이 섹션에서는 전자 사운드 생성 및 처리의 일반 원칙을 보다 자세히 다루고 참조 사항도 포함합니다. Peak관련 있는 경우 의 시설을 참조하십시오. 아날로그 사운드 합성에 익숙하지 않은 경우 이 장을 주의 깊게 읽어볼 것을 권장합니다. 이 주제에 익숙한 사용자는 이 섹션을 건너뛰고 다음 섹션으로 넘어갈 수 있습니다.
신시사이저가 어떻게 소리를 생성하는지 이해하려면, 음악적, 비음악적 소리를 구성하는 구성 요소를 파악하는 것이 도움이 됩니다.
소리를 감지할 수 있는 유일한 방법은 공기가 고막을 규칙적이고 주기적으로 진동시키는 것입니다. 뇌는 이러한 진동을 (매우 정확하게) 무한한 수의 다양한 소리 유형 중 하나로 해석합니다.
놀랍게도 모든 소리는 세 가지 속성으로 설명될 수 있으며, 모든 소리는 항상 이 세 가지 속성을 가지고 있습니다. 그 속성들은 다음과 같습니다.
한 소리를 다른 소리와 다르게 만드는 것은 처음에 소리에 존재하는 세 가지 속성의 상대적인 크기와 소리가 지속되는 동안 속성이 어떻게 변하는가입니다.
음악 신시사이저를 통해 우리는 이 세 가지 속성, 특히 소리의 "수명" 동안 어떻게 변화시킬 수 있는지를 정밀하게 제어하고자 의도적으로 노력했습니다. 이러한 속성은 종종 다른 이름으로 불립니다. 예를 들어, 볼륨은 진폭(Amplitude), 라우드니스(Loudness) 또는 레벨(Level), 피치(Pitch)는 주파수(Frequency), 때로는 음색(Timbre)은 톤(Tone)으로 불립니다.
앞서 언급했듯이, 소리는 공기가 고막을 진동시켜 감지합니다. 소리의 높낮이는 진동의 속도에 따라 결정됩니다. 성인의 경우, 소리로 감지되는 가장 느린 진동은 초당 약 20회이며, 뇌는 이를 저음으로 해석합니다. 가장 빠른 진동은 초당 수천 회이며, 뇌는 이를 고음으로 해석합니다.
두 파형(진동)의 피크 개수를 세면, B파에는 A파보다 정확히 두 배 많은 피크가 있습니다. (B파는 실제로 A파보다 음높이가 한 옥타브 높습니다.) 주어진 주기의 진동 횟수가 소리의 음높이를 결정합니다. 이것이 음높이를 주파수라고도 하는 이유입니다. 주어진 시간 동안 세어진 파형 피크의 개수가 음높이, 즉 주파수를 정의합니다.
음악적 소리는 동시에 발생하는 여러 개의 서로 다른 관련 음높이로 구성됩니다. 가장 낮은 음높이는 '기본음'이라고 하며, 소리의 지각되는 음에 해당합니다. 소리를 구성하는 다른 음높이들 중 기본음과 간단한 수학적 비율로 관련된 음높이를 배음이라고 합니다. 기본음의 음높이에 대한 각 배음의 상대적인 크기가 소리의 전체적인 음색 또는 '음색'을 결정합니다.
하프시코드와 피아노라는 두 악기가 건반에서 같은 음을 같은 음량으로 연주한다고 생각해 보세요. 음량과 음높이는 같지만, 두 악기는 여전히 뚜렷하게 다른 소리를 냅니다. 이는 두 악기의 음표 생성 메커니즘이 서로 다르기 때문입니다. 피아노 소리에 존재하는 배음은 하프시코드 소리에 존재하는 배음과 다릅니다.
음량은 흔히 소리의 진폭 또는 크기라고 불리는데, 진동의 크기에 따라 결정됩니다. 아주 간단히 말해서, 피아노 소리를 1미터 떨어진 곳에서 듣는 것이 50미터 떨어진 곳에서 듣는 것보다 더 크게 들립니다.
