전자음악 (Electroacoustic Music) 을 소개합니다
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Phase Vocoder 맛보기
Phase Vocoder (페이즈 보코더) 는 여러 장르의 음악 및 효과음에서 두루두루 쓰이는 음향변조 테크닉 입니다. 어떤 경기의 룰과 작전을 알면 그 경기를 볼 때 재미가 배가 되듯이 요즘 전자음악 작곡에 자주 쓰이는 Phase Vocoder에 대해 조금 알아보면 그 테크닉을 쓰는 음악을 듣는 재미가 더욱 좋아 질거라고 생각 합니다.

한마디로 Phase Vocoder는 Analysis-Resynthesis (분석-재합성) 라고 불리우는 테크닉의 한 종류입니다. 즉, 음원파일을 컴퓨터로 분석한 후 그 데이터를 늘리거나 줄여서 음의 높낮이, 또는 길이를 변형시키는 기술 이지요... -..-;; 이게 무슨 말인지 보기와 예제를 들어서 설명 해 드리겠습니다. 일단 사용할 음원을 들어 보겠습니다. mp3 파일을 클릭 하세요.

mictest.mp3 : 음원 '마이크 테스트' 들어보기

* Pitch Shift
Phases Vocoder 발명 이전에는 음원을 길게 만들거나 짧게 만들면 음의 높이도 따라서 낮아지거나 높아졌습니다. 즉, 음원 자체가 고무줄 같아서 시간상으로 길게 늘어뜨리면 그에 따라 소리도 낮아지고, 소리를 짧게 줄이면 그에 따라 음높이도 높아 졌습니다.

예제를 한번 위의 그래프를 생각하면서 들어 보세요.

mictestslow.mp3 : 2배 늘어지고 낮아진 소리 들어보기
mictestfast.mp3 : 2배 짧아지고 높아진 소리 들어보기

우리가 한번은 들어봤을 테이프나 LP가 늘어지거나 빨라지는 소리같이 들리지요? 그도 그럴것이 위의 보기들은 음원파일을 컴퓨터가 두 배 빨리 읽거나 두 배 늦게 읽을 때 일어나는 현상 입니다. 위와 같은 테크닉을 보통 Pitch Shift 라고 합니다.

* Analysis-Resynthesis
Pitch Shift가 음원을 고무줄 처럼 생각 한다면 Phase Vocoder는 음원을 레고 블럭처럼 다룹니다. 컴퓨터는 우선 음원파일을 여러개의 작은 조각으로 나누는 작업을 하는데, 이 과정을 Analysis (분석) 이라고 합니다. 옛날 사진을 스캔하여 디지털화 시킬 때 컴퓨터는 사진을 수만개의 픽셀로 나누듯이 Phase Vocoder는 FFT (Fast Fourier Transform) 라는 알고리즘을 이용해 음을 여러개의 bin 으로 나누는 것이지요.

이 bin 들을 다시 그대로 붙이면 이론적으론 원음이 나온답니다. 하지만 한번 나누어진 조각을 여러번 복사하여 사이사이에 붙이면 같은 색깔의 레고블럭을 여러개 끼워 다리나 건물을 더 길고 높게 만들듯이 소리를 더 길거나 짧게, 또는 높고 낮게 변형 시킬 수 있습니다. 밑의 그래프와 예제는 음원의 길이를 bin을 더 넣어 늘린 소리입니다. 소리가 늘어져도 음높이가 안 바뀌는 것에 귀를 기울여 주세요.

mictest-t2.mp3 : 2배 늘어진 소리 들어보기


다음은 길이는 그대로 놔두고 음높이를 올린 Phase Vocoder 입니다. 주파수 쪽에 조각을 더 끼워 맞춘 것이지요. 이와 같이 분석된 소리를 변형시켜 다시 만들어 내는 과정을 Resynthesis (재합성) 이라고 합니다.

mictest-p2.mp3 : 2배 높아진 소리 들어보기


* Phase Vocoder의 응용
위의 예제에서 들어 보았듯이 Phase Vocoder로 음을 변형 시키면 음색에 대한 인지력이 달라집니다. 말을 천천히 하는 것과 Phase Vocoder로 늘리는 것도 음색의 차이가 있는데 악기소리나 필드리코딩을 이 테크닉으로 변형 시키면 어떻게 될까요? 밑의 보기는 도시의 매미소리를 5배 들어뜨린 것입니다. 음원을 일단 들어보고 변형된 소리를 들어보세요.

memi.mp3 : 매미 + 자동차 음원 들어보기
memi-t5.mp3 : phase vocoder 매미 + 자동차 들어보기

짧아서 미처 들리지 않던 소리의 자세한 부분들이 슬로우 모션을 건 듯한 상태에서 새롭게 들리는 걸 느낄 수 있을 것입니다. 이와같이 Phase Vocoder로 음을 늘리면 일상 소리안에 숨겨진 음색을 찾아낼 수 있습니다. 밑의 보기는 피아노 아르페지오를 10배 늘린 소리입니다. 피아노 화음의 숨겨진 아름다움을 들어보세요.

pnocluster.mp3 : 피아노 음원 들어보기
pnocluster-t10.mp3 : phase vocoder 피아노 들어보기

그리고 용량상으로 올리진 못했지만 위와 같은 소리들을 20배-30배 늘리면 마치 소리가 얼어붙어서 움직이지 않는 듯한 느낌의 '멈춰진 소리'를 만들 수도 있답니다. 이 테크닉은 전자음악인 들에게 소리를 새로운 시점에서 탐구할 능력을 주었다고도 볼 수 있습니다.

