장호준음향워크샵

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1-8 배음

Author
장호준
Date
2014-11-23 12:06
Views
560
음향과 음악적으로 중요한 부분입니다. 앞서 잠시 다루었기도 합니다. 

Overtone, Harmonics. 공부해보죠. 
Total 38

  • 2014-11-23 23:03

    제가 아는 대로 댓글을 한번 달아보겠습니다.

    Overtone은 배음이라고도 하는데 이 배음이 무엇이냐고 하면 어떠한 한 음정을 냈을때

    그 음정에 배수가 되는 소리들을 Overtone이라고 합니다. 그 한 음정을 기음이라고 표현하고

    Fundamental Frequency 라고 하구요 그 음에서 2배 곱해진 값은 첫번째 Overtone이라고 하며 한 옥타브 입니다.

    3배 곱해진 값은 두번째 Overtone이라고 하며 한 옥타브하고 완전 5도 정도의 거리를 갖는 음입니다.

    이 Overtone의 순서들을 통해서 Chord를 처음 만들었다고 하더군요^^

    이런식으로 Overtone이 나오구요. Harmonics는 그 기음과 배음을 모두 나타내는 말로

    기음이 첫번째 하모닉스가 되고 첫번째 Overtone부터는 2번째 Harmonics 이런식으로 이름이 붙습니다.

    총무님께서 말씀하시는 음색이 다른 이유는 이 배음들의 음량 크기가 달라지면서 음색이 달라지게 됩니다.

    음량의 크기라기 보다는 기음을 기준으로 배음들의 소리의 크기 비율에 따라서 각 악기의 음색이 나타나게 됩니다.

    홀수 배음만 잘 조절하면 기본적인 사인파에서 삼각파, 펄스파가 만들어지고 홀수,짝수 배음을 이용하여 톱니파를 만들 수 있게 됩니다.

    이번에 제가 학교 과제로 신디사이저를 만들게 되어서  Additive synthesis를 만든다고

    잠시 따로 공부했던 부분이라 답변을 달아 보았습니다.

    이게 말로 설명하려니깐 되게 어려운데 그림같은거 몇개만 찾아보면 쉽게 이해가 되실겁니다^^


    • 2014-11-25 06:42

      예전에 신디를 가지고 놀때  야마하 sy35   엔소닉q sq2 등으로 소리를 에디팅할때  톱니파형 사각파형등이 나와서 그냥 선택해서 소리 변형되는거만  알고  조합해서 썼는데  이제야 그게 뭔지 조금씩 알겠네요.....    fm 음원들이 그런작업이 잘되었는데....


      • 2014-11-25 13:24

        FM은 좀 다른 개념이지 싶습니다. FM도 다음에 기회가 되면 제가 아는 만큼 적어보겠습니다^^


  • 2014-11-24 02:34

    이재황님이 말씀하신것처럼 사인파에 홀수 배음을 잘 활용하면 삼각파, 펄스파가 만들어집니다. 조금 더 첨부하자면 Sine파에 홀수배의 배음을 '1/홀수의 제곱분'로 섞면 삼각파가 되고, 사인파에 홀수배의 배음을 '1/홀수'로 섞으면 사각파가 됩니다.<br />또 짝수배의 배음은 사인파에 옥타브 배음을 가지기 때문에 음의 변화폭이 적습니다. 하지만 사인파에 홀수 배의 배음을 섞은 삼각파와 사각파에 짝수 배음을 섞으면 sawtooth를 만들수 있습니다.


  • 2014-11-24 21:16
    순음
    일체의 배음을 가지지 않는 단일 주파수의 소리
    ex) sine wave (1kHz tone)
    진폭이 시간에 따라 일정하다.
    주파수가 변하지 않는다.
    일체의 배음을 가지지 않는다.
    자연음에는 존재하지 않는다.
    복합음
    기본 주파수에서 파생되는 배음을 가지는 소리
    @ 배음
    - 기본음에서 정수배 되는 주파수에서 나오는 소리
    - 음색을 결정하는 가장 중요한 요소
    - 악기마다 배음의 특성이 모두 다름
    클라리넷 : 홀수배의 배음이 강함-밝으며 빈듯한 소리
    목소리 : 각 배음의 특색이 사람마다 발음마다 다르다.
    악기음의 스펙트럼은 악기마다 특유의 스펙트럼 분포를 가지고 있고, 이것이 각 악기의 특징 있는 음색을 나타내는 부분이다
    배음의 개수가 적을수록(예를 들면 플릇) 맑은 소리가 나고, 
    배음이 많을수록(예를 들면 바이올린) 음색이 풍부한 소리가 난다.
    @ 전자 악기의 원리 : 
    원래 악기의 배음 분포를 역으로 분석하여 이를 생성하여 줌으로 파형을 만든다.
    또한 배음 이외의 소리(타음, 치찰음, 엔벨로프등)를 분석하여 적용하여 더욱 비슷하게 구현된다.

