07 · GRAMOPHONE
레코드 위에 바늘을 내려보세요.
횡진동 원반식 · 구조를 단순화한 작동 모형
기록된 소리를 처음 들었을 때
“내 평생 그렇게 놀란 적은 없었다.”
에디슨이 초기 원통형 축음기의 재생을 회고한 말입니다. PBS 다큐멘터리 《Edison》의 대본에 나옵니다. 한국어는 원문의 번역이며, 이 체험에 등장하는 원반식 장치와는 다릅니다.
PBS · Edison 대본 ↗파헤쳐본다 · FROM GROOVE TO AIR
이 원반의 홈은 좌우로 굽이칩니다. 바늘이 굴곡을 따라 흔들리면 레버가 진동판을 움직입니다. 진동판이 공기를 진동시키고, 그 소리가 관과 나팔을 통해 전달됩니다.
첫 화면에서 바늘을 내린 뒤 ‘파헤쳐보기’를 누르면 그 순간의 회전 속도와 바늘 위치가 이어집니다.
01 / 04 · 홈과 바늘
이 모형은 홈의 좌우 굴곡에 소리를 기록하는 모노 횡진동 방식입니다. 바늘이 홈 벽을 따라 흔들리며 안쪽으로 이동합니다. 홈의 깊이 변화에 소리를 기록하는 방식은 다루지 않습니다.
바늘의 좌우 움직임을 따라가 보세요.
홈의 폭과 진동 폭을 실제보다 크게 그리고 움직임은 느리게 표현했습니다. 화면의 움직임은 실제 소리의 진동수를 재현하지 않습니다. 굴곡 간격을 일정하게 그렸으며, 안쪽 홈의 파장 변화와 스테레오 LP 구조는 다루지 않습니다.
02 / 04 · 진동판과 나팔
바늘 끝의 움직임은 레버를 통해 레코드 면에 세워진 얇은 진동판에 전달됩니다. 나팔은 전기 증폭기처럼 에너지를 더하지 않습니다. 진동판의 움직임이 공기로 전달되도록 돕습니다.
홈 → 바늘 → 레버 → 진동판 → 관 → 나팔 → 공기 · 본편과 같은 합성 선율을 0.5배로 재생합니다. 진동은 관찰을 위해 느리게 표시합니다.
사운드박스와 관을 잘라 바늘에서 나팔까지 연결된 구조를 보여줍니다. 진동 폭을 키우고 움직임을 느리게 표시했습니다. 실제 공명·음압·주파수 응답은 계산하지 않습니다.
03 / 04 · 속도와 음높이
같은 홈을 더 빨리 지나가면 진동도 빨라집니다. 첫 화면에서 회전 속도를 높이면 같은 선율의 음높이가 올라가고, 끝까지 듣는 시간은 짧아집니다.
이 비교 재생은 첫 화면의 태엽 상태와 바늘 위치를 바꾸지 않고 선율을 처음부터 들려줍니다. 78 rpm은 이 체험의 기준값입니다. 초기 축음기와 음반 모두가 같은 속도를 쓴 것은 아닙니다.
홈을 지나는 선속도는 2π × 반경 × 분당 회전수 ÷ 60입니다. 같은 회전수라도 안쪽 홈에서는 선속도가 낮습니다. 같은 음높이를 기록하려면 안쪽 홈의 굴곡 간격이 더 좁아져야 합니다.
04 / 04 · 태엽과 조속기
감긴 태엽이 기어를 돌립니다. 축이 빨라지면 조속기의 추들이 바깥으로 벌어집니다. 이때 마찰 원판과 패드 사이의 마찰이 커져 회전 속도가 지나치게 올라가는 것을 막습니다.
회전 속도가 높아질 때 조속기 추의 벌어짐을 보세요.
충분한 힘이 있을 때 설정 속도를 유지하다 태엽이 소진되면 멈추도록 단순화했습니다. 태엽 소진 직전의 감속과 기어비·마찰·탄성에 따른 변화는 계산하지 않습니다. 캐비닛을 생략한 모터 배치도입니다. 화면의 기어 잇수와 축 간격은 서로 맞췄지만 특정 실물 모터의 설계를 복제한 것은 아닙니다. 감기 손잡이의 래칫과 역회전 방지 장치는 생략했습니다. 태엽통 뚜껑을 생략해 태엽을 드러냈습니다. 조속기 회전과 추의 벌어짐을 관찰용으로 느리게 표현했습니다.
제작 노트
사운드박스와 고정 나팔이 연결되는 원반식 축음기를 기준으로 만들었습니다. 레코드의 회전, 바늘의 위치, 재생되는 선율은 하나의 시간 기준을 따릅니다. 화면에서 듣는 소리는 이 체험을 위해 만든 짧은 합성 선율입니다. 첫 화면의 진동판은 같은 선율의 음높이와 감쇠를 따르되, 눈으로 볼 수 있게 진동 속도를 90분의 1로 줄였습니다.
짧은 시간에 바늘의 이동을 볼 수 있도록 홈 간격과 안쪽으로 향하는 진행을 크게 늘렸습니다. 이 체험에서는 바늘을 올리면 판도 함께 멈춥니다. 화면을 벗어나면 바늘 위치를 유지한 채 재생을 일시 정지합니다. 끝에서 멈추는 동작도 체험용입니다. 실제 축음기의 자동 정지 장치를 재현한 것은 아닙니다. 이어 듣기는 같은 위치로 돌아오도록 만든 편의 기능입니다. 웹의 음량 조절과 짧은 음량 페이드도 체험 편의 기능입니다. 합성 선율의 음색은 실제 축음기의 주파수 응답을 재현한 것이 아닙니다.