부품을 바꾸면 소리가 어떻게 바뀔까

세게 치면 소리가 커질 뿐 아니라 밝아집니다. 해머의 펠트는 세게 눌릴수록 단단해지고, 단단한 해머는 높은 배음을 더 많이 만듭니다. 세 번째 버튼은 여린 소리를 세게 친 소리만큼 키운 것입니다. 크기를 맞춰도 밝기가 다르게 들립니다.

실제 피아노는 현 길이의 약 8분의 1 자리를 칩니다(이 음은 12%). 한가운데를 치면 2배·4배 같은 짝수 배음이 거의 사라져서, 속이 빈 듯한 소리가 됩니다. 계산 결과 둘째 배음이 20 dB 가까이 작아집니다.

위 그림의 실제 모습입니다. 왼쪽 영상은 그랜드 피아노 해머가 같은 건반을 빠르게 거듭 치는 장면(14초)입니다. 오른쪽 사진처럼 해머 머리는 나무 몰딩을 펠트로 감싼 모양이고, 위로 갈수록 좁아집니다.

건반 하나가 치는 현은 음역마다 다릅니다. 가장 낮은 음 몇 개는 1개, 그 위 낮은 음은 2개, 대략 낮은 라(A2)부터 가장 높은 음까지는 3개입니다(경계는 피아노마다 다르고, 우리 모델은 흔한 그랜드 값을 가정). 여기서 쓰는 가운데 도도 3개입니다. 세 현이 아주 조금 어긋나 있으면 소리가 두 단계로 줄어듭니다. 처음에 빠르게 줄고, 그 뒤 오래 남습니다. 현이 1개면 고르게 줄어듭니다. 그래프의 기울기를 보세요.

건반에서 손을 떼면 펠트 조각(댐퍼)이 현 위로 내려와 떨림을 멈춥니다. 오른쪽 페달을 밟으면 댐퍼가 들린 채로 남아 소리가 계속 울립니다.

해머를 다른 재료로 바꾸면 소리가 어떻게 될까요? 모델로 펠트를 10배 부드럽게, 또는 10배 단단하게 바꿔 계산했습니다. 세 소리의 크기는 거의 같습니다(차이 약 1 dB). 그런데 단단할수록 소리가 밝고 날카롭습니다. 그래서 조율사는 해머 펠트를 바늘로 찔러 부드럽게 하거나 다듬어서 음색을 맞춥니다(정음).