세 가지 요소만으로 모든 사운드를 정의할 수 있다는 것을 보여드렸으니, 이제 이 요소들을 음악 신시사이저에서 구현해야 합니다. 신시사이저의 여러 부분이 이러한 각 요소를 '합성'(또는 생성)하는 것은 논리적입니다.
신디사이저의 한 섹션, 발진기, 소리의 피치와 그 원시 배음 성분(톤)을 정의하는 원시 파형 신호를 생성합니다. 이 신호들은 "음정"이라는 섹션에서 함께 믹싱됩니다. 믹서그리고 그 결과 혼합물은 다음과 같은 섹션으로 공급됩니다. 필터. 이는 특정 배음을 제거(필터링)하거나 강화하여 소리의 톤을 더욱 변화시킵니다. 마지막으로, 필터링된 신호는 증폭기이는 소리의 최종 볼륨을 결정합니다.
추가 신디사이저 섹션 - LFO 그리고 봉투 - 상호 작용하여 사운드의 피치, 톤 및 볼륨을 변경하는 추가 방법을 제공합니다. 발진기, 필터 그리고 증폭기시간이 지남에 따라 진화할 수 있는 소리의 특성 변화를 제공합니다. LFO' 그리고 봉투' 유일한 목적은 다른 신시사이저 섹션을 제어(변조)하는 것인데, 이를 일반적으로 '변조기'라고 합니다.
오실레이터 섹션은 신시사이저의 핵심입니다. 전자파를 생성하여 스피커로 전달될 때 진동을 발생시킵니다. 이 파형은 제어 가능한 음높이로 생성되며, 처음에는 키보드에서 연주되는 음이나 수신된 MIDI 음표 메시지에 의해 결정됩니다. 파형의 독특한 음색이나 음색은 실제로 파형의 모양에 의해 결정됩니다.
수년 전, 음악 합성의 선구자들은 음악적 소리를 내는 데 가장 유용한 배음들을 많이 포함하는 몇 가지 독특한 파형을 발견했습니다. 이러한 파형의 이름은 오실로스코프라는 기기에서 볼 때 실제 모양을 반영하며, 다음과 같습니다. 사인파, 사각파, 톱니파, 삼각파, 그리고 잡음. 각각은 PeakOscillator 섹션에서는 이러한 모든 파형을 생성할 수 있으며, 비전통적인 신시사이저 파형도 생성할 수 있습니다. (참고로 Noise는 실제로 독립적으로 생성되어 Mixer 섹션에서 다른 파형과 혼합됩니다.)
각 파형(노이즈 제외)에는 음악적으로 관련된 특정 하모닉 세트가 있으며, 이는 신시사이저의 추가 섹션을 통해 조작할 수 있습니다.
아래 그림은 이러한 파형이 오실로스코프에서 어떻게 보이는지, 그리고 각 파형의 배음의 상대적인 레벨을 보여줍니다. 파형에 존재하는 다양한 배음의 상대적인 레벨이 최종 소리의 음색적 특성을 결정한다는 것을 기억하세요.
사각파/펄스파는 톱니파의 홀수 고조파와 동일한 볼륨을 갖는 홀수 고조파만 포함합니다.
구형파는 '하이' 상태와 '로우' 상태에서 같은 시간을 보냅니다. 이 비율을 '듀티 사이클'이라고 합니다. 구형파는 항상 듀티 사이클이 50%이므로, 사이클의 절반은 '하이'이고 나머지 절반은 '로우'입니다. Peak 기본 사각파의 듀티 사이클을 조정할 수 있습니다( 모양 컨트롤)을 사용하여 더 '직사각형' 모양의 파형을 생성합니다. 이러한 파형은 종종 펄스 파형이라고 합니다. 파형이 점점 더 직사각형이 될수록 더 많은 고조파가 추가되고 파형의 특성이 바뀌어 더 '비음'처럼 들립니다.
