파형 (Waveform)

 

파형(waveform)

지금까지 예로 많이 들었던 Sine 파는 파형의 한 종류다. 
그리고 신디사이저를 보면 sine, triangle와 같은 대표적인 파형들을 만날 수 있는데,
파형은 무엇을 나타내는걸까?

우리가 보통 보게 되는 파형은 배음 구조와 배음의 볼륨 비율에 따라 표현된 것이다.

배음에 대한 포스팅에서 Sine 파는 배음이 없는 기음으로만(순음) 이루어진 파형이라고 했다.
이런 Sine 파를 하나만 아니라, 수백, 수천 개를 쌓아 올려서 합쳐진 소리를 만들어 낼 수 있다.

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신디사이저의 대표적인 파형 4 가지

신디사이저로 인위적으로 만들 수 있는 대표적인 파형 4가지를 살펴보자.
인위적인 소리가 난다는 것은, 대부분의 악기는 정수 배음과 비정수 배음이 함께 혼합되어 있는데, 신디사이저는 비정수 배음이 없기 때문이다.  그래서 굉장히 기계적이고 정직하게 들리는 것이다.

 

 

Sine 파: 배음이 없고 기음만 존재하는 파형이다.

 

Triangle 파: 홀수 배음이 존재한다. (3배, 5배, 7배음) 배음을 없애면 Sine 파와 매우 비슷한데, 어떻게 보면 Flute 소리 또는 휘파람 소리와 비슷하게 뭔가 비어있게 들리는 것 같다.

Square 파: Pulse 파라고 하며, 홀수 배음이 존재하는데, Triangle 파와 다른 점은 배음의 볼륨 차이다. 보면 Triangle 파 보다 배음의 레벨이 크다는 것을 알 수 있다.
경찰 혹은 앰뷸런스의 사이렌에서 보통 이런 Square 파를 들을 수 있으며, Triangle 파와 비교해서 더 귀에 찌르는 느낌이 나는 것 같다.

 

Sawtooth 파: 그냥 Saw 파라고 부르기도 하며, 홀수 배음과 짝수 배음이 동시에 존재한다. 이런 배음들이 서로 맞물리게 되면서 감소하게 되어, 점점 내려가는 모양을 나타내게 된다. (위상과 관련)

위의 대표적인 파형 외에도 다양한 파형이 있으며, 신디사이저에서는 배음의 구조와 배음의 세기(레벨)를 조절하면서 전혀 다른 파형들을 생성할 수 있다.
그리고, 신디사이저에서는 정직하게 정수 배음만 생성할 수 있기 때문에 우리가 아는 피아노, 바이올린 등의 악기는 흉내를 낼 수는 있어도 그렇게 자연스럽게 들리지 않는 이유다.
(신디사이저에서 불규칙한 노이즈 파형 소리를 내수는 있기는 하다.)


이렇게 Sine 파가 수백, 수천 개를 합쳐서 소리를 낼 수 있고, 각기 다른 진폭과 파장 등이 합쳐지면 전혀 새로운 형태의 파형을 볼 수 있다.

DAW에서 우리가 Sine 파를 오디오로 렌더링 하면, 해당 소리의 오디오 파형을 볼 수 있다. 그리고 엄청나게 확대해 보면 시간 단위가 쪼개지면서 하나의 진동이 Sine 파의 형태를 띠게 된다는 것을 볼 수 있다.

이러한 것을 쉽게 볼 수 있는 장치는 오실로스코프 (Oscilloscope)라는 장치다. 플러그인으로 사용할 수 있는데, 특정 시간대의 전압의 변화를 볼 수 있어서 우리가 아는 파형의 모양을 관찰해볼 수 있다.