끝으로 FFT등의 Analysis-Resynthesis를 이용해 분석된 음원은 Phase Vocoder 외에도 여러 기능을 할 수 있다는걸 알려 드리고 싶습니다. 분석과정을 통해 작은 조각으로 만들어진 bin들의 음색을 간간히 바꾸거나, 일정한 모양의 음색을 제거하거나 더하는 등 여러가기의 재합성 기술이 있습니다.공룡을 만든 레고 블록으로 자동차도 만들 수 있듯이 분석된 음원을 전혀 다른 모양으로 재창조 할 수도 있습니다. 이런 프로세싱 테크닉을 제대로 볼려면 제 생각엔 직접 해보고 들어보는 것이 제일 좋을 것 같습니다. 여러분들도 Phase Vocoder 음색을 음악이나 영화의 효과음에서 찾아가며 즐거운 청음 및 작업을 하세요 ^^


관련링크:
폴터가이스트 (클릭) : mictest.aif를 이용한 또다른 사운드 프로세싱 테크닉
DSP 맛보기 (클릭) : 다른 DSP를 들어 볼 수 있는 곳
Soundhack (클릭) : 맥용 무료 Phase Vocoder 프로그램입니다. 제가 알고 있는 가장 쓰기 쉽고 소리도 훌륭한 프로그램이지요.
by joowon | 2006/10/28 12:48 | 연구와 역사 | 트랙백(2) | 덧글(11)
트랙백 주소 : http://emusic.egloos.com/tb/2783535
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Tracked from 전자음악 알아보기 at 2007/02/28 07:48

제목 : Granular Synthesis 맛보기
오늘은 저번에 소개한 Phase Vocoder 와 함께 컴퓨터 음악 음향합성법의 양대산맥을 이루는 Granular Synthesis (그래뉼라 신디시스)에 대해 알아볼까 합니다. 네이버 영한사전에서 granular를 찾아 보니 '낟알의' 이라고 번역이 되어있는데, 이 granular synthesis는 사전번역처럼 낟알같이 짧은 소리들을 모아서 하나의 이어진 다른 소리를 만드는 음향합성과정을 지칭 한답니다. 즉, 무수한 점이 일렬로 ......more

Tracked from 너를 지우려고 해 at 2008/09/17 02:49

제목 : >.<
Phase Vocoder 맛보기 공부해야징...more

Commented by jungwhan at 2006/10/29 12:49
매번 대강의 느낌으로 알던 것을 여기서 제대로 배우고가요.
Commented by joowon at 2006/10/30 02:19
그러셨다면 제가 고맙지요. 앞으로 더 좋은 정보 올리겠습니다.
Commented by wook87 at 2006/11/01 15:08
아주 재미있게 읽었습니다. 노래 못하는 가수에게 가사를 읽게 시킨후에 phase vocoder를 이용하여 노래를 하는것처럼 하는것도 가능하지 않을까 생각을 해봤습니다. 하지만 사람의 경우 음높이가 바뀌면 음색도 바뀔테니까 만들어진 노래는 아무래도 좀 어색하게.. 기계적으로 들리겠죠?
Commented by wook87 at 2006/11/01 15:10
Microsound란 책을 보니까 granular synthesis, particle synthesis 란 말이 나오던데 여기서 보여주신 것들을 일반적으로 그렇게 표현할수 있는 건가요? 오랫만에 들려서 질문만 줄줄이 쏟아놓고 갑니다 ^^
Commented by joowon at 2006/11/01 22:49
wook87님// 가사를 읽고 phase vocoder하는 방법은 재밌는 음악을 만들 것 같습니다. 목소리의 음높이를 바꾸면서 음색을 어느정도 유지할려면 formant라는 음의 성질을 바꾸는 방법이 있는데 그건 언젠가 다음 시간에 알려 드리겠습니다.

granular synthesis는 phase vocoder와는 좀 다른 음향변조 테크닉 입니다. 음을 잘게 조각내어서 변형을 시킨다는 컨셉은 두 테크닉에서 통하지만 granular synthesis는 FFT등을 이용한 분석-재합성을 기본으로 하고 있지 않답니다. 자세한 내용은 또 다음 시간에...

제가 이번주 다음주는 컨퍼런스 준비를 하느라 마음의 여유가 없네요. 죄송합니다. 좋은 질문 주셔서 감사하고요 :-)
Commented by monji at 2010/02/05 14:19
Phase vocoder... 재밌고 유용한 기능이네요.
좋은정보 감사드립니다~^^
Commented by joowon at 2010/02/06 10:25
읽어 주셔서 감사합니다
Commented by e초보 at 2011/04/10 20:05
soundhack 알고싶던 프로그램인데,
배워볼 수 있어서 좋았어요.
Commented by joowon at 2011/04/11 23:30
사운드핵은 간단하면서도 여러가지 소리를 낼 수 있는 유용한 프로그램인 것 같습니다. 여기 소개한 기능 말고도 여러가지 다양한 소리를 만들 수 있어요.
Commented by 소년 at 2017/03/30 20:35
이미지좀 써도 될까요??
Commented by joowon at 2017/04/07 12:05
출처를 명확히 표기 하시면 가능 합니다.

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    감사합니다!!
    by joowon at 11/17
    발매를 축하 드립니다 !!..
    by 김악당 at 11/17
    읽어 주셔서 감사합니다!
    by joowon at 11/07
    자꾸 댓글을 날려먹어서..
    by synthelove at 11/05
    너무 좋은 정보와 친절한..
    by synthelove at 11/05
    성심껏 답변해주셔서 감..
    by 켄트지 at 04/16
    저는 recording techni..
    by joowon at 04/07
    출처를 명확히 표기 하시..
    by joowon at 04/07
    안녕하십니까. 군에 복..
    by 켄트지 at 04/02
    이미지좀 써도 될까요??
    by 소년 at 03/30
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