피아노의 현을 잡고있는 것은 무엇일까?

피아노의 현을 잡고있는 핀은 무엇일까?
피아노의 튜닝핀과 히치핀,
그 외 철골 구조물에 대해.

일단 튜닝핀과 히치핀은 피아노의 현의 양 쪽을 잡고 있는 핀이다.
나머지 철골 구조물로는
아그라프, 댐퍼 와이어, 베어링(상부브리지), 베어링핀, 프레셔바(누름쇠) 등이 있다.
중에는 그랜드에만 있는 부품도 있고, 업라이트에만 있는 부품도 있다.

튜닝핀

히치핀

 

1. 튜닝핀 (=조율핀)

튜닝핀(=조율핀)은 건반 쪽에 위치한다.
조율사는 튜닝핀을 이용해 피아노를 조율한다.
튜닝핀이 회전되면 현의 장력이 바뀌고, 음 높이가 그에 따라 바뀐다.
현의 장력이 높아질수록 음정이 높아진다. 진동수가 증가하기 때문이다.
이는 헬름홀츠의 법칙에 따른 것이다. 장력의 제곱근에 비례한다.

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*헬롬홀츠의 법칙은?
헬롬홀츠의 법칙은 음파 전달과 관련된 원리이며 소리의 파동과 관련된 현상에서 사용한다.
공기 중의 음파가 어떻게 전파되는지를 설명하기 위해, 방정식을 제시한다.

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*토크(Torque, 회전력)

-조율핀을 조일 때는 적절한 토크(Torque, 회전력)가 존재한다.
이는 조율핀을 조일 때 필요한 적절한 힘을 의미한다.
핀이 잘 고정될 수 있으면서도 과도하지 않은 정도의 힘이다.
-토크는 물체를 회전시키려고 할 때 가해지는 힘의 크기와
힘이 작용하는 거리의 곱으로 계산된다.
토크의 단위는 inch/lbs(인치-파운드)이다. 
(인치: 힘이 작용하는 지점과 회전축 사이 거리), (파운드: 힘의 크기)

피아노 조율작업 시 조율핀의 적정 토크는 100~150inch/lbs이다.
1파운드의 힘을 100인치(2.54미터)~150인치(3.81미터)만큼의 거리에서 작용시키는 토크이다.
이는 피아노의 안정성을 유지시키면서도 조율이 가능한 최적의 회전력이다.

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* 튜닝핀의 재료와 모양

단단한강철로 만들어져 있으며, 녹슬음 방지를 위해 화학처리/도금처리를 한다.
굵기는 표준 약 6.95mm , 핀판에 박히는 부부은 길이 35 mm 가량이다.
세밀한 나사산을 가공해야하며 머리 부분은 테이퍼를 가진 4각형이다. 
튜닝핀의 전체길이는 60~65mm이다.
머리부분에서 16mm 아래에 1.4mm의 관통하고 있는 구멍이 있다. 
핀 주위 철골과, 핀 사이에
고로쇠와 같은 단단한 재질의 나무로 만든 부싱을 끼운다.
이 부싱이 튜닝핀의 휨을 방지함과 동시에 회전력(토그)를 강화시킨다. 

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2. 히치핀 (=플레이트핀)

히치핀은  끝 부분에 위치한다.
현의 다른 끝을 고정해 풀리지 않게 하는 역할을 한다. 
히치핀은 베이스 부분(저음) 부에 더 크게 사용되고, 고음부로 갈수록 작아진다.
현의 장력으로 인해 구부러지는 것을 막기 위해 현 반대 방향에 경사지게 박혀있다.

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3. 아그라프agraffe

아그라프

아그라프는 현을 고정하는 홈이 있는 금속 부품이다. 주로 황동으로 만들어진다.
아그라프의 목적은 현 간격과 높이를 일정하게 하는 것, 또 베어링 작용을 확실하게 해 발음을 결정하는 것이다. 
그랜드피아노의 중,저음부에 쓰여지는 부품이다.
(업라이트 중에서도 특수한 업라이트에 쓰여지기도한다. 업라이트에는 나사산이 없는 것도 있다)
아그라프는 상부브리지이면서 누름쇠를 겸하는 장치이다. 한음에 한 개 씩 있다.
홈은 측면에 있다. 이 홈으로 현이 관통한다.
홈은 양쪽으로 점차 가늘어진다. 현이 통과할 때 접촉면적을 작게 해
현의 떨림에 방해되지 않도록 하기 위함이다.

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4. 댐퍼 와이어 damper wire

댐퍼 와이어는 댐퍼우드와 댐퍼 레버 사이를 연결시키는 금속 철사이다.
굵기는 약 2mm가량이다. 
한 쪽 끝이 구부러져 있어 댐퍼우드에 박힐 수 있다. ( 댐퍼우드에는 펠트가 접착되어있음)

연질의 금속(도금)이나 황동이 소재로 쓰인다.

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5. 상부 브리지 upper bridge (=베어링)

-업라이트 상부프레임 튀어나온 곳
업라이트 피아노에서 상부 프레임 아래쪽에 튀어나온 곳이 있다.
철골이며 프레임의 일부분으로 이 부분이 상부 브리지이다.
조율핀에 감긴 현이 브리지 위를 거쳐 아래쪽 히치핀까지 걸치는 구간이다.

중고음부에서는 베어링 높이가 동일하다
저음부에서는 현이 중고음부 위를 통과하기 떄문에 중고음부보다 높다.
저음부로 갈수록 베어링 높이가 점점 낮아지게된다, 
접점은 원형으로 되어있으며 이 곳에 아그라프가 장착되기도 한다.

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6. 베어링핀 bearing pin

-업라이트 저음부 베어링에 박힌 핀.
 브리지 정점에 현 갯수만큼 짧은 핀이 일렬로 박혀있다. 이 부분이 베어링핀이다. 
업라이트 피아노 저음부 베어링에만 베어링핀이 박힌다. 

현이 조율핀에 걸린 후 베어링 상단면을 통과할 때
베어링 핀을 거쳐 굴절된 후 발음 부분까지 연결된다.

베어링핀의 목적은 철골 구조 상 어쩔 수 없기도하고,
중고음부 현에 비해 저음부 현이 굵어 프레셔바(누름쇠)를 사용하기 힘들기때문이기도 하다. 

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7. 프레셔바pressure bar

-업라이트 현을 누르는 금속봉
누름쇠라고 하기도 한다.
업라이트 중고음부의 튜닝핀과 상부 브리지 사이를 통과하는 모든 현을 프레임 방향으로 누르는 금속봉이다.
소재로는 황동이나 철이며 20~30개의 나사못으로 프레임 아래에 있는 핀판에 박혀지게 된다.

프레셔바의 눌림으로 상부 브리지 부분에서 강하게 눌려질 수 있다.
(눌려지는 각도 11~18도)