음향 쪽에 관심이 크거나 관련해서 일하시는 분들은 Missing Fundamental이라고 한번쯤 들어보셨을 겁니다. 그대로 직역하면 '기음 누락 (원리)'인데 어떤 내용인가 하면 이렇습니다.
대부분의 소리는 하나의 기음(Fundamental)과 여러개의 배음(Harmonics)로 이루어져 있습니다. 이 때 우리가 인지하게 되는 주된 톤은 바로 기음인데, 바로 이 기음이 사라지면 어떻게 될까요?
그렇게 되어도 바로 이 기음을 인지한다는 게 바로 Missing Fundamental의 내용입니다. 일종의 음향심리학적 효과죠.
http://en.wikipedia.org/wiki/Missing_fundamental
이 효과를 적극적으로 이용하는데는 저음이 재생되지 않는 소형 스피커라고 합니다. 가령 대역폭의 저역 한계가 100Hz에서 잘리는 스피커가 있다고 하면, 그 미만의 톤은 이 Missing Fundamental을 이용해서 100Hz 이상의 톤으로 모사하게 되는 거죠.
한편 SRS Labs의 TruBass 역시 이런 원리로 저역을 강화(Enhance)한다고 하는군요.
VST 플러그인으로도 관련 소프트웨어가 나와 있는데 Waves의 MaxxBass가 바로 그것입니다.
다음 영상을 쭉 보시다보면 중간에 MaxxBass로 어떻게 저역이 강화되는지 보실 수 있습니다.
Waves 쪽에서는 이걸 DSP로 만들어서 카오디오나 랩탑 PC 등에 솔루션으로 제공하나보더군요.
여하튼 꽤 재미있는 효과인 건 분명합니다. 사실 소형 스피커 뿐 아니라 보통의 헤드폰이나 북쉘프 스피커들조차도 50-60Hz 이하의 저역은 생각보다 썩 잘 재생하는 편은 아니지요.
물론 음원 단계에서 해당 대역의 정보량은 별로 크지 않기 때문에 해당 대역까지 대역폭이 보장되건 되지 않건 그리 큰 차이를 느끼긴 힘듭니다만, 그래도 간혹 가다보면 해당 대역에 중요한 음악 정보가 담겨 있기도 합니다.
그래서 해당 대역에 Missing Fundamental을 적용하면 어떨까 했는데, 만들더라도 Waves의 경우처럼 VST나 DSP 밖에 안 될거라고 생각했었습니다.
...그런데 Jan Meier 씨께서 일치감치 만드셨더군요. 그것도 디지털 프로세싱은 없이 순전히 아날로그로-_-
일단 해당 장비(?)는 다음 링크에서 살펴보실 수 있습니다.
http://gilmore2.chem.northwestern.edu/projects/showfile.php?file=meier5_prj.htm
회로도를 살펴보면 상당히 복잡한데 그 바로 위에 Figure 4를 살펴보시면 시그널의 연결 순서가 좀 더 눈에 잘 들어옵니다.
... 정말 할 말이 없어집니다. 보면 볼 수록 참 집요하다고 할까-_-
이런 장치에서조차 Jan Meier의 설계 답게 싱글 채널 Op-Amp와 Class-A 바이어싱을 포기하지 않습니다. (...) 거기에 전원도 여전히 15V 양전원이군요.
그리하여 채널당 총 8개의 Op-Amp가 투입되고 이러저런 수동 소자들도 상당수 투입됩니다.
만들어 놓고 보면 기판이 빼곡빼곡 차있을 것 같습니다. (...)
또한 마지막 Construction 단락을 보면 Analoguer라는 것도 등장하는데 이게 뭐냐면 샘플링된 디지털 신호를 좀 더 아날로그에 가깝게 만드는 장치입니다.
http://gilmore2.chem.northwestern.edu/projects/showfile.php?file=meier4_prj.htm
정확히는 이렇게 설명하고 있군요.
'Analoguer 회로는 15kHz 이상의 신호를 감소시킴으로써 CD의 거친 사운드를 보정합니다. (이 때 사용되는 테크닉을 '윈도잉(windowing)'이라고 합니다.)'
어떻게 보면 단순히 로우패스필터만 만들어놓은 게 아닌가 싶은데, 단지 거기에서 머물면 저런 글을 썼을리가 없지요.
로우패스필터에서 생기는 고역 위상 지연을 딜레이 회로를 통해 다시 보상합니다. (...)
다만 지금으로서는 썩 메리트가 없어보이는 것이, 차라리 소프트웨어나 DSP 단계에서 업샘플링 처리를 하는게 더 간단하고 원음의 왜곡이 더 적을 것 같거든요.
물론 아날로그스러운 추가적인 왜곡 역시 설계 목적이지 않았을까, 싶은 구석이 글 여기저기에 있긴 합니다만 ㅎㅎ
여하튼 두가지 모두 꽤 인상적이었고, 특히 The Psychoacoustic Bass Enhancer는 한번 만들어볼 수...도 있을듯 합니다. 사실 통상적인 환경에서는 인이어 이어폰을 쓰던가 서브우퍼를 붙이는 게 가장 간단하고 편리한 방법입니다만 왠지 호기심이 생겨서리...
보아하니 전부 NJR 부품들로 만들 수 있을 것 같은데, 언제 한번 경전상교 쪽에 한번 문의해봐야 할 것 같습니다.
LM6171은 NJM2114로 대신하고, NE5534는 NJM5532DD로, RC4200은 NJM4200으로 사용하면 되겠더군요.
다만 채널당 배선량이 좀 심할 것 같아서 그게 좀 걱정됩니다...
