽게 감쇠하는 소리가 얻어지고, 목면포를 사용한 경우에는, 요동감(simmering impression)이 있는 사운드이면서 빨리 감쇠하는 소리가 얻어지고, 두께 1 밀리미터의 천연 고무를 사용한 경우에는, 사운드 기복감(surging impression)이 있고 감쇠가 부드러운 소리가 얻어지며, 두께 1 밀리미터의 경질 고무를 사용한 경우에는, 디스토션감이 있는 사운드이면서 부드럽게 감쇠하는 소리가 얻어지고, 두께 0.5 밀리미터의 호두나무재를 사용한 경우에는, 내츄럴한 사운드이면서 부드럽게 감쇠하는 소리가 얻어지고, 두께 1 밀리미터의 발사를 사용한 경우에는, 어택음이 약간 강하고 내츄럴한 사운드이면서 부드럽게 감쇠하는 소리가 얻어진다. 이와 같이, 완충 부재를 적절히 변경함으로써, 컨택트 픽업(20)은 연주자가 원하는 소리를 출력할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 제1 자석 부재(32) 및 제2 자석 부재(34)의 자력에 의해 수신부(30)를 위치 결정하도록 하였지만, 도 12에 나타낸 바와 같이, 제2 자석 부재(34)의 표면에 양면 테이프(52)를 구비하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 수신부(30)의 위치를 위치 결정한 후에, 제2 자석 부재(34)를 우쿨렐레(10)에 접착할 수 있기 때문에, 제1 자석 부재(32)를 분리하더라도, 제2 자석 부재(34)는 악기에 접착된 상태를 그대로 유지한다. 따라서, 제1 자석 부재(32)를 분리하더라도, 다시 동일한 위치에 제1 자석 부재(32)를 용이하게 위치 결정할 수 있다. 참고로, 도 12는 컨택트 픽업(20)의 일례를 나타낸 개략도이며, 우쿨렐레(10)에 대한 장착 방법은 상술한 컨택트 픽업(20)의 장착 방법과 동일하므로 설명을 생략한다.
이와 같은 구성을 채용한 컨택트 픽업(20)에 있어서, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 자석 부재(34)를 여러개 구비해도 무방하다. 이를 통해, 각각의 제2 자석 부재(34)에 대향하는 위치에 수신부(30)의 위치를 용이하게 위치 결정할 수 있다. 다시 말하면, 미리 여러 장소에 제2 자석 부재(34)를 고정함으로써, 수신부(30)의 위치를 용이하게 위치 결정할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 양면 테이프(52)를 사용하여 제2 자석 부재(34)를 우쿨렐레(10)에 접착하도록 하였지만, 양면 테이프로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 접착제, 점착제, 점착 테이프 등이어도 된다. 어느 것을 사용한 경우이더라도, 상술한 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 압전 소자(36)를 사용하여 우쿨렐레(10)의 소리를 감지하도록 하였지만, 예를 들면, 무빙ㆍ코일형 마이크, 리본형 마이크, 콘덴서형 마이크 등을 사용해도 된다. 예를 들어, 콘덴서형 마이크를 사용하는 경우에는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 콘덴서형 마이크(54)가 제1 자석 부재(32)의 표면에 고정된 컨택트 픽업(20)을 사용할 수 있다. 이에 의하여, 상술한 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 악기로서 우쿨렐레(10)를 예로 설명하였지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 어쿠스틱 기타, 바이올린, 비올라, 피아노 등의 현악기를 사용해도 되고, 목관 악기, 금관악기, 타악기 등의 악기이어도 된다. 진동에 의해 소리를 발현되는 악기라면, 어떠한 악기이더라도 상술한 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.
상술한 실시 형태에서 나타낸 바와 같이, 어쿠스틱 악기의 소리를 전기적으로 증폭하여 방출하는 분야, 특히, 현악기 등의 소리를 전기 신호로 변환하는 컨택트 픽업으로서 이용할 수 있다.
10: 우쿨렐레 12: 사운드 홀
20: 컨택트 픽업 30: 수신부
32: 제1 자석 부재 34: 제2 자석 부재
36: 압전 소자 38: 섀미 가죽
40: 출력부 42: 출력 단자
44: 출력 단자 고정 부재 46: 제3 자석 부재
48: 제4 자석 부재 50: 접속 코드
52: 양면 테이프 54: 콘덴서형 마이크

Claims (8)

  1. 악기로부터 발생한 진동을 전기 신호로 변환하는 변환 부재와,
    상기 변환 부재를 지지하는 지지 부재와,
    상기 악기의 적어도 일부를 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되는 고정 부재를 구비하며,
    상기 지지 부재와 상기 고정 부재 중 하나 이상이 자석이고, 상기 지지 부재와 상기 고정 부재가 자력으로 서로 끌어당김으로써 상기 변환 부재를 위치 결정하는 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변환 부재는 압전 소자이고,
    상기 지지 부재와 상기 고정 부재는 자력으로 서로 끌어당김으로써 상기 변환 부재를 상기 악기의 방향으로 가압하는 변환 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변환 부재가 상기 지지 부재에 가압될 때 상기 지지 부재와 상기 악기 사이에 삽입되는 완충 부재를 구비한 변환 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 상기 고정 부재가 배치되었을 때, 상기 고정 부재와 상기 악기가 맞닿는 접촉면의 일부 이상에 상기 고정 부재와 상기 악기를 고정하는 접착부를 갖는 변환 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정부재가 복수 구비되어 있는 변환 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 변환 부재와 전기적으로 접속되어, 상기 변환 부재에서 변환된 전기 신호를 출력하는 출력 단자를 구비한 변환 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 출력 단자를 지지하는 출력 단자 지지 부재와,
    상기 악기의 적어도 일부를 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되는 출력 단자 고정 부재를 구비하며,
    상기 출력 단자 지지 부재와 상기 출력 단자 고정 부재 중 어느 하나가 자석이고, 상기 출력 단자 지지 부재와 상기 출력 단자 고정 부재가 자력으로 서로 끌어당김으로써 상기 출력 단자를 상기 악기의 표면 위치에 위치 결정하는 변환 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지 부재 및 상기 고정 부재가 네오디뮴 자석인 변환 장치.
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