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음향 양자 이론의 사운드 디자인적 응용
Theory of Acoustic Quanta and its Application on Sound Design 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.19 no.9, 2018년, pp.420 - 426  

구자환 (호서대학교 실용음악학과)

초록
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데니스 게이버(Dennis Gabor)의 음향 양자(Acoustic Quanta) 이론은 음향 합성법의 하나인 그래뉼러 합성법(Granular Synthesis)의 이론적 토대가 되어 많은 컴퓨터 음악 작곡가들과 사운드 디자이너들에게 영감을 주었다. 음향 양자는 1에서 100 ms의 지속시간을 가진, 시간적으로 더 이상 짧게 분해될 수 없는 소리를 뜻한다. 그래뉼러 합성법은 원음을 매우 짧은 시간 간격으로 분할하여 소리 입자들(Sound Grain)로 만든 다음, 이 소리 입자들을 조합하여 새로운 음악 또는 음색을 구현하는 방법이다. 음향 양자 개념은 그래뉼러 합성법의 소재가 되는 소리 입자의 이론적 근거가 되었다. 기존 음향 합성법과는 전혀 다른 음색의 사운드를 만들어 낼 수 있는 그래뉼러 합성법은 사운드 디자인 분야에서 다양한 용도로 사용 가능하다. 본 논문에서는 게이버의 음향 양자 개념을 소개하고 이를 그래뉼러 합성법에 적용하여 활용 가능한 사운드 디자인 방법, 특히 동기식(Synchronous) 그래뉼러 방식에 의한 신디사이저(Synthesizer) 제작 가능성과 그 응용에 대하여 논하였다. 연구결과 가청주파수를 감안한 음향 양자의 지속시간은 0.239에서 33.367 ms 사이가 되어야하기 때문에 음향 양자의 본래 개념과는 차이가 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Acoustic Quanta, which British Physicist Dennis Gabor created, is the theoretical background for granular synthesis and has influenced many computer music artists and sound designers. Acoustic Quanta is a very short sound burst, lasting only 1 to 100 ms. Granular synthesis is a sound synthesis techn...

주제어

#Acoustic Quanta   #Grain Envelope   #Granular Synthesis   #Sound Design   #Sound Grain  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 네 가지 그래뉼러 합성법 모두 사운드 디자인에서의 응용 사례와 관련 어플리케이션들이 많지만, 본 논문에 서는 상업적 용도가 가장 큰 동기식 순차 배열 그래뉼러 합성법에 대한 사운드 디자인적 응용 방법에 대하여만 연구하였다.
  • 이러한 무작위적인 음색 변화를 예술적 알고리듬으로 이론화하거나, 상업적 활용도를 발견하는 것은 사운드 아티스트와 사운드 디자이너의 역할이기 때문에 본 논문의 주된 목적과는 거리가 있다. 본 논문에서는 그래뉼러 합성법 중 에서도 비교적 상업적 활용도가 높은 방식인 동기식 그래뉼러 합성법(Synchronous Granular Synthesis)의 사운드 디자인적 활용법에 대하여 연구하였다.
  • 본 논문에서는 그래뉼러 합성법의 이론적 토대가 되는 데니스 게이버(Dennis Gabor)의 음향 양자 개념을 소개하고, 그래뉼러 합성법의 사운드 디자인적 응용 사례와 가능성에 대해 연구하였다.
  • 그래뉼러 합성법을 사용하면 음색을 특정할 수 없는, 또는 음색이 끊임없이 변하는 소리를 얼마든지 만들 수 있다. 이러한 무작위적인 음색 변화를 예술적 알고리듬으로 이론화하거나, 상업적 활용도를 발견하는 것은 사운드 아티스트와 사운드 디자이너의 역할이기 때문에 본 논문의 주된 목적과는 거리가 있다. 본 논문에서는 그래뉼러 합성법 중 에서도 비교적 상업적 활용도가 높은 방식인 동기식 그래뉼러 합성법(Synchronous Granular Synthesis)의 사운드 디자인적 활용법에 대하여 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
소리의 시간 영역 표현의 단점은 무엇인가? 한편 시간에 따른 소리 크기의 변화라는 관점에서 소리를 분석하는 방법이 있는데, 이를 소리의 시간 영역 표현(Time - Domain Representation)이라고 한다. 이 방법 은 소리를 시간적으로 시각화하여 보여주기 때문에 소리 가 언제 시작하고 언제 끝나는지, 언제 커지고 언제 작아지는지 등을 시각적으로 확인할 수 있다는 장점이 있지만, 소리의 스펙트럼, 즉 주파수 분포를 보여주지는 못했 다. Fig.
음향 양자란 무엇인가? 데니스 게이버(Dennis Gabor)의 음향 양자(Acoustic Quanta) 이론은 음향 합성법의 하나인 그래뉼러 합성법(Granular Synthesis)의 이론적 토대가 되어 많은 컴퓨터 음악 작곡가들과 사운드 디자이너들에게 영감을 주었다. 음향 양자는 1에서 100 ms의 지속시간을 가진, 시간적으로 더 이상 짧게 분해될 수 없는 소리를 뜻한다. 그래뉼러 합성법은 원음을 매우 짧은 시간 간격으로 분할하여 소리 입자들(Sound Grain)로 만든 다음, 이 소리 입자들을 조합하여 새로운 음악 또는 음색을 구현하는 방법이다.
푸리에 변환의 문제점은 무엇인가? 이러한 분석을 통하여 우리는 어떤 소리가 가진 주파수 성분, 즉 그 소리 의 스펙트럼을 알 수 있다. 그러나 푸리에 변환의 문제점은 오직 음색이 변하지 않는(스펙트럼이 고정된) 기계적 합성음에만 적용 가능하다는 것이다. 복잡하게 변하는 음색을 가진 자연음에 대해서는 오직 시간을 멈춘 한 순간의 스펙트럼만을 분석 가능했고, 그 이전과 이후의 스펙트럼 변화에 대해서는 알 수가 없었다.
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참고문헌 (8)

  1. D. J. E. Nunn, A. Purvis, P. D. Manning, "Acoustic Quanta," ICMC Proceedings, Vol. 1996, p.52-54, 1996. 

  2. D. Gabor, "Acoustic Quanta and the Theory of Hearing," Nature, Vol. 159, p.591-594, 1947. DOI: https://doi.org/10.1038/159591a0 

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  3. E. R. Miranda, "Computer Sound Design : Synthesis Techniques and Programming," Focal Press, USA, p.103, 2002. 

  4. C. Roads, "Microsound," MIT Press, USA, p.58-59, 2004. 

  5. C. Roads, "Computer Music Tutorial," MIT Press, USA, p.170, 1996. 

  6. B. Truax, "Music and Science Meet at the Micro Level : Time - Frequency Methods and Granular Synthesis," The Journal of the Acoustic Society of America, vol. 117, No. 4, p.2415, 2005. DOI: https://doi.org/10.1121/1.4786339 

  7. C. Roads, "Microsound," MIT Press, USA, p.90, 2004. 

  8. D. L. Jones, T. W. Parks, "Generation and Combination of Grains for Music Synthesis," Computer Music Journal, Vol.12, No. 2, p.27, 1988. DOI: https://doi.org/10.2307/3679939 

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