  • 2014-11-23 17:32

    기대됩니다 ㅋ


  • 2014-11-23 18:49

    순음과 복합음을 먼저 알아야 할듯 합니다.


  • 2014-11-23 19:06

    C4라도 피아노와 바이올린의 소리색(음색)이 다른 이유도 여기에 있을듯 합니다.

    신디사이져에서 음원을 구현할때도 마찮가지 일 듯합니다.


  • 2014-11-24 12:46

    대략적으로만 알고 있었던 배음~~ 이번에 확실히 이해할 수 있도록 열심히 배우겠습니다~~ 많이 알려주세여 선배님들~^^


  • 2014-11-26 02:41

     여러 고수님들과 국스 박사님의 명확한 정의에 많이 배우고, 또 정말 감사 드립니다.^^ 평소 배음에 관련 해 궁금해 하던 것들 여쭈어 봅니다.

     배음으로 인해 음이 가진 특성, 음색이 달라지는데요, 믹스 시 주파수 컨트롤, 타임 컨트롤 만큼 중요한 것이 배음 컨트롤이 아닐까 생각이 듭니다. 그 배음의 컨트롤에 있어서 시그널 플로우를 아날로그 콘솔이나 아웃보드들을 이용하여 하는 경우와 그들의 복각이나 기타 다른 플러그인들을 통하여 DAW 내부를 통하여 디지털로 하는 경우에 얼마나 큰 차이를 어떤 식으로 느낄 수 있을까요? 플러그인 회사가 광고하는 것을 보면 유명 아웃보드와 90% 정도 소리를 재현해 낸다고 하는데요, 그 나머지 10%의 차이는 어디서 오는 것이며, 그 10%가 결과물에 얼마나 큰 영향을 미치게 되는지 궁금합니다.

    믹스 클래스 산행 모임 때 김대희 대표님 밸리 스튜디오의 SSL 4000E 콘솔을 잠시 만져보니, 같은 소스도 아니었고 모니터링 환경도 달라서 정확한 1대1 비교는 할 수 없었지만, 기분 탓이었는지 음들이 뭔가 에너지가 있고 날(엣지?)이 있고 힘이 있는 것 같이 느껴 졌습니다. (표현의 한계가...^^)

     그리고 녹음 시 샘플레이트(44.1/48/96/192) 에 따라 정보량이 다를텐데 그 중가장 큰 차이를 보여주는 것이 배음이 아닐까도 생각이 듭니다. 예를 들어 44.1로 녹음할 때보다 96으로 녹음할 때 고역이 더 디테일하게 들리는 느낌인데요,'더 잘게 쪼게서 더 디테일하게 배음을 기록한다'는 개념이라 보면 될까요?

     그러면서 동시에 드는 의문점이 Pro tools 11/HD, Cubase 7/Nuendo 6, Logic pro x 등 각 DAW 별로 각기 다른 오디오 엔진을 가지고 있는데요, 각 오디오엔진의시그널 프로세싱이 어떻게 다르며, 엔진에 따라 소리가 얼마나 달라질까 하는 것입니다. (이것도 배음 컨트롤과 연관이 있을 것 같습니다.)


    • 2014-11-26 03:06

      아하~ 샘플레이트와 배음은 필히 관계가 있을 것으로 보이는데요?


