[음향] 신디사이저 기본 파형, 기음,배음,복합파(Complex Wave)

신디사이저 파형들과 기음, 배음, 복합파를 설명하기전에

한번더 소리에 대해서 말씀드리겠습니다.

 

소리란?

소리는 물리적인 에너지의 변환이며 

진동을 발생시켜 귀로 듣게 되는것을 의미합니다.

진동의 일정한 패턴이 있는 경우 그 소리는 파형(waveform)이 있고

구분 가능한 진동의 패턴이 없는 경우 노이즈(Noise)라고 합니다.

사이클(Cycle)은 파형이 반복하는 것을 말하며

초당 발생하는 사이클 수에 따라 주파수(Frequency)라는 파형의 기음을 결정합니다.

초당 진동수의 단위는 Hz로 440Hz라는 A3 음정입니다.

진폭(Amplitud) : 파형의 진동 크기이며 음압의 변화를 보여줍니다.

파장(Wavelength) : 사이클 거리로 주파수가 높을수록 파장은 짧아집니다.

주기(Period) : 하나의 파형 사이클 걸리는 시간 주파수가 높을수록 주기는 짧아집니다.

위상(Phase) : 한 주기의 파형이 가지는 첫 시작점의 각도 혹은 어느 한 순간의 위치를 말합니다(원으로 0 도 360도 표시합니다)

두개의 파형이 동상일 경우에는 진폭 증가하여 에너지가 커저 볼륨이 증가하며 보강간섭가 일어나고

역상(180도) 인 경우는 두개의 소리가 소멸하여 소리가 없어지는 상쇠간섭 일어납니다.

 

신디사이저 기본파형

신다사이저 기본 파형은 총 4개로 Sine, Square, Triangle, Sawtooth가 있습니다

하나씩 살펴보도록하겠습니다.

 

Sine Wave

Sine Wave 음색으로 부드러운 특성있 배음중 기음만 있는 파형입니다.

 

보통 우리는 Sine Wave는 기음만 존재하는 걸로 알고 있습니다.

하지만 신디사이저 종류(아날로그 신디사이저)에따라 배음들도 존재 합니다.

지금 사진은 Serum에 Analog Sine Wave 복각한 것으로 다른 신디사이저는 배음에 비율이 다를수도 있습니다.

 

Sawtooth

이 파형은 톱니처럼 보이는 이름의 Sawtooth Wave 입니다.

매우 날카로운 음색을 가지고 있고 정배수 배음이 모두 포함되어 있습니다.

 

Triangle

Triangle는 Square Wave와 Sine Wave 사이에 있는 정사가파와 마찬가지로

이들은 원래 주파수의 홀수 배음을 포함하며 이들 고음은 더 빠른 속도로 떨어집니다.

 

Square(Pulse)

Square파는 고주파가 풍부하고 Sawtooth의 절반의 고주파 주파수를 가지고 있습니다.

Square 파형은 Pulse라고도 불리고 모든 홀수 배음을 가지고 있습니다. 

짝수 배음도 존재는하지만 홀수 배음에 비해서 상대적으로 비율니 낮습니다.

(Sawtooth wave에서 짝수 배음을 제거하거면 Pulse/Square wave로 알고 있습니다)

 

배음(Overtone Harmonics)

자연 배음 악보

쉽게 설명하면 배음은 어떤 한 음이 울렸을 때 같이 울리는 파생음이라고 할수 있습니다.

모든 음은 자연적으로 배음을 가지고 있고 이를 '자연배음'이라 하는데, 사람 귀에 잘 들리는 것들은 저음의 배음들입니다.

생활의 주변에서 기계의 진동소리, 헬기소리 등등 저음이 많은 소리를 귀기울여 들어보면, 한가지 소리가 아닌

여러가지 파생음들이 같이 울리고 있음을 알수 있습니다.

 

실제로 피아노에를 C2(C1)를 하나를 쳐보고 자세히 들어오면 다른 음들이 같이 들려 울것입니다.

이러한 배음들 사이에는 일정한 음정적 간격이 있는데 이 음정들이 우리가 듣고 있는 서양음악의

화음을 자연스럽게 형성하고 있습니다. 위 그림은 C음이 울렸을 때 자연적으로 같이 울리는 배음들으 크게 울리는

순서대로 보여주고 있습니다.

이와 같이 한음이 울렸을때의 자연배음들은 스스로 화음들을 만들어 주고 있고 이 러한

화음들이 자연스럽게 사람의 귀에 익숙해져 있는것들 이기 때문에, 이것들만 가지고도 화음이란 것에 대해 실마리를 잡을수 있습니다.

요약하자면 배음들중

제일 첫번째로 오는 주파수는 상대적으로 제일 큰 불륨을 가지고 있고

소리를 듣고 음정을 정해주는 역활하는 배음중 기음에 해당되며

배음은 이 기음에서 파생된 음으로 정수배가 되는 음들을 의미합니다.

 

복합파(Complex Wave)

단일파 와 다르게 둘 이상의 요소가 포함된 형태를 가진 파형을 말하며

종류로 주기파 와 비주기파가 있습니다. 주기파 같은 경우 파형 내부에 주기적인 반복되어 일정 한 패턴을 말하며

비주기파는 파형 내부에서 일정한 패턴이 관찰되지 않는 것을 말하고 흔히 노이즈라고 말합니다.