Yamaha DX7
음악 역사 속에 많은 신디사이저가 있었지만 그 중에서 정말 음악에 절대적인 영향을 끼친 신스가 몇 개 있다. Yamaha DX7이 그 중 하나라는 사실을 부정할 사람은 없을 것이다.
이 녀석이 DX7이다. 당시 사실상 모든 뮤지션들이 보유하고 사용했던 신디사이저이며 당시 히트곡을 지배했던 신디사이저다. 1986년 빌보드 핫 100 차트 1위 곡 중에 40%가 DX7의 E. Piano 1 프리셋 사운드를 사용했다니 말했지않나? 강조하지만 DX7 쓴 곡의 비율이 40%가 아니라 DX7의 한 프리셋 사운드 쓴 곡이 40%라는거다,,,
뭐가 그렇게 특별했길래 DX7이 이토록 많이 쓰였을까? 16 보이스 폴리포니, Pressure/Velocity Sentive 키보드, MIDI In/Out, 사운드 프리셋 ROM 카트리지 등등 당시 기준으로 혁신적이 기능들이 판매에 큰 공을 세웠겠지만 역시 제일 중요한 건 FM 사운드이다.
DX7은 당시 거의 없었던 Frequency Modulation을 합리적인 가격으로 선보였고, DX7의 FM 사운드는 정말 끝장났다. 당시에 들어보지도 상상하지도 못하던 소리를 DX7이 냈었고 모든 뮤지션들이 그 소리에 열광했었다.
아래는 Brian Eno의 DX7 FM 사운드에 대한 인터뷰 내용이다.
“At the moment my favourite synthesiser is a Yamaha DX7. It’s funny; it’s the single most popular contemporary synthesiser. Everybody has one. But nobody knows how to program them. They arrive with these factory-set sounds and that’s all most people use. They never change those sounds.”
당시에는 FM은 완전 새로운 기술이었고 약간의 공학적 이해도 요구됐던 기술이었다. 게다가 DX7의 조작부는 다루기 괴랄하기 어려웠기 때문에 당시 뮤지션들은 기존의 신디사이저처럼 여러 노브를 만지며 소리를 만들어가기 보다는 프리셋 사운드만을 사용하고는 했다.
그 당시 뮤지션들이 다루기 어려워했던 DX7 사운드를 한번 따라가보자.
Frequency Modulation
저번 시간에 LFO를 이용하여 소리에 모듈레이션을 주는 것을 배웠다. 그 중에서도 주파수를 모듈레이션을 한 Frequency Modulation(FM)을 다시 한번 살펴보자.
소리를 재생해보면 알겠지만 소리의 음정이 LFO의 신호에 따라 높아졌다가 낮아졌다가를 반복하는 비브라토를 들을 수 있다.
과정은 단순하다. LFO가 오실레이터에게 명령하는거다. 내가 양의 신호를 보내면 그거에 따라 주파수(음정)을 높이고 음의 신호를 보내면 그거에 따라 주파수(음정) 낮추라고 명령하는 것이다. 아래의 그래프로 다시 한번 살펴보자.
총 3개의 그래프가 있다. 원래의 신호, 모듈레이션 신호(LFO), 최종 신호가 그려졌는데 이치는 아까와 같다. 원래의 신호에 Square 파형의 모듈레이션 신호가 명령을 내리는 것이다.
내가 양의 값(1)일 때는 주파수를 올려. 내가 음의 값(-1)일 때는 주파수를 내려.
그에 따라 최종 신호는 모듈레이션 파형의 값이 양인 구간에서는 원래의 신호의 10Hz보다 높은 15Hz의 주파수를 가지고 모듈레이션 파형의 값이 음인 구간에서는 원래의 신호의 10Hz보다 늦은 5Hz의 주파수를 가지게 된다.
조금만 더 나아가보자.
이제 모듈레이션 신호의 주파수와 크기를 바꿀 수 있다.
모듈레이션 신호의 주파수를 올려보면 최종 신호가 훨씬 더 촘촘한 간격으로 주파수가 바뀌는 것을 확인할 수 있다.
반면 모듈레이션 신호의 크기(Mod Level)를 올려보면 최종 신호 주파수가 15Hz, 5Hz가 아니라 20Hz, 0Hz로 훨씬 더 주파수의 변화의 폭이 큰 것을 확인할 수 있다.
눈으로 보니 얼추 감이 오지 않는가?
다시 한번 소리로 들어보자.
소리를 재생하며 LFO 주파수를 천천히 1Hz에서 5Hz로 올려보자. 매우 빠르지만 음정이 빠른 속도로 높아졌다 낮아졌다 하는 것이 들릴 것이다.
