기존의 합성방식으로 샘플링, 가산합성, 변조합성, 감산합성, 물리적 모델링 등이 있는데 이중 샘플링을 제외하고는 서양악기 및 일부 일본악기 위주로 이루어졌으며 국악기는 미비하다. 특히 물리적 모델링의 경우 국악 현악기인 가야금을 제외한 국악기는 거의 전무하다. 따라서 본 논문에서는 국악 관악기인 태평소를 전자악기화하기 위하여 실제 태평소의 소리를 분석하고 태평소의 관대, 지공, 팔랑, 서 모델을 제시한다. 태평소는 고려말경 원으로부터 소개된 이후로 군악, 개인적인 여흥, 대취타, 풍물놀이, 종묘제례악 등에 사용되었고 현대에는 우리나라의 저음, 중음, 고음의 태평소와 북한의 장새납과 같은 개량 태평소가 제작되고 있다. 태평소의 구조는 서, 조롱목, 관대, 팔랑으로 구성되어 있으며 서에서 발생된 소리는 조롱목과 관대를 거쳐 팔랑에서 공기 중으로 소리를 발산한다. 이때 관대에는 8개의 지공이 있어 이를 이용하여 음정을 조절한다. 태평소의 분석을 위하여 태평소의 소리를 녹음 전문 스튜디오에서 실시하였다. 이때 각 샘플은 지공의 개폐 유무와 팔랑의 유무에 따라 FFT와 LPC를 이용하여 ...
기존의 합성방식으로 샘플링, 가산합성, 변조합성, 감산합성, 물리적 모델링 등이 있는데 이중 샘플링을 제외하고는 서양악기 및 일부 일본악기 위주로 이루어졌으며 국악기는 미비하다. 특히 물리적 모델링의 경우 국악 현악기인 가야금을 제외한 국악기는 거의 전무하다. 따라서 본 논문에서는 국악 관악기인 태평소를 전자악기화하기 위하여 실제 태평소의 소리를 분석하고 태평소의 관대, 지공, 팔랑, 서 모델을 제시한다. 태평소는 고려말경 원으로부터 소개된 이후로 군악, 개인적인 여흥, 대취타, 풍물놀이, 종묘제례악 등에 사용되었고 현대에는 우리나라의 저음, 중음, 고음의 태평소와 북한의 장새납과 같은 개량 태평소가 제작되고 있다. 태평소의 구조는 서, 조롱목, 관대, 팔랑으로 구성되어 있으며 서에서 발생된 소리는 조롱목과 관대를 거쳐 팔랑에서 공기 중으로 소리를 발산한다. 이때 관대에는 8개의 지공이 있어 이를 이용하여 음정을 조절한다. 태평소의 분석을 위하여 태평소의 소리를 녹음 전문 스튜디오에서 실시하였다. 이때 각 샘플은 지공의 개폐 유무와 팔랑의 유무에 따라 FFT와 LPC를 이용하여 각 주파수의 20번 배음까지 크기와 주파수를 분석하였고 이에 의해 1,600Hz 대역과 5,000Hz에서 8,000Hz 대역에서 공명점이 발생하는 특성과 팔랑이 1,600Hz 대역에서 증폭을 하고 5,000Hz 대역에서 소폭 감소되며 기본주파수를 변경시키지 않는 특성을 추출할 수 있었다, 태평소 모델을 설계하기 위하여 먼저 관대 모델의 경우 디지털 도파관과 반사필터, 미소지연필터, 감쇄필터, 입력임피던스 필터로 구성된 원추형 관대 모델을 설계하였고 실제 태평소 관대의 음향임피던스를 측정하여 설계된 관대 모델과 비교하였다. 그 결과 측정치에서 681Hz, 1,363Hz, 2,056Hz, 2,741Hz, 3,426Hz의 주요 성분을 추출할 수 있었고 합성치에서 684Hz, 1,376Hz, 2,071Hz, 2,770Hz, 3,472Hz의 특성을 추출할 수 있었다. 이로부터 기본주파수의 오차와 설계된 필터의 위상 변화에 의해 발생하는 위상지연에 의하여 고주파일수록 큰 오차와 오차율을 가지는 것을 알 수 있었다. 또한 지공 모델의 경우 지공의 개폐에 의해 관대의 유효길이 조절하고 일반적으로 2단자 모델이나 3단자 모델이 주로 사용되지만 고주파 대역의 특성을 잘 표현하지 못하기 때문에 본 논문에서는 도파관의 길이를 조절하여 관대의 길이를 조절하였으며 팔랑 모델의 경우 관대에서 나온 신호를 증폭시켜주고 방향성을 강하게 하는 역할로써 FFT와 LPC를 이용하여 실제 태평소의 팔랑을 제거하기 전과 후를 비교하여 특징을 추출하고 이를 이용하여 필터를 설계하였고 서 모델의 경우 실제 소리를 발생시키는 것으로 시가변적인 특성을 갖고 있기 때문에 겹서모델을 이용하여 설계하였다. 이는 서의 변위와 관대로 부터의 압력과 흐름으로 표현가능하며 이를 이산 영역에서 표현하기 위하여 서의 변위와 압력간의 관계를 디지털 필터로 구현하고 이를 이용하여 여기신호를 발생시켰다. 위의 모델을 통합하여 태평소 모델을 설계하였고 그 결과 실제 태평소와 유사한 소리를 발생할 수 있었다.
