피아노의 등가회로와 저음부 음질의 개선방안

An Equivalent Circuit of the Piano and a Tonal Improvement Scheme in the Bass Registers

구조 및 음의분석을 통해 피아노의 등가회로를 구성하였다. 최저음부의 기본주파수성분은 방사저항이 작아 음향출력도 작아짐을 보였고, 측정을 통해 확인하였다. 현의 강성으로 인해 피아노음의 부분음들은 기본진동수의 배수가 되지 않고 높아지는데 최저음부에서 특히 문제로 되는 이 inharmonicity를 감소시켜 저음부 음질개선을 할 수 있는 새 방안을 강구하였다. 즉 브릿지의 위치만을 조절하여 harmonicity를 감소시키는 것으로 향판중심부로 브릿지를 위치시킬수록 향판최저공진수 이하의 주파수가 낮아진다. 이는 피아노 설계시에 적용할 수 있어 실제적 음질개선방안이 될 수 있다. 특히 소형피아노의 경우에 더욱 효과가 있을 것이다.

It is well-known that analogizing a dynamic system to an equivalent circuit is a powerful tool on the analysis of the system. In this paper, an equivalent circuit of the piano has been constructed by the structural and acoustical analysis to visualize the sounding mechanism. Utilizing the mechanical reactance curve of the soundboard, a new method of reducing che inharmonicity in low frequency range has been built. With this method, by only choosing the proper excitation point on the soundboard, it will be possible to minimize the inharmonicity and thus to obtain mellow bass tone. It is shown that the missing fundamental in the lowest scale range results predominatly from the fact that the radiation impedance in such low frequencies is nearly pure reactive.