쉬운 음향

쉬운 음향

1-4 주파수 응답과 엔벨로프

Author
장 호준
Date
2023-10-12 14:38
Views
140
1.4
주파수 응답이라고 부르는 용어가 있습니다. 풀어서 말하면, 주파수 대역별로 해당 기기가 받은 입력레벨에 비해서 출력되는 반응을 나타내 주는 용어입니다. 응답이라고 주로 쓰이지만, 한국어로는 반응이 조금 더 가깝습니다. 영어로 Frequency Response입니다. 모든 기기의 특성을 이야기할 때 반드시 다루어지는 부분입니다.

입력된 신호가 어떻게 변해서 출력이 되느냐를 나타내는 것입니다. 가급적이면 변화폭이 작은 장비가 좋은 장비라 말할 수 있습니다. 물론 소리 신호의 조정이 목적인 장비들을 많이 사용하게 됩니다만, 정확하게 조절되는 부분의 변화값만을 출력할 수 있어야 더 좋기 때문입니다. 가청주파수 대역인 20kHz부터 20kHz까지 동일한 레벨의 사인파를 입력했을때 같은 출력값이 나와야 하겠지만, 기기의 특성이 완벽하게 똑같은 값을 출력하지는 않습니다. 디지털에서는 그것이 가능할 수 있습니다만, 디지털 장비의 앞부분에 있는 Analog to Digital단이나 끝 부분에 있는 Digital to Analog단에서 변화가 발생하게 됩니다. 마이크나 스피커 같은 경우는 그 변화폭이 큽니다. 그래서 사실 우리가 조정하는 장비의 조절에 관련된 기술이 중요해집니다.

60Hz ~ 18kHz +-3dB, 이렇게 표시되어 있는 스피커가 있다면 스피커의 주파수대역의 재생범위가 이 범위에서 기준이 되는 0dB를 기준으로 위아래 3dB정도의 변화량이 있다라는 이야기입니다. 사실 요즘의 디지털 신호 처리 장비들의 능력이 워낙 탁월하기 때문에 너무 이 주파수 응답 결과에만 꽂혀서 장비를 판단할 이유는 없습니다. 마이크의 경우도 마찬가지 입니다. 저음이 약하면 믹서에서 보강하면 됩니다. 원하는 소리가 안나온다면 원하는 소리로 만들 수 있는 기술이 충분히 가능하기 때문입니다. 물론, 그렇다고 좋은 장비들이 절대 필요없다라는 이야기는 아닙니다. 잘 쓸 수 있는 기술이 더 중요하다라는 정도로 이해하시면 좋겠습니다.


앞서 언급된 음상에 대한 부분을 이해하신다면 주파수 응답이 나타내는 주파수 축의 모양만으로 소리를 판단하는 것이 맞지 않음을 아실 수 있습니다. 이 음상을 의미하는 구체적인 용어가 엔벨로프 입니다. 원어를 그대로 쓰는 이유는 아직 적당한 번역이 어렵기 때문입니다. 편지 봉투를 의미하는 Envelope와 같은 스펠링을 사용합니다. 소리의 엔벨로프는 소리가 시간의 변화에 따라 변화되는 모양을 크게 4등분해서 성격을 규정하게 합니다.

먼저, 발생한 소리가 가장 큰 양을 가질때까지의 부분을 어택(Attack)이라고 부릅니다. 시간을 어택 타임, 양을 어택 레벨이라 표시하게 되는데, 특히 이 부분을 트렌지엔트(Transient)라고 합니다. 지나가는 이라는 의미에서 사용되는 과도라 번역할 수 있습니다. 이 어택 부분은 소리의 외형을 표시하게 되는 구간입니다. 어택 타임이 짧고, 레벨이 크면 주로 타악기가 됩니다. 같은 악기도 연주하는 방법에 따라서 어택 구간의 성격이 바뀔 수 있습니다. ‘팝‘ 하고 짧게 말한다면 어택 타임이 짧게 되지만, ’ㅇ~우~웅‘ 처럼 ’웅‘ 이라는 말을 길게 한다면 어택 타임이 길어지게 됩니디.

그리고 해당 소리의 기본적인 공명 또는 공진 부분을 서스테인(Sustain)이라고 합니다. 피아노의 서스테인 페달을 밟고 한 음을 치면 처음 어택 부분이 들리고 페달을 때기 전까지 기본 진동음이 지속하게 되는데, 이 부분이 서스테인 타임이 됩니다. 어택 타임의 최고점에서 서스테인 시작까지의 부분이 디케이(Decay), 그리고 서스테인이 끝나고 해당공간에서 소리가 사라지기 까지의 부분을 릴리즈(Release)라고 합니다.

이 4 부분을 통해서 소리의 모양을 분석할 수 있습니다. 또 이 부분을 변경하면서 소리의 모양을 바꿀 수도 있습니다, 이 바꾸는 과정이 음향 엔지니어링의 마술 같은 부분이 됩니다.

보통 시간과 레벨의 두 축으로만 엔벨로프를 이야기 하는데, 실제로는 소리의 무수한 주파수 대역 중에서 가장 큰 레벨만을 보고 있게 됩니다. 엄청나게 많은 서로 다른 진동수의 주파수 대역마다 전혀 다른 엔벨로프를 가질 수 있기 때문입니다. 킥 드럼이라고 한다면 기준 주파수라고 할 수 있는 킥 드럼 자체의 구조적 공진 주파수가 가장 긴 시간의 엔벨로프를 가지게 되고, 고역대의 가죽 치는 소리는 아주 짧은 엔벨로프를 가지게 됩니다. 이 부분은 나중에 실제로 엔벨로프를 조정하는 장비의 설명에서 본격적으로 이야기하게 됩니다.

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