펄스 파형의 폭('펄스 폭')은 변조기를 통해 동적으로 변경될 수 있으며, 이로 인해 파형의 고조파 성분이 지속적으로 변합니다. 펄스 폭이 적당한 속도로 변경되면 파형이 '뚱뚱한' 느낌을 줄 수 있습니다.
듀티 사이클이 40%이든 60%이든 펄스 파형은 소리가 똑같습니다. 파형이 단지 "반전"되었을 뿐이고 고조파 성분이 정확히 동일하기 때문입니다.
잡음은 무작위 신호이며 기본 주파수가 없으므로 음높이 특성이 없습니다. 잡음은 모든 주파수를 포함하며, 모든 주파수는 동일한 음량을 갖습니다. 음높이가 없기 때문에, 잡음은 음향 효과나 타악기 소리를 만드는 데 종종 유용합니다.
링 모듈레이터는 두 개의 발진기로부터 신호를 받아서 효과적으로 두 신호를 "증폭"시키는 사운드 생성기입니다. Peak링 변조기는 발진기 1과 발진기 2를 입력으로 사용합니다. 출력 결과는 두 발진기 신호 각각에 존재하는 다양한 주파수와 고조파 성분에 따라 달라지며, 원래 신호에 존재하는 주파수뿐만 아니라 일련의 합과 차 주파수로 구성됩니다.
생성될 수 있는 사운드 범위를 확장하기 위해 일반적인 아날로그 합성기에는 두 개 이상의 발진기가 있습니다.Peak 세 가지가 있습니다. 여러 개의 오실레이터를 사용하여 사운드를 만들면 매우 흥미로운 하모닉 믹스를 얻을 수 있습니다. 또한 각 오실레이터를 서로 미세하게 디튠하여 매우 따뜻하고 '뚱뚱한' 사운드를 만들 수도 있습니다. Peak믹서를 사용하면 발진기 1, 2, 3의 파형, 노이즈 소스, 링 변조기 출력으로 구성된 사운드를 만들 수 있으며, 필요에 따라 이 모든 것을 믹스할 수 있습니다.
Peak 는 감산 음악 신시사이저입니다. 감산은 합성 과정의 어느 시점에서 소리의 일부가 제거된다는 것을 의미합니다.
오실레이터는 풍부한 고조파 성분을 포함한 원시 파형을 제공하고 필터 섹션은 제어된 방식으로 일부 고조파를 뺍니다.
세 가지 기본 필터 유형이 있으며 모두 다음에서 사용할 수 있습니다. Peak: 저역 통과, 대역 통과, 고역 통과. 신시사이저에서 가장 일반적으로 사용되는 필터 유형은 저역 통과입니다. 저역 통과 필터에서는 "차단 주파수"를 선택하고 그보다 낮은 주파수는 통과시키고, 그보다 높은 주파수는 필터링하거나 제거합니다. 필터 주파수 매개변수는 주파수가 제거되는 지점을 지정합니다. 파형에서 고조파를 제거하는 이 과정은 소리의 특성이나 음색을 변화시키는 효과가 있습니다. 주파수 매개변수가 최대값에 도달하면 필터가 완전히 "열려" 원래 발진기 파형에서 주파수가 제거되지 않습니다.
실제로 저역 통과 필터의 차단점 이상에서는 고조파의 볼륨이 (갑작스럽지 않고) 점진적으로 감소합니다. 차단점 이상의 주파수가 증가함에 따라 이러한 고조파의 볼륨이 얼마나 빨리 감소하는지는 필터의 경사 매개변수. 기울기는 '옥타브당 볼륨 단위'로 측정됩니다. 볼륨은 데시벨로 측정되므로, 이 기울기는 일반적으로 옥타브당 데시벨 수(dB/oct)로 표시됩니다. 숫자가 높을수록 차단점 이상의 고조파 제거율이 높아지고 필터링 효과가 더 두드러집니다. Peak필터 섹션은 12dB/옥타브와 24dB/옥타브의 두 가지 슬로프를 제공합니다.