소리를 재생하며 LFO 주파수를 천천히 50Hz까지 높혀보자. 10Hz까지는 음정이 아주 빠른 속도로 변하는 것이 들리지만 20Hz를 넘어서 50Hz에 이를 때는 너무 빠른 속도로 음정이 변하다보니 음정이 위아래로 변하는 것은 안 느껴지고 기괴하게 울리는 높은 소리가 들리는 것을 확인할 수 있을 것이다.
20Hz를 너머서
여러분이 방금 LFO의 주파수를 1Hz에서 50Hz까지 올리는 과정을 1960년대 John Chowning이 FM 신디사이저를 발견했던 과정이다. Chowning은 주파수를 모듈레이트하며 비브라토 소리를 만드는 실험을 하는 중 모듈레이션 신호의 주파수를 보통의 LFO 범위인 0~20Hz가 아니라 20Hz 이상의 가청 주파수까지 올려보았는데 그 결과 전혀 예상하지 못 했던 완전히 새로운 소리가 발생했다.
우리도 한번 모듈레이션 주파수를 무진장 높혀보자.
Play 버튼을 누르면 가벼운 220Hz의 사인파 소리가 들릴 것이다.
한번 Mod Ratio를 천천히 높혀보자.
모듈레이션 주파수가
모듈레이션 주파수가 20Hz를 넘어설 때부터 우리의 전혀 예상할 수 없던 새로운 소리가 등장했다!
FM의 소리
근데 이 기괴한 소리가 다 무슨 소용이냐고? 밑에 재생 버튼을 눌러보자.
아까의 FM을 이렇게 저렇게 잘 만지다보면 이런 예쁜 E Piano 소리가 나는거다.
밑에 C4에서 C5까지의 버튼도 한번 눌러보자.
DX7의 아름다운 종소리가 난다.
어떻게 이런 소리를 만드냐고? Harmonicity와 Modulation Index를 이해하면 된다. 쉬운 내용이니 벌써 겁먹지 말고 차근차근 알아가며 함께 종소리를 만들어보자.
Harmonicity
우리는 이미 Harmonicity가 뭔지 배웠다. 우리가 이때까지 말했던 Modulation 주파수가 Harmonicity다.
이제부터 모듈레이션을 받는 원래의 신호를 캐리어(Carrier)라고 부를 것이다.
Harmonicity는
캐리어의 주파수와
모듈레이션 신호의 주파수의
비율이다.
정확히는
(모듈레이션 주파수 /
캐리어 주파수)
위 그래프 기준에서 모듈레이션 주파수는 2Hz이고 캐리어 주파수는 10Hz이니 Harmonicity는 2Hz / 10Hz를 하면 0.2가 된다.
그리고 우린 Harmonicity를 높힐 때(혹은 모듈레이션 주파수를 올릴 때) 무슨 일이 일어나는지 확인했다. Harmonicity가 올라갈수록 최종 신호는 원래의 단순한 사인 소리에서 점점 더 복잡해지고 메탈릭해지며 기계적인 소리가 나는 것이다.
Modulation Index
Modulation Index 또한 우린 이미 확인 했었다.
여기서 Mod Level이라고 적혀있는 슬라이더 바꾸면 모듈레이션 신호가 모듈레이션 하는 정도가 바뀐다.
Mod Level이 0.5일 때는 최종 신호가 15hz와 5Hz를 반복하지만, Mod Level을 1까지 올리면 모듈레이션이 강하게 되어 최종 신호가 20Hz와 0Hz를 반복한다. 반면 Mod Level을 0.1로 낮추면 모듈레이션이 약하게 되어 최종 신호가 11Hz와 9Hz를 왔다갔다 하는 것을 확인할 수 있다.
여기서 Mod Level이 Modulation Index다. Modulation Index는 쉽게 말해 모듈레이션을 하는 쌔기 정도로 이해하면 된다.
여기서 Mod Index를 0에서부터 점점 높혀보면 모듈레이션이 점점 강하게 일어나서 소리가 점점 거칠어지고, 고음만 남는 것을 확인할 수 있다.
엔벨로프
위에 소리 데모에서 Harmonicity와 Modulation Index를 바꾸면서 메탈릭한 소리가 나는걸 들었는가? 우린 이부분을 잘 캐치해내면 예쁜 종소리를 만들 수 있다. 어떻게 캐치해내냐고? 그 전 시간에 배운 엔벨로프 혹은 ADSR을 응용하면 된다.
위의
들리는 바와 같이 엔벨로프에 따라서 모듈레이션 정도가 커졌다가 작아졌다가 한다. 우리가 아는 일반적인 엔벨로프(Amplitude Envelope)는 소리의 크기를 조절하지만, 모듈레이터에 연결된 엔벨로프(Modulator Envelope)는 소리의 크기가 아니라 소리의 음색(거친 정도)의 변화를 만들어낸다 여기서는 정확하게 말하자면 엔벨로프에 따라서 Modulation Index가 커졌다가 작아졌다가 하는 것이다.