기존의 합성방식으로 샘플링, 가산합성, 변조합성, 감산합성, 물리적 모델링 등이 있는데 이중 샘플링을 제외하고는 서양악기 및 일부 일본악기 위주로 이루어졌으며 국악기는 미비하다. 특히 물리적 모델링의 경우 국악 현악기인 가야금을 제외한 국악기는 거의 전무하다. 따라서 본 논문에서는 국악 관악기인 태평소를 전자악기화하기 위하여 실제 태평소의 소리를 분석하고 태평소의 관대, 지공, 팔랑, 서 모델을 제시한다. 태평소는 고려말경 원으로부터 소개된 이후로 군악, 개인적인 여흥, 대취타, 풍물놀이, 종묘제례악 등에 사용되었고 현대에는 우리나라의 저음, 중음, 고음의 태평소와 북한의 장새납과 같은 개량 태평소가 제작되고 있다. 태평소의 구조는 서, 조롱목, 관대, 팔랑으로 구성되어 있으며 서에서 발생된 소리는 조롱목과 관대를 거쳐 팔랑에서 공기 중으로 소리를 발산한다. 이때 관대에는 8개의 지공이 있어 이를 이용하여 음정을 조절한다. 태평소의 분석을 위하여 태평소의 소리를 녹음 전문 스튜디오에서 실시하였다. 이때 각 샘플은 지공의 개폐 유무와 팔랑의 유무에 따라 FFT와 LPC를 이용하여 각 주파수의 20번 배음까지 크기와 주파수를 분석하였고 이에 의해 1,600Hz 대역과 5,000Hz에서 8,000Hz 대역에서 공명점이 발생하는 특성과 팔랑이 1,600Hz 대역에서 증폭을 하고 5,000Hz 대역에서 소폭 감소되며 기본주파수를 변경시키지 않는 특성을 추출할 수 있었다, 태평소 모델을 설계하기 위하여 먼저 관대 모델의 경우 디지털 도파관과 반사필터, 미소지연필터, 감쇄필터, 입력임피던스 필터로 구성된 원추형 관대 모델을 설계하였고 실제 태평소 관대의 음향임피던스를 측정하여 설계된 관대 모델과 비교하였다. 그 결과 측정치에서 681Hz, 1,363Hz, 2,056Hz, 2,741Hz, 3,426Hz의 주요 성분을 추출할 수 있었고 합성치에서 684Hz, 1,376Hz, 2,071Hz, 2,770Hz, 3,472Hz의 특성을 추출할 수 있었다. 이로부터 기본주파수의 오차와 설계된 필터의 위상 변화에 의해 발생하는 위상지연에 의하여 고주파일수록 큰 오차와 오차율을 가지는 것을 알 수 있었다. 또한 지공 모델의 경우 지공의 개폐에 의해 관대의 유효길이 조절하고 일반적으로 2단자 모델이나 3단자 모델이 주로 사용되지만 고주파 대역의 특성을 잘 표현하지 못하기 때문에 본 논문에서는 도파관의 길이를 조절하여 관대의 길이를 조절하였으며 팔랑 모델의 경우 관대에서 나온 신호를 증폭시켜주고 방향성을 강하게 하는 역할로써 FFT와 LPC를 이용하여 실제 태평소의 팔랑을 제거하기 전과 후를 비교하여 특징을 추출하고 이를 이용하여 필터를 설계하였고 서 모델의 경우 실제 소리를 발생시키는 것으로 시가변적인 특성을 갖고 있기 때문에 겹서모델을 이용하여 설계하였다. 이는 서의 변위와 관대로 부터의 압력과 흐름으로 표현가능하며 이를 이산 영역에서 표현하기 위하여 서의 변위와 압력간의 관계를 디지털 필터로 구현하고 이를 이용하여 여기신호를 발생시켰다. 위의 모델을 통합하여 태평소 모델을 설계하였고 그 결과 실제 태평소와 유사한 소리를 발생할 수 있었다.
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