필터의 또 다른 중요한 매개변수는 공명입니다. 차단 지점의 주파수는 필터의 공명 컨트롤. 소리의 특정 배음을 강조하는 데 유용합니다.
공명이 증가함에 따라 필터를 통과하는 소리에 휘파람 같은 소리가 추가됩니다. 공명이 매우 높게 설정되면 신호가 필터를 통과할 때마다 필터가 자체 진동합니다. 결과적으로 생성되는 휘파람 소리는 순수 사인파이며, 그 음높이는 필터 설정에 따라 달라집니다. 빈도 제어(필터의 차단 지점). 공명으로 생성된 이 사인파는 원하는 경우 일부 사운드에 추가 음원으로 사용될 수 있습니다.
아래 그림은 일반적인 저역 통과 필터의 응답을 보여줍니다. 차단점 이상의 주파수는 볼륨이 감소합니다.
공명이 추가되면 차단 지점 주변의 주파수 볼륨이 증폭됩니다.
기존의 저역 통과 필터 유형 외에도 고역 통과 및 대역 통과 유형도 있습니다. Peak, 필터 유형은 다음을 사용하여 선택됩니다. 모양 스위치 .
고역 통과 필터는 저역 통과 필터와 유사하지만, "반대 방향"으로 작동합니다. 즉, 차단점 아래의 주파수는 제거됩니다. 차단점 위의 주파수는 통과됩니다. 빈도 매개변수가 최소로 설정되면 필터가 완전히 열리고 원시 발진기 파형에서 주파수가 제거되지 않습니다.
대역 통과 필터는 차단 지점을 중심으로 하는 좁은 주파수 대역만 통과시킵니다. 대역 위아래 주파수는 제거됩니다. 이 유형의 필터를 완전히 열어 모든 주파수를 통과시키는 것은 불가능합니다.
이전 단락에서는 소리의 음높이와 음색의 합성에 대해 설명했습니다. 합성 튜토리얼의 다음 부분에서는 소리의 음량을 조절하는 방법을 설명합니다. 악기에서 생성되는 음량은 악기의 종류에 따라 음의 지속 시간에 따라 크게 달라지는 경우가 많습니다.
예를 들어, 오르간에서 연주되는 음은 건반을 누르면 빠르게 최대 음량에 도달합니다. 건반에서 손을 떼기 전까지는 최대 음량이 유지되다가, 손을 떼면 음량이 즉시 0으로 떨어집니다.
피아노 음은 건반을 누르면 곧바로 최대 음량에 도달하지만, 건반을 누르고 있더라도 몇 초 후에는 점차 음량이 0으로 줄어듭니다.
스트링 섹션 에뮬레이션은 키를 누를 때만 볼륨이 점진적으로 최대치에 도달합니다. 키를 누르고 있는 동안은 최대 볼륨이 유지되지만, 키를 놓으면 볼륨이 매우 느리게 0으로 떨어집니다.
아날로그 신시사이저에서 음표의 지속 시간에 따라 발생하는 사운드 특성의 변화는 엔벨로프 생성기라는 섹션에 의해 제어됩니다. 이 중 하나(앰프 환경)는 항상 앰프와 관련이 있으며, 앰프는 음이 연주될 때 음의 진폭, 즉 소리의 크기를 제어합니다. Peak각 엔벨로프 생성기에는 엔벨로프의 모양을 결정하는 5개의 주요 매개변수가 있습니다. 이를 AHDSR 매개변수 또는 엔벨로프 "위상"이라고 합니다.
이 매개변수는 많은 합성기에서는 찾을 수 없지만 다음에서는 사용할 수 있습니다. Peak. 공격 시간 이후 음표의 볼륨이 최대 수준으로 유지되는 시간을 결정하며, 감소 시간에 의해 설정된 볼륨 감소가 시작됩니다.
건반에서 손을 떼었을 때 볼륨이 서스테인 레벨에서 0으로 떨어지는 데 걸리는 시간을 조절합니다. "페이드 아웃" 효과가 있는 사운드를 만드는 데 사용할 수 있습니다.