이제 우린 FM 값에 움직임을 줘서 벨소리를 만들 수 있다!
(Decay가 두개인데 원래 DX7의 Decay가 두개라서 그렇다. 그냥 그러려니하자)
종소리
우린 이제 FM 신디사이저를 활용해서 위에 C4에서 C5버튼을 누르면 나오는 종소리를 만들어볼 것이다. 같이 만들기에 앞서 종소리를 여러번 들어보며 무슨 소리가 나는지 한번 면밀히 들어보기를 바란다.
사실 종소리는 3개의 소리가 합쳐진 소리다. 아래에 Pair A, B, C를 한번씩 눌러보며 소리를 들어보자.
3개의 Pair 모두 금속이 울리는 듯한 소리가 나지만 자세히 들어보면 그 차이도 분명하다.
Pair A는 일단 다른 Pair들에 비해 소리가 짧다. 그리고 다른 소리들에 비해 트리거를 누른 순간에 나오는 짧고 둔탁한 음이 마치 해머가 종을 치는 순간에 짧게 나는 타격음 같다.
Pair B와 Pair C는 둘 다 소리가 Pair A에 비해 훨씬 길게 나며 그 소리 또한 우리에게 익숙한 긴 종의 울림 소리와 닮았다. 비슷해 보이는 Pair B와 Pair C지만 유심히 들어보면 두 소리가 조금 다르다. 일단 트리거를 눌렀을 때 Pair B의 소리가 Pair C의 소리보다 약간 높다.
Pair B, C를 누를 때 하단에 그려지는 그래프도 한번 살펴보자. 트리거를 누르면 220 근처에 큰 봉우리가 생기고 그 오른쪽에 조금 더 낮은 봉우리들이 생기는 것을 확인할 수 있다. 중요한 건 220 오른쪽에 생기는 낮은 봉우리들이다. Pair B의 경우 봉우리가 좀 더 오른쪽으로 넓게 퍼져있으며 트리거를 누른 후 짧은 시간 동안만 낮은 봉우리들이 있다가 사라지는 것을 확인할 수 있다. Pair C도 눌러보자. Pair C도 Pair B와 마찬가지로 220 오른쪽에 낮은 봉우리가 생기지만 Pair B 보다 훨씬 220 봉우리 근처에 붙어 있으며 천천히 사라지는 것을 눈으로 볼 수 있다.
이 그래프의 정체가 뭐냐면 Spectrum Analyzer라고 해서 소리의 주파수 구성 요소를 시각적으로 확인할 수 있는 도구인데, 이번 시간에는 자세한 내용은 무시하고 낮은 봉우리가 소리에 색을 더한다고만 알아두자.
저 낮은 봉우리들을 눈으로 보면서 다시 Pair B와 Pair C를 눌러보자. 낮은 봉우리들이 있을 때 금속이 울리는 듯한 소리를 들을 수 있는데 이 소리가 낮은 봉우리들의 정체이다.
잘 안 들린다면 아래의 데모로 가보자.
엔벨로프를 훨씬 더 길게 해서 낮은 봉우리가 늦게 사라지도록 했다. 이제는 낮은 봉우리 소리가 더 잘 들릴 것이다. 낮은 봉우리의 울리는 소리가 화음처럼 들리는가? 이 화음이 종소리를 아름답게 만드는 중요한 요소다.
이제 우리의 목적지가 분명해졌다. 우리는 총 세가지의 음을 만들 것이다.
- 짧게 들리는 타격음
- 중간 정도 길이의 높은 울림 소리
- 긴 길이의 낮은 울림 소리
종소리 만들기
우리가 할 일은 다음과 같다.
- Carrier 주파수 정하기
- 긴 소리를 만들 Amplitude 엔벨로프 설정
- 타격 후 금방 사라지는 화음을 만들 모듈레이션 엔벨로프 설정
- 화음을 만드는 Harmonicity와 Modulation Index 찾기
어려워 보이는가? 아래 그림을 보자.
우리가 해야할 일이 한눈에 보인다. Modulator Envelope를 써서 타격 후 화음 울리는 FM Signal에 파란색 부분을 만들고, Amplitude Envelope의 긴 Decay를 만들어서 소리가 점점 작아지도록 만들면 되는거다.
일단 중간 정도 길이의 높은 울림 소리를 내는 Pair B를 만들어보자.
Carrier 주파수
Carrier 주파수 정하는 건 쉽다. 적당히 아무 음이나 정하면 되는데 우린 아까 만들었던 ‘C4(도)‘로 하자.
