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요약

통기타에서 사용되는 목재 품질의 중요성은 겉보기에 직관적이다.

왜냐하면 목재의 공명은 악기로부터 가청음을 발생시키기 위해 필요하기 때문이다.

픽업에서 자기 유도의 결과로 전류가 생성되도록 하는 일렉트릭 기타의 혁신은

일렉트릭 기타에 구식 기타 구조를 불필요하게 만들었다.

본 연구는 일렉트릭 기타에 사용되는 목재의 종류가

기타 연주에 의해 생성되는 소리의 음질, 즉 음색에 미치는 차이를 정량화하는 것을 목적으로 한다.

이 연구에서 음색은 음의 기본 음높이에 대한 음의 고조파 진폭의 비율로 정의된다. 두 개의 기타가 유일하게 동일하게 제작되었다.

차이는 사용되는 나무의 종류, 특히 메이플 목재와 마호가니이다. 세 가지 다른

기타에 줄을 걸었다; 각각은 각각은 나무들의 음색 차이를 분석하기 위해 뽑혔다.

메이플 목재는 낮은 E String에 대한 마호가니보다 더 조화로운 내용을 가지고 있는 반면,

D String은 반대였다. 높은 E String의 음색은 두 나무 모두 비슷했다.

메이플 목재는 짝수 Harmonics에 대해 10번째를 제외하고 더 많은 진폭을 가진 반면,

마호가니는 홀수 Harmonics에 대해 더 많은 진폭을 가졌다. 전반적으로 높은 E에 대한 Harmonics의 차이

각 나무에 있는 String은 서로를 고르게 했다.

각 목재에 대한 목재 차이는 분석되는 String에 따라 달라진다.

평균적으로 더 밝거나 따뜻한 나무는 없다; 각각의 나무는 단순히 다르고, String마다 다르다.

소개

일렉트릭 기타와 어쿠스틱 조상 사이의 주된 차이점은 현을 잡아당겨 소리를 증폭시키는 데 사용되는 메커니즘이다. 어쿠스틱 기타는 나무의 현과 함께 진동하는 능력에 의존하여 음파가 몸 안에서 공명하고 기타로부터 멀리 전파되도록 한다(Hall 1980; Olson 1967). 결과적으로 사용된 목재의 음향 특성은 생산된 톤의 음질 또는 음색에 일정한 영향을 미친다.(Sedik 2010). 그러나 일렉트릭 기타는 현 아래에 놓인 자기(Magnetic) 픽업에서 전류를 유도하기 위해 현에 의존한다(Wheeler 1978). 그리고 나서 스피커를 통해 연주하기 위해 증폭기(amplifier)로 보내진다.

스트링이 픽업에서 전류를 유도하기 위해 목재가 공명할 필요는 없지만,

목재 타입이 음질에 직접적으로 영향을 미친다는 생각은 일렉트릭 기타에 적용되었다.

출판물 및 매체(Sweetwater 2013; Wormoth Custom Guitars & Bass Parts) 그럼에도 불구하고, 2012년의 한 연구는 인간이 통기타를 구별할 수 없다는 것을 보여주었다.

목재와 블라인드 사운드 테스트(Pedgley 및 Norman 2012)를 제공했을 때 폴리머로 만들어진 목재. 어쿠스틱 악기의 구성의 품질이 청각적으로 인식하기 어렵다면, 전기 기타에서 목재의 중요성도 평가되어야 한다.

호주의 한 대학에서 발행한 논문은 나무가 기타의 소리에 영향을 미치지 않는다는 것을 증명했다고 주장하지만, 이 주장과 함께 발표된 자료는 없다. (La Trobe University 2012). 톨레도 대학의 Keith J. Soper는 Ash로 만든 기타와 Alder로 만든 기타의 음색 차이를 비교하는 연구를 수행했다.

Calaveras Fretworks Custom Guitars의 Butch Lafelice도 같은 실험을 수행하여 비교했다. 두 연구 모두 음색에서 약간의 차이를 보였지만, 각각의 기타는 완전히 하나의 나무로 만들어지지 않았다(의중을 모르겠어서 의역을 할 수가 없었음);오히려,

같은 Neck이 사용되었고 기타에 걸쳐 옮겨졌다. 이 두 연구에서 가능한 또 다른 문제는 String이 매번 손으로 탄현되기 때문에 탄현 속도에 대한 통제력이 부족하다는 것이다.