    • 2014-11-26 06:20

      전에 혼자서 DAW를 독학 할 때, 32bit mode 로 작업했다가, Audio Mixdown 하고 난 후에 DAW에서는 안들리던 피크(찌그러지는)잘리는 소리가 나서

      이후 부터는 안전하게 작업한다고 16bit 44Khz로만 작업했었는데,  그 이후 몇년이 지나도록 그걸 바꿔볼 생각도 못했지요,

      그러다 최근에서야 Audio Interface가 24bit 지원하는 것들이 많아서 24bit로 작업을 했는데,

      이번 프리 마스터클래스 에 참가해서, 김대희 대표님 말씀 처럼 보다 높은(96Khz sampling rate)를 사용해야, 심벌 소리가 제대로 표현이 된다는 걸 알았고,

      그동안 시도도 안해 봤던 저의 우물안 시야를 다시금 알게 되었네요 ^^;;

      (왜? 연주할 때와 녹음 후의 소리가 차이가 많이 나지???? 이 생각만 많이 했고), 전자공학을 전공한 저의 머리속에는  sampling rate에 대한 개념이

      아무리 잘 정립이 되어있다 하더라도, 16bit audio interface를 사용하던 시절 겪어본 문제 때문에,

      지금까지도 새롭게 바꿔볼 시도를 안해 봤다는 것이 참... ^^;; (많은 반성을 했네요.)

      Cubase 3, 4(스튜디오), 5(풀), 6(풀) 그리고 7(AI버전) 까지 꾸준하게 써본 저로써는, 동일한 시스템에서 동일한 프로젝트를 불러왔을 때에 

      분명 소리가 달라지는 것이 확인 되어졌고, 동일한 기본적으로 제공되어지는 플러그 인으로만 사용되었어도 분명 미묘한 차이가 있습니다.

      (사용되어지는 악기와 플러그인 숫자에 따라, 좋아지는 경우도 있고, 그렇지 않은 경우도 있었습니다. 예를 들어 고음이 좀더 강하게 표현된다거나,  적게 표현된다는 정도)


    • 2014-11-26 08:49

      각 DAW들의 시그널 프로세싱을 알려면 각 프로그램들의 프로세싱 알고리즘과 소스 코드를 통한 분석을 해야 할텐데 쉽진 않겠네요...^^ (물론 해커면 가능하겠지만요~)

      확실한건 기본이 되는 공통 이론에 따른 알고리즘은 비슷하겠지만 부차적인 알고리즘차이에 의해 각각의 개성이 있을것 같습니다. 


    • 2014-11-30 10:09

      그 정도 차이를 직접 느끼셨다니~


  • 2014-11-26 03:10

    요즘 이런 생각도 해보는데요 특정 주파수를 컷하면 그 배음열에 놓인 다른 주파수도 영향을 받지 않을까요? 특히 저음역대에서요.

    예를들어 250Hz를 컷하면 그 옥타브 위에 있는 500Hz도 영향을 받을 수 있지 않을까 하는겁니다.

    클래식이나 재즈같은 아날로그 악기를 레코딩 하는 경우에는 이런 부분도 고려를 하시나요?


    • 2014-11-26 03:18

      레코딩 시 로우컷을 생각해 보면 될 것 같습니다. 소스 악기에서 컷을 할 수 있는지 모르겠지만, 녹음 받는 그 악기 자체에서 컷되는 상황이 아니면, 마이크로 들어오는 소스에 변화가 없으니 특정 주파수를 마이크 프리에서 컷 한다 하더라도 나머지 주파수에는 영향이 없을 것입니다.


      • 2014-11-26 04:45

        ㅋㅋ 우문현답입니다^^  소스가 바뀌지 않으니 콘솔에서 컷을 한다고 배음을 건드릴 수는 없겠네요.  피드백이 생겼을때는 간혹 250Hz를 건드리면 500Hz도 영향을 받는것 같은 느낌이 있어서 질문을 한다는게ㅋㅋㅋ 


      • 2014-11-26 06:29

        만약 멀티트랙 레코딩시에 솔로로 트랙 녹음을 하는 경우 라면, 분명 맞습니다만.

        라이브, 합주, 연주시의 상황에서는 틀려질 수 있다고 봅니다.

        여러개의 보컬들의 마이크를 통해서, 또 드럼이나, 베이스, 기타등의 마이크를 통해서 동시 다발적으로 여러개의 소리가 함께 들어오는 경우라면,

        지나친 로우컷을 했을 때, 엠프를 경유하어 스피커로 흘러나가는 악기의 소리 뿐만 아니라, 전체적인 레코딩/라이브 음향의 색깔도 변해버리고,

        스피커를 통해 자체적으로 울리는 배음의 성분 역시 Fundamental 주파수 성분이 적어지기 때문에 스피커 자체에서  표현되어지는 harmonics 의 색깔도 틀려지게 됩니다.