... 아마 이렇게 호기심만 가지고 있다가 귀찮아져서 안 만들겠지요. (...)
대부분의 소리는 하나의 기음(Fundamental)과 여러개의 배음(Harmonics)로 이루어져 있습니다. 이 때 우리가 인지하게 되는 주된 톤은 바로 기음인데, 바로 이 기음이 사라지면 어떻게 될까요?
그렇게 되어도 바로 이 기음을 인지한다는 게 바로 Missing Fundamental의 내용입니다. 일종의 음향심리학적 효과죠.
http://en.wikipedia.org/wiki/Missing_fundamental
이 효과를 적극적으로 이용하는데는 저음이 재생되지 않는 소형 스피커라고 합니다. 가령 대역폭의 저역 한계가 100Hz에서 잘리는 스피커가 있다고 하면, 그 미만의 톤은 이 Missing Fundamental을 이용해서 100Hz 이상의 톤으로 모사하게 되는 거죠.
한편 SRS Labs의 TruBass 역시 이런 원리로 저역을 강화(Enhance)한다고 하는군요.
VST 플러그인으로도 관련 소프트웨어가 나와 있는데 Waves의 MaxxBass가 바로 그것입니다.
다음 영상을 쭉 보시다보면 중간에 MaxxBass로 어떻게 저역이 강화되는지 보실 수 있습니다.
Waves 쪽에서는 이걸 DSP로 만들어서 카오디오나 랩탑 PC 등에 솔루션으로 제공하나보더군요.
여하튼 꽤 재미있는 효과인 건 분명합니다. 사실 소형 스피커 뿐 아니라 보통의 헤드폰이나 북쉘프 스피커들조차도 50-60Hz 이하의 저역은 생각보다 썩 잘 재생하는 편은 아니지요.
물론 음원 단계에서 해당 대역의 정보량은 별로 크지 않기 때문에 해당 대역까지 대역폭이 보장되건 되지 않건 그리 큰 차이를 느끼긴 힘듭니다만, 그래도 간혹 가다보면 해당 대역에 중요한 음악 정보가 담겨 있기도 합니다.
그래서 해당 대역에 Missing Fundamental을 적용하면 어떨까 했는데, 만들더라도 Waves의 경우처럼 VST나 DSP 밖에 안 될거라고 생각했었습니다.
...그런데 Jan Meier 씨께서 일치감치 만드셨더군요. 그것도 디지털 프로세싱은 없이 순전히 아날로그로-_-
일단 해당 장비(?)는 다음 링크에서 살펴보실 수 있습니다.
http://gilmore2.chem.northwestern.edu/projects/showfile.php?file=meier5_prj.htm
회로도를 살펴보면 상당히 복잡한데 그 바로 위에 Figure 4를 살펴보시면 시그널의 연결 순서가 좀 더 눈에 잘 들어옵니다.
... 정말 할 말이 없어집니다. 보면 볼 수록 참 집요하다고 할까-_-
이런 장치에서조차 Jan Meier의 설계 답게 싱글 채널 Op-Amp와 Class-A 바이어싱을 포기하지 않습니다. (...) 거기에 전원도 여전히 15V 양전원이군요.
그리하여 채널당 총 8개의 Op-Amp가 투입되고 이러저런 수동 소자들도 상당수 투입됩니다.
만들어 놓고 보면 기판이 빼곡빼곡 차있을 것 같습니다. (...)
또한 마지막 Construction 단락을 보면 Analoguer라는 것도 등장하는데 이게 뭐냐면 샘플링된 디지털 신호를 좀 더 아날로그에 가깝게 만드는 장치입니다.
http://gilmore2.chem.northwestern.edu/projects/showfile.php?file=meier4_prj.htm
정확히는 이렇게 설명하고 있군요.
'Analoguer 회로는 15kHz 이상의 신호를 감소시킴으로써 CD의 거친 사운드를 보정합니다. (이 때 사용되는 테크닉을 '윈도잉(windowing)'이라고 합니다.)'
어떻게 보면 단순히 로우패스필터만 만들어놓은 게 아닌가 싶은데, 단지 거기에서 머물면 저런 글을 썼을리가 없지요.
로우패스필터에서 생기는 고역 위상 지연을 딜레이 회로를 통해 다시 보상합니다. (...)
다만 지금으로서는 썩 메리트가 없어보이는 것이, 차라리 소프트웨어나 DSP 단계에서 업샘플링 처리를 하는게 더 간단하고 원음의 왜곡이 더 적을 것 같거든요.
물론 아날로그스러운 추가적인 왜곡 역시 설계 목적이지 않았을까, 싶은 구석이 글 여기저기에 있긴 합니다만 ㅎㅎ
여하튼 두가지 모두 꽤 인상적이었고, 특히 The Psychoacoustic Bass Enhancer는 한번 만들어볼 수...도 있을듯 합니다. 사실 통상적인 환경에서는 인이어 이어폰을 쓰던가 서브우퍼를 붙이는 게 가장 간단하고 편리한 방법입니다만 왠지 호기심이 생겨서리...
보아하니 전부 NJR 부품들로 만들 수 있을 것 같은데, 언제 한번 경전상교 쪽에 한번 문의해봐야 할 것 같습니다.
LM6171은 NJM2114로 대신하고, NE5534는 NJM5532DD로, RC4200은 NJM4200으로 사용하면 되겠더군요.
다만 채널당 배선량이 좀 심할 것 같아서 그게 좀 걱정됩니다...
... 아마 이렇게 호기심만 가지고 있다가 귀찮아져서 안 만들겠지요. (...)
