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이제 우리는 푸리에 변환을 통해
소리를 주파수 영역별로 구분해서 분석할 수 있습니다.
저번 드라이브 계열에서는
파형 신호를 증폭하는 과정에서 클리핑이 발생하면
배음이 발생한다는 것을 보았습니다.
이번에 설명할 컴프레서도
증폭 및 감쇄에 관한 내용이지만, 드라이브 계열과는 다른 방식으로 작동합니다.
천천히 시작해봅시다.
먼저 소리의 Envelope의 개념을 알아봅시다.
우리가 이전에 소리는 3차원 정보라고 했었죠?
시간 - 음량 - 주파수 3축으로 이루어진 신호입니다.
인벨로프를 아주 간단히 설명하자면,
이 소리 신호를 시간 - 음량으로만 나타낸 것입니다.
먼저 다음의 소리를 들어봅시다
클린톤과 디스트톤에서의 C 코드 스트로크입니다.
여기서 처음 소리가 발생하고, 어느정도 유지되고, 그다음 소리가 죽죠?
이것을 시간대비 음량으로만 나타내면 그래프가 다음과 같이 나타날 것입니다.
위는 소리의 원래 신호이고,
보통은 이것의 절대값을 취하면 인벨로프 커브가 됩니다.
시간에 따른 음량 정도를 인벨로프 Envelope 라고 합니다.
일반적인 악기 소리들은
ADSR 이라는 큰 4가지 영역으로 인벨로프를 구분하는데요,
Attack , 음을 내기 시작했때 소리가 커지는 구간
Decay , 소리가 최고점을 찍고 줄어드는 구간
Sustain , 소리가 어느정도 유지되는 구간
Release , 소리가 다 죽는 구간
으로 구분됩니다.
기타, 베이스로 예시를 든다면
Attack은 피킹을 하는 그 순간이고,
Sustain은 우리가 지판을 누르고 있는 동안 음이 유지되는 구간
Release는 지판에서 손을 떼는 순간 이라고 이해하면 좀 와닿으리라 믿습니다.
ADSR 4단계로 나누는 것은 가장 간단하게 설명하기 위한 것이며,
실제로 신디사이저를 통해 소리를 만드는 사람들은 저기서 더 세분화해서 구분을 합니다.
하지만 지금 우리는 이정도만 알아도 충분합니다.
다시 간단하게 설명하자면
인벨로프는 시간에 따른 음량 변화를 나타낸 것이다
정도로 요약할 수 있겠습니다.
그리고 이번에 중점적으로 다룰 신호처리는
컴프레서입니다.
용어 자체로는 압축을 한다는 의미인데,
음향에서는 큰 소리와 작은 소리의 강약 차이를 줄이는 역할입니다.
큰 소리는 줄이고, 작은 소리는 키우면 되는 것이죠.
좌상단같은 envelope를 가진 소리 신호를 봅시다.
파란색 선 이상의 소리는 너무 크다고 판단되어 이 소리를 줄이고 싶습니다.
이 파란색 선의 기준을 threshold 라고 합니다.
그래서 이 이상의 소리를 일정수준 줄입니다. 그 줄이는 정도가 Ratio 변수입니다.
그리고 보통은 그 소리를 전체적으로 키워 작은 소리를 키워 전체적인 강약 수준을 맞춥니다.
보시면 소리 기준 가장 큰 소리와, 작은(유지되는) 소리의 강약 범위가 줄었습니다.
절대적인 것은 아니고, 엔지니어 혹은 연주자의 취향에 따라 이 작업을 선택합니다.
이것이 전체적인 컴프레서의 작동 방식입니다.
각 페달마다, 플러그인마다
이 컴프레서 프로세싱을 결정하는 변수들이 다르고 많습니다.
같은 기능임에도 다른 용어를 사용하는 경우도 많죠.
Threshold, Ratio
Attack, Release 기타 등등...
하지만 전체적인 작동 방식은 위와 같습니다.
디스토션과의 차이를 구분하자면,
디스토션은 소리를 증폭을 하면서 한계점 이상의 소리의 '파형'을 잘라냅니다.