Amplitude 엔벨로프
Amplitude 엔벨로프도 쉽다. 매우 짧은 Attack과 적당히 긴 Decay를 만들면 된다.
한번 Attack과 Decay1을 잘 조정해서 만들어보자. Decay 2까지 써도 좋다.
만들기 귀찮으면
모듈레이션 엔벨로프
이제 FM의 핵심이다. 타격 순간에만 화음이 울리도록 Modulator Envelope를 짧게 만들어보자.
아까 우리가 들었던 Pair B의 소리의 울림 소리가 어땠는가? 트리거를 누르자마자 매우 빠르게 울림이 들렸으니 매우 짧은 Attack이 필요하다. 그리고 대략 1초 시간 동안 울림이 서서히 사라졌으니 1초 가량의 Decay를 설정하면 된다.
한번 직접해보자. Decay 1, 2 둘 다 설정해도 되고, Decay 1만 설정해도 된다.
만들기 귀찮으면
짧은 Attack과 1초 가량의 Decay를 설정하고 트리거를 눌러보면 처음에는 울림소리가 나다가 빠르게 순수한 사인파로 바뀌는 것을 들을 수 있다.
Harmonicity와 Modulation Index
마지막으로 모듈레이션 된 소리의 색을 결정할 Harmonicity와 Modulation Index 값을 찾아보자.
이건 좀 까다로울 수 있지만 아까부터 만져왔던 데모를 만져보며 FM의 소리와 조금 더 친숙해져보자.
Play를 누르고 Harmonicity를 천천히 올려보자.
처음 Harmonicity가 0이었을 때는 하단 스펙트럼 그래프에 220 근처의 큰 봉우리 하나만 존재하지만, Harmonicity를 올릴수록 낮은 봉우리가 바깥으로 퍼져나가는 것을 볼 수 있다. 또한 Harmonicity를 올리면 올릴수록 소리가 높아지는 걸 들을 수 있다.
이번에는 어떤 Harmonicity에서 소리가 편안하게 들리지, 혹은 불편하게 들리지는 확인하며 Harmonicity를 조작해보자.
값을 찾기 쉽지 않았겠지만 Harmonicity가
Harmonicity가 정수가 아닌
꼭 편안한 소리가 좋은 건 아니다.
우린 여기서 종소리를 위해 어떤 소리를 선택해야할까? 우리의 종소리를 다시 들어보면 그 소리가 매우 단정하고 청아하다. 그러니 2, 3,,, 14, 15와 같은 정수의 Harmonicity를 선택하면 된다.
이제 Modulation Index도 한번 조작해보자.
Harmonicity가 5로 맞추고, Modulation Index를 0으로 맞춘 후 Modulation Index를 천천히 올려보자.
Modulation Index가 0일 때는 단순한 사인파의 소리만 나지만 Modulation Index의 값을
그러면 우리는 종소리를 위해 어떤 Modulation Index의 값을 선택해야할까? 아까와 마찬가지로 종소리는 비교적 부드러운 소리가 나기에 2 이하의 값을 적당히 선택하면 될 것이다. 구체적인 수치는 아래 데모를 만지며 찾아보자.
위의 값들이 Pair B의 소리를 만들었던 값들이다. Harmonicity는 5, Modulation Index는 0.85로 설정되어있는데 종소리가 단정하면서도 귀에 불편하지 않았던 것을 생각하면 정수의 Harmonicity와 적당히 작은 Modulation Index가 사용된 것이 쉽게 납득이 간다.
그러면 Pair A와 Pair C는? 답을 누르기 전에 한번 값들을 만져가며 찾아가보자.
도대체 안정적이라는게 무슨 소리냐고? Modulation Index을 5까지 높혀보면 울리는 소리가 너무 과하게 들리는 것을 확인할 수 있다. 꼭 Modulation Index가 0.6일 필요는 없다. 적당히 튀지 않는 값을 찾기만 하면 된다.
자 이제 Pair A, B, C를 다 만들었다.
마지막으로 종소리를 다시 들어보며 소리를 다시 음미해보자.
이제 3개의 소리가 조화와 화음을 이루며 종소리를 만드는게 들리는가?
매콤한 종소리
이제 우리는 FM 신디사이저의 여러 값들을 조정하며 다양한 종소리를 만들 수 있다.
아까 봤던 자극적인 소리가 나던 정수가 아닌 Harmonicity와 높은 Modulation Index로 위에와 자극적인 종소리도 만들 수 있다.
つづく (다음 편 예고)
처음에 DX7 E.Piano 1에 대해 이야기 했지만 내용이 길어진 관계로 다음 시간에 E.Piano 1을 함께 만들어보자.