Merriam Webster는 음색을 "배음(Harmonics)에 의해 음색이 부여되는 품질"로 정의한다.

두 음의 진폭 차이와 상관없이 비교할 수 있는 방식으로 음색을 측정하는 목적에서 음색은 Harmonics 진폭의 비율로 정의된다.

"밝은" 음색은 기본 음색 이상의 배음(Harmonics)에 대해 전반적으로 더 높은 진폭을 갖는 반면, 따뜻한 음색은 더 적은 진폭을 갖는다. 본 연구는 이러한 정의를 이용하여 목재의 종류가 일렉트릭 기타의 자기 픽업으로 발생하는 소리의 음색에 미치는 영향을 정량화하여 피킹 속도와 건축 자재의 차이를 제거하고자 한다.

하모닉스 잠깐 설명 이미지(본인이 발표목적으로 제작했던 발표자료 발췌)

재료 및 구조

목재의 구축

두 개의 간단한 기타는 단풍나무와 마호가니로 만들어졌으며, 기타 한 개당 하나의 나무만 사용되었다. 단풍나무는 하모닉이 더 많고, 마호가니는 하모닉이 덜하여 더 따뜻한 음색을 가진다고 한다(Sweetwater 2013; Wormoth Custom Guitar & Bass Parts). 기타의 전체적인 모양은 매우 단순했으며, 직사각형 모양의 몸체와 목이 하나의 연속적인 나무 조각으로 접착되었다.

단순성을 위해 프렛이나 플렛보드는 사용되지 않았다.

각 기타의 측정 단위(센티미터)는 다음과 같다. 각 구간의 부피가 합산되고 픽업 경로의 부피가 감산된다. 픽업 경로가 완전히 정사각형은 아니므로, 이것은 매우 가까운 근사치이다. 측정값이 3mm 미만으로 나타났다.

하드웨어가 없는 메이플 기타의 무게는 4.1kg이었다.

그리고 하드웨어가 없는 마호가니 기타의 무게는 3.5kg이었다. 측정 결과 단풍나무의 밀도는 0.64g/cm3이고 마호가니는 0.53g/cm3이었다.

기타 하드웨어

각 기타는 브릿지, 험버커 픽업, 너트, 그리고 2개의 튜닝 페그만으로 구성되었다.

험버커는 일반적으로 기타에 있는 음량이나 톤 노브 없이 출력 잭에 직접 연결되어 있었다. 기타는 GuitarFetish.com의 탑 마운트 하드테일 브리지, GuitarFetish.com의 깁슨 스타일 너트, 브랜드 없는 펜더 스타일 크롬을 사용했다.

튜너, 아이바네즈 험버커, TS 잭으로 연결된 암TRS 잭. 유일한 것을 보장하기 위해서.

두 기타의 차이점은 나무였고, 두 기타 모두 동일한 개별 구성 요소가 사용되었으며, 테스트를 수행할 때 각 구성 요소를 다른 구성 요소에 배치할 수 있도록 기타에서 제거해야 했다

기타 머리 부분에 있는 말뚝과 너트 튜닝. 너트 뒤에 있는 스트링의 진동을 줄이기 위해 사용되는 퍼티

탄현장치

기타의 줄을 튕기는 장치가 같은 위치에서 항상 같은속도로 움직이도록 만들었다. 이는 사각 프레임으로 구성되어 있었다. 흔들림을 방지하기 위해 클램프로 테이블에 고정되었다.

아래로는 간략하게 정리하고 넘어감. 레코딩 하드웨어는 M-Audio Fast Track 2 USB interface via a 12 ft TS cable으로 연결되었으며 게인 값을 12시 방향에 두었다. 샘플들은 각각 프리소너스 스튜디오 원 2.6v에서 16비트, 샘플레이트 44100, 모노 형식으로 녹음되었다.

줄은 High E, D, Low E로 구성함, 스탠다드 튜닝에서 각각 가장 위 아래의 음과 D(4번줄)를 선정한 이유는 가장 중간의 피치에 가까운 음이었기 때문. 낮으 E에는 다다리오 EXL 115. 052게이지와 높은 E에는 엘릭서 나노웹 .010 게이지를, 엘릭서 나노웹 .026을 D에 부여하였다. 다른 브랜드를 사용한 이유는 테스트중에 끊어져서(...)