        즉, 보는 관점에 따라 맞을 수도 틀릴 수도 있는 부분이라는 것이지요.

           


  • 2014-11-26 06:47

    간단하게 정리해봅니다.. 틀린게 있으면 지적해 주세요 ^^;

    배음

    순음(기본음을 규정짓는 주파수)의 정수배되는 주파수로서 배음의 크기 수, 위치에 따라서 같은 음이라도 음색이 달라짐

    소리만 듣고 그 소리를 구분해 내는 것은 배음이다른 각각의 소리를 뇌가 기억해 구분해내고 있기때문이다.

    .......좋은 음악, 좋은 소리?를 많이 들어야 겠네요............ㅎㅎ


  • 2014-11-26 07:07

    배음에 대한 아날로그 관리라면 단연 마스터링과정에서 빛을 내지 않을까 싶습니다. 저도 컷에 대한 궁금증이 있어 올려봅니다. 엘리어싱에 대해 배우면서 하이컷에따른 주파수 리플이 생긴다고 들었는데, 어떤 원리로 그렇게 되는 걸까요?


  • 2014-11-26 08:26

    때로 누군가는 저음 배음에 대해서도 말하던데 이게 가능한가요? 제가 알기로 배음은 기음보다 높다고 알고있습니다만 ㅎ


    • 2014-11-27 07:49

      신디사이저로 소리를 만들때는 저음 배음도 사용을 합니다.

      저음배음도 있기는 한데 짝수 배음은 거의 옥타브 관계니 차라리 오실레이터 하나를 따로 써서

      낮은 음정을 하나 만들고 음량을 조절해 낮은 배음을 나타내는 방법이 있습니다만

      따로 낮은 너음을 사용하는 신디사이저도 있습니다. 배음의 정의가 정수배이기때문에

      정의대로 가면 낮은 배음들은 없다고 보시는게 맞기도 합니다^^


  • 2014-11-27 00:47

    기타에서 사용하는 하모닉스 주법은 기본음을 안내고 배음만 내는 것으로 알고 있는데

    주로 5, 7, 12, 19프렛에서 나타나는데

    실제로 연주해보면 옥타브 위의 음이 맞는지 잘 모르겠습니다.

    예를 들어 5번줄 5프렛을 그냥 잡고 치면 A음(440Hz)이 나는데

    그 위치에서 하모닉스 주법으로 연주를 하면 880Hz, 1760Hz 등의 'A'음만 들리는 건가요?

    아니면 A외의 다른 음도 들리나요?

    실제 연주했을 때 기억으로는 기본음과는 다른 음으로 들렸던 것 같아서요..

    지금 기타가 없어서 해볼수가 없는데 너무 궁금하네요

    그리고 하모닉스 주법을 사용할때 브릿지 쪽으로 갈수록 높은 음이 아니라 더 낮은 음이 나는 것 같기도 하던데 이것도 좀 의아했던 기억이...


    • 2014-11-27 07:44

      기타를 연주하지 않아서 하모닉스 주법이 무언지를 모르겠습니다만

      A음의 2번째 배음은 880Hz가 맞지만 3번째음은 1320Hz라서 A음만 들리는게 아닐겁니다.

      짝수 배음들은 거의 옥타브로 해서 음이 올라가겠지만, 홀수 배음은 그 음이 아닌 음들도 들립니다.

      그래서 그렇게 들리는게 아닐까요?


      • 2014-12-03 06:08

        여기에 질문을 해놓고 페북에 관련글이 있어서 거기서 토론하는 바람에 여기에는 업데이트가 늦었네요

        제 댓글은 기타가 없는 상태에서 기억만으로 썼던 거라 오류가 있었습니다.

        정리하자면 현의 1/2지점인 12프렛에서 440Hz A음이 나고요

        1/4지점인 5프렛과 사운드 홀 위의 3/4지점에서 880Hz A음이 나고

        1/8(2.5프렛), 3/8(8프렛), 5/8(19프렛), 7/8(브릿지 근처)에서는 1760Hz A음이 납니다.

        말씀하신 1320Hz 즉 E 음은 현의 1/3지점인 7프렛과 21프렛에서 나타납니다.