대부분의 신시사이저는 여러 개의 봉투를 생성할 수 있습니다. Peak 3개의 봉투 생성기가 있습니다. 앰프 환경 전용 AHDSR 컨트롤 세트가 있으며(Hold는 메뉴를 통해 별도로 제어됨), 위에서 설명한 대로 항상 앰프에 적용되어 연주되는 각 음의 볼륨을 조절합니다. 두 개의 변조 엔벨로프(모드 환경 1 그리고 모드 환경 2)는 동일한 컨트롤 세트를 공유하며, 할당 스위치를 통해 제어할 엔벨로프를 선택할 수 있습니다. 변조 엔벨로프를 사용하면 각 음표의 지속 시간 동안 신시사이저의 다른 섹션을 동적으로 변경할 수 있습니다. Peak'에스 모드 환경 예를 들어, 생성기는 필터 차단 주파수나 발진기 사각파 출력의 펄스 폭을 수정하는 데 사용될 수 있습니다.
인벨로프 제너레이터와 마찬가지로 신시사이저의 LFO(저주파 발진기) 섹션은 변조기입니다. 사운드 합성 자체의 일부가 되는 대신, 신시사이저의 다른 섹션을 변경(또는 변조)하는 데 사용됩니다. 예를 들어, LFO는 발진기 피치, 필터 차단 주파수를 비롯한 여러 파라미터를 변경하는 데 사용될 수 있습니다.
대부분의 악기는 시간에 따라 음량, 음높이, 음색이 변화하는 소리를 냅니다. 때로는 이러한 변화가 매우 미묘할 수 있지만, 최종적인 소리의 특징을 형성하는 데 큰 영향을 미칩니다.
인벨로프가 단일 음표의 수명 동안 일회성 변조를 제어하는 데 사용되는 반면, LFO는 반복되는 순환 파형이나 패턴을 사용하여 변조합니다. 앞서 설명했듯이, 오실레이터는 일정한 파형을 생성하며, 이는 반복되는 사인파, 삼각파 등의 형태를 가질 수 있습니다. LFO도 유사한 방식으로 파형을 생성하지만, 일반적으로 사람의 귀가 직접 감지할 수 있는 소리를 내기에는 너무 낮은 주파수를 사용합니다. 인벨로프와 마찬가지로, LFO에서 생성된 파형은 신시사이저의 다른 부분에 전달되어 시간이 지남에 따라 원하는 변화, 즉 '움직임'을 만들어낼 수 있습니다.
이 저주파가 오실레이터의 음높이에 적용된다고 상상해 보세요. 그 결과 오실레이터의 음높이는 원래 음높이보다 위아래로 천천히 오르락내리락합니다. 이는 예를 들어 바이올리니스트가 악기를 현에서 위아래로 움직이면서 활을 휘두르는 것과 같은 효과를 냅니다. 이처럼 음높이가 미세하게 오르락내리락하는 것을 '비브라토' 효과라고 합니다.
또는 동일한 LFO 신호가 발진기 피치 대신 필터 차단 주파수를 변조하면 '와와'라고 알려진 익숙한 흔들림 효과가 나타납니다.
신시사이저는 5가지 주요 사운드 생성 또는 사운드 수정(변조) 블록으로 나눌 수 있습니다.
신시사이저를 사용하는 가장 큰 즐거움은 공장에서 사전 설정된 사운드(패치)를 실험하고 새로운 사운드를 만드는 것입니다.
'직접' 경험보다 더 나은 것은 없습니다. 조정을 위한 실험 Peak다양한 컨트롤을 통해 다양한 신시사이저 섹션이 어떻게 새로운 사운드를 바꾸고 형성하는지 더욱 완벽하게 이해할 수 있을 것입니다.
이 장에서 다루는 지식과 신시사이저의 노브와 스위치를 조정할 때 실제로 어떤 일이 일어나는지 이해한다면, 새롭고 흥미로운 사운드를 만드는 과정이 쉬워질 것입니다.