방법론

각 끈에 대해 40개의 표본을 수집하기 위해 매번 같은 높이로 뽑기 장치의 진자를 들어올렸다가 놓았다가 그림 5와 같이 픽업의 바닥에서 8.3 cm 떨어진 동일한 지점에서 뽑았다. 추는 손으로 고정시켜 뒤로 빠져 붕괴하는 것을 방지하고 String을 너무 일찍 부딪치는 것을 방지했다. 셀프 8 진자는 45초 후에 다시 가져와 끈을 치기 위해 놓아졌고, 그 결과 45초 간격으로 40개의 음이 담긴 30분 분량의 오디오 녹음이 생성되었다.

데이터 처리

각 오디오 파일은 최대 음량(dBFS)에 상대적으로 -0 데시벨까지 최대 음량을 가져옴으로써 정규화되었으며 16비트 깊이, 44.1 kHz의 샘플링 속도 및 모노 형식으로 .wav 파일로 내보내졌다. 그리고 나서 각 오디오 파일은 보바리안 소프트웨어에 의해 Harmometer에 의해 분석되었다. 공격 길이가 0초로 설정되고 FFT 크기가 16,384 샘플로 설정된 두 개의 파라미터를 제외하고 기본 설정이 사용되었습니다. 이 두 가지 변경으로 공격은 노트의 나머지 부분과 함께 고조파 콘텐츠에 대해 분석될 수 있었고 더 나은 음높이 감지를 위해 더 많은 샘플을 설정할 수 있었다.

계산 식이 나오는 부분은 스킵함

결과

표 3은 Harmonics 1부터 11까지의 평균 상대 진폭을 나타내며, 여기서 Harmonics 1은 기본 주파수이고 각 연속 Harmonics는 기본 주파수의 다음 정수 배이다. 예를 들어 100Hz의 기본 주파수에 대해 첫 번째 Harmonics는 100Hz이고 11번째 Harmonics는 1100Hz이다. 기타 한 개당 40개의 샘플을 추출하고 이들의 상대 진폭을 함께 평균화하여 다음 표에 제시된 최종 평균을 생성하였다.

결론
이 연구는 동일한 구조이지만 다른 나무인 메이플과 마호가니의 두 기타가 만들어내는 음색을 조사했다. 목재별로 생성되는 고조파의 진폭 차이를 분석하여 목재들을 비교하였다. 메이플 기타는 낮은 E현에 더 많은 하모닉을 가지고 있고, 마호가니는 D현에 더 많은 하모닉을 가지고 있으며, 두 기타 모두 높은 E현에 더 많은 하모닉을 가지고 있지 않다는 것이 밝혀졌다.
평균적으로, 테스트된 세 개의 현 모두에서, 어느 기타도 다른 현보다 일관되게 밝거나 따뜻하지 않았다. 오히려, 각 기타의 음색 차이는 어떤 현을 분석하느냐에 따라 달랐다. 와 마호가니는 음색의 극단적인 차이 때문에 이 실험에 선택되었다. 이러한 결과는 기타 재료로 메이플과 마호가니 중 하나를 선택하면 다른 결과를 얻을 수 있지만 Sweetwater의 진술과 달리 하나의 나무가 일관되게 "매우 밝다"거나 "매우 따뜻하다"는 것이 분명하지 않다는 것을 나타낸다. 이 연구는 음색을 고조파의 진폭에 대한 비율로서 정량화한다.
기본 주파수의 진폭 어음의 지속성을 고려하지 아니하고,
기타의 목재를 선택할 때 결정적 요소로 사용될 수도 있다.

그럼에도 불구하고,

저지능 일붕이들이 읽기 쉽게 정리:다르긴 한데 이게 실제로 느낄 수 있는 차이가 나냐? 그거는 모르겠음 ㅈㅅ 파형 분석하니까 확실히 다르긴 한데 이게 공명하는 배음의 차이이지 따뜻하거나 밝다랑은 거리가 있다. 본인이 이 논문을 보고 느낀건 나무의 밀도에 의한 차이가 크지 나무 자체의 차이랑은 거리가 있다고 생각함. 베이스우드와 엘더의 차이가 명확한 거랑 같은 듯