그래서 파형이 달라지면서 음색도 달라지죠
하지만 컴프레서는 파형을 자르는 것이 아니라, 전체적인 음량을 낮춰줍니다.
그래서 파형 자체는 유지되고 음량만 작아지는 거죠. 음색의 변화는 미미합니다.
컴프레서는 전체적인 음의 강약을 일정하게 맞춰주어
듣는 사람의 귀 피로도를 낮춰줍니다.
우리의 감각기관은 갑작스런 변화에 쉽게 피로하거든요.
컴프레서는 소리의 큰 변화를 줄여줍니다.
하지만 컴프레서를 너무 강하게 걸어주면,
음의 강약이 사라져 소리가 뭉툭하게 들릴 수 있습니다.
강약이 사라져 뭔가 박진감이 사라질수 있죠.
연주자, 엔지니어 입장에서는 이를 잘 만져줘야합니다.
이번에는 노이즈 게이트를 알아봅시다.
노이즈 게이트는 노이즈, 잡음을 cut 해주는 것인데요,
이번에는 일정 수준 아래의 소리를 죽이는 것입니다.
기타, 베이스의 전기부품으로 인해
어쩔수 없는 전기적인 잡음이 발생하게 되는데
우리가 실제로 연주를 할 때
연주하고 있는 음 대비, 잡음 자체의 소리는 너무 작아서
연주할 때는 묻혀서 들리지 않습니다.
하지만 연주를 하지 않을 때는 계속 발생하고 있죠.
그래서 이 수준 근처에서 작은 소리는 cut하여 잡음을 잡아주는 것이 노이즈 게이트입니다.
원리상으로는 간단하죠?
하지만 노이즈게이트도 너무 강하게 걸어주면
어느정도의 소리도 cut 하기 때문에
기타, 베이스 연주 시 서스테인이 죽게됩니다.
소리가 유지되는데에 필요한 음량이 있는데,
이것도 죽여버릴 수 있는 것이죠.
그리고, 반대로 컴프레서를 걸면 잡음이 커집니다.
작은 소리가 커지게 되니 잡음도 커지게 되죠.
이렇게 컴프레서, 노이즈게이트가
소리의 envelope를 기준으로 작동하는 대표적인 것들입니다.
오토와우와 같이 음의 강약으로 작동하는 이펙터도 envelope에서 음의 강약을 통해 작동합니다.
일부 기능이 좋은것들은
주파수별로 envelope를 따로 계산하여
주파수별로 독립적으로 이펙팅을 걸어주는 장치도 있습니다.
Multi-band compressor 이죠.
이제 주파수별로 이야기를 하다보니
EQ에 대해서 설명할 차례이긴 한데
EQ는 그나마 다들 익숙해서 아주 간단히 설명할 수 있을 듯 합니다.
우리는 푸리에 변환을 통해
소리를 주파수별로 분리 가능합니다.
그렇게 분리한 주파수를, 특정 주파수만 부스팅하거나, 컷하는 것이 바로 EQ입니다.
위의 사진은 우리에게 익숙한 그래픽 EQ 이죠. 특정 주파수를 콕 집어 조절할 수 있습니다.
좀 전문적으로 보이는
파라메트릭 EQ도 있습니다.
이것은 우리가 조절하고자하는 주파수 영역을 직접 설정할 수 있고,
그 주파수 기준으로 주위 범위도 조절할 수 있습니다.
EQ, 컴프레서
둘다 소리의 강약을 조절하는 장치지만,
EQ는 주파수 별로 조절하는 점,
컴프레서(노이즈게이트)는 시간에 따른 소리 강약을 컨트롤 한다는 점입니다.
이 그림을 보시면 EQ와 컴프레서 작동 범위에 대해서 이해가 쉬울 듯 합니다.
중앙의 3차원 소리 정보에 대하여
EQ는 주파수쪽에서 바라보아 소리를 조절하고,
컴프레서는 시간쪽에서 바라보아 Envelope를 조절합니다.
이렇게하여
어느정도 다이나믹 계열에 관한 내용은 상당수 다룬 듯하고,
다음에는 공간계를 이야기 해보겠습니다.
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