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Synthesis_and_Sound_Design / Synthesis / 1.2 Oscillators

1.2Oscillators

Oscillator(VCO)

Oscillator(발진기) creates the initial sound

(VCO : Voltage Controlled Oscillator)

⇒ 어떤 주파수를 쏘고자 할 때, 주파수원을 만드는 역할

1. Basic Wave Shapes

사운드를 만들때 가장 먼저 결정하게 됨.

  • sine wave
    • smooth curve : plain, smooth tone

    • 고음과 저음의 차이 : wave length의 차이.

      wave length long
      저음은 상대적으로 파형이 길어 반복이 적다.

      wave length short
      고음은 상대적으로 파형이 짧아 자주 반복된다.
    • 큰 음과 작은 음의 차이 : y축 차이

  • triangle wave
    • sine wave와 비슷하지만 조금 더 거침
  • sawtooth wave
    • 거친 사운드. 한번에 attack을 강하게 찍음(lead sound)
  • square wave
    • 마찬가지로 거친 사운드.

2. Fundamentals and Harmonics in Wave Shapes

서로 다른 파형끼리 사운드의 차이를 만드는 두 가지 요소는

  • Transients : initial attack of the sound
  • Harmonics : positive integer multiple of fundamental frequency. overtone 또는 partial이라는 용어로도 종종 쓰임.
    • 엄밀히는, harmonics는 fundamental frequency를 포함하지만 overtone은 fundamental 위의 frequency들만 일컫음

인간의 가청 주파수는 대략 20Hz ~ 20,000 Hz

낮은 C음, sine wave

low c
상대적으로 낮은 주파수에서 신호가 잡힌다.

높은 C음, sine wave

high c
상대적으로 높은 주파수에서 신호가 잡힌다.

Pure sine wave를 제외하고는, 음이 울리면 Fundamental frequency와 2배, 3배, … Hz가 함께 울림(harmonics)

harmonics
sine wave를 제외하면 소리는 하모닉스와 함께 울린다.
  • Square wave는 홀수 harmonic들만 울림(3, 5, 7배 등)
    • Buzzy, Hollow한 사운드
    • 한번에 올라가서 유지하고 떨어져서 유지하는 파형이 짝수 harmonics를 없앰
    • 홀수 harmonic intensity는 1/n배
  • Triangle wave 역시 홀수 harmonic만 울리지만, sqaure보다 더 약함
    • Soft, Muted한 사운드
    • harmonic intensity가 1/n^2배로 약해짐
  • Sawtooth wave는 홀/짝 모두 harmonics 울림
    • Bright, rich한 사운드
    • harmonic intensity가 1/n배로 약해짐

⇒ 이러한 harmonic content 차이가 Timbre(음색) 차이에 큰 영향을 줌(실제 Timbre 차이는 harmonics외에도 envelope, resonance, modulation 등이 영향)

⇒ 예를 들어, 플룻/베이스는 pure, simple한 톤의 sine wave로, string/brass는 bright, rich한 톤의 sawtooth wave로, 레트로 게임 사운드 같은 hollow 사운드는 square wave로

Oscillator에서 조절할 수 있는 것들

  • level : 볼륨
  • pan : 왼쪽/오른쪽 중 어느 쪽에 소리를 보낼지. 밸런스라고도 불림
  • pitch : 음고 조절로 튜닝. 1 semitone 안에는 100 cents가 있음(fine-tune)
  • unison : chorus effect(slightly out of tune인 voice를 연주. detune 정도로 얼마나 fundamental frequency에서 벗어날지 정함)
  • phase : wave의 어디에서 시작할지(360도 기준으로, 예를 들어 phase 90에서 시작하면 wave 주기의 1/4에서 시작)

Multiple oscillators

여러 oscillator를 써서 소리를 좀 더 풍성하게 만들 수 있음

  • 예를 들어, pitch를 한 옥타브 아래 / 위로 설정하고 shape를 바꾸고 unison을 조정하며 좀 더 풍성한 음을 얻을 수 있음
  • pitch를 약간만 바꾸어 코드를 연주하는 것도 가능
  • cent 단위로 조정하면 oscillator끼리 beat 하는 효과 : 울렁이는 듯한 소리가 남. cent가 커질수록 이 효과가 강해짐