        근데 한가지 의문은 1/2지점이 왜 2배음이 아닌 기음이 나느냐 하는 거네요 ㅎㅎ


    • 2014-11-27 08:51

      제가 기타로 5번 프랫 위를 하모닉스 해보니 실제 소리는 헤드와 운지 사이에 있는 줄이 떨어서 소릴 내더군요. 12번 프랫 위는 중간 부분이라 그런지 양쪽 줄에서 모두 소리가 나는듯도 하구요. 그래서 브릿지쪽으로 가는데도 소리가 낮아졌나봐요.


    • 2014-11-27 19:26

      기타 연주법상 하모닉스 라고 불리긴 하나

      음향적 관점으로 보면 기타의 하모닉스 톤 자체도 순음+배음으로 된거라고 생각이 드네요..

      기음 자체가 높은 주파수라서 배음이 (저음역대에서 시작되는 배음 보다 ) 적은게 아닐까요?    
      그만큼 소리도 쉽게 구분?할 수 있어서 튜닝할 때도 사용 하고 연주시에도 음악적 표현 요소로도 사용하고 하는게 아닐까요?


  • 2014-11-27 09:12

    배음은 overtone이라고 하며 밑음(Fundamental tone)이 울렸을때 함께 울리는 음들을 말한다.

    밑음을 포함한 배음 전체는 각각 Harmonic이라고 한다.

    예를 들어 200Hz를 쳐서 400Hz와 600Hz가 함께 울렸다면 400Hz와 600Hz는 "overtone"이고 200Hz는 fundamental tone이다.

    그리고 200Hz, 400Hz, 600Hz는 각각 "Harmonic" 이다. 즉, overtone은 2개고 harmonic은 3개

    http://www.vias.org/crowhurstba/img/crowhurst_basic_audio_vol1-23.gif" alt="crowhurst_basic_audio_vol1-23.gif" />


    • 2014-11-30 10:11

      제2의 쿡스가 나오셨으니 앞으로도 큰 기대가됩니다


      • 2014-11-30 20:40

        쿡스 감독님 따라가려면 한~ 참 멀었습니다^^


    • 2014-11-30 23:21

      음.. 여기서 말하는 Overtone 이라는 것도 결국 Harmonics 아닌가요?

      Fundamental 에서 발생된 두번째 배음은 결국  자연계에서는  Fundamental 만으로는 소리가 이루어질 수  없기 때문에,

      당연히 n차 배수의 배음이 발생 될 수 밖에 없는데, 

      위의 설명에서는 2배음과, 3배음을 각각 첫째 Overtone, 두번째 Overtone 이라고 왜? 설명을 해야 했을까요??

      Overtone 자체도 Harmonics인데..??? (Overtone에 대한 다른 정의는 없나요?)


      • 2014-12-01 07:06

        감독님 말씀처럼 overtone도 harmonic에 포함되는데 왜 그렇게 구분하는지까지는 저도… fundamental tone의 유무로만 보기엔 좀 부족하긴 하죠?


  • 2014-11-27 10:53

    못본 사이에 많은 글들이 달렸네요 ㅎㅎ 또 배워갑니다 ^^


  • 2014-11-27 13:17

    고백투베이직! 다시 정리하고 기억하고 배우고 갑니다.


  • 2014-12-01 02:11

    http://www.sengpielaudio.com/calculator-harmonics.htm


    "http://www.google.com/search?hl=en&q=sengpielaudio.com+overtones&filter=0" target="_blank" rel="noopener">Overtones" = Harmonics - 1

    "Harmonics" = Overtones + 1


    • 2014-12-01 02:38

      모든 설명은 Harmonics로 모두 설명이 가능하지 않나요?

      (머리가... 좀더 읽어보고, 공부좀 해야 겠습니다.)

      Attachment : OvertonesJPG.JPG


  • 2014-12-03 00:06

    오버톤과 하모닉스를 연구해보면 많은 부분을 깨닫게 됩니다.  음악적으로 가면 악기에 대해서 더 배울 수 있겠구요. 음향적으로 가면 음색의 정의나 조정에 영향을 주게 됩니다.  물론 믹싱에서 마스킹효과에 의해 가려지게 되는 경우가 더 많이 발생하기도 합니다.

    하여간 아주 좋은 공부를 하신거 같아서 좋습니다.^^


    • 2014-12-03 03:48

      이렇게 공부 할 수 있어서 너무 행복합니다..

      감사합니다.