에코·리버브 원리와 디지털 멀티 이펙터 사용법

메아리(Echo, 에코)

그리스 신화에는 저주를 받아 평생 다른 사람의 말만 따라 하게 된 에코라는 요정이 나온다. 결국 몸은 사라지고 목소리만 남아 메아리가 되었다는 이야기인데, 이를 잘 생각해 보면 에코의 특징을 정확히 이해할 수 있다.

에코(Echo)는 원음과 그 뒤를 따라오는 반복음 사이의 시간 간격이 길어 사람이 원음과 반복음을 구분할 수 있는 것을 말한다. 이때 두 소리를 구분할 수 있는 시간차는 약 50 ms 정도로 알려져 있다.

우리 주변에서 에코를 쉽게 경험할 수 있는 대표적인 곳은 노래방이다. 노래방에서 마이크를 바닥에 떨어뜨리면 처음에는 퉁 하는 소리가 나고, 뒤이어 퉁, 퉁, 퉁, 퉁 하는 소리가 일정한 시간 간격으로 반복되며 사라진다. 원음과 반복음을 확실히 구분할 수 있으며, 뒤따라오는 소리는 원음과 같은 형태를 유지한 채 레벨만 점차 줄어든다. 이를 엔벨롭 그래프로 보면 다음과 같다.

위 그림에서 위쪽 그래프는 440 Hz 정현파를 100 ms 동안 2초 간격으로 세 차례 재생한 엔벨롭이고, 아래쪽 그래프는 원음에 지연 시간 200 ms와 감쇠율 35%의 에코를 적용한 엔벨롭이다. 원음 뒤로 같은 형태의 소리가 일정한 시간 간격을 두고 반복되면서 레벨이 점차 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

에코는 원음을 일정한 시간만큼 지연시켜 반복하는 딜레이(Delay) 방식으로 구현할 수 있기 때문에 리버브에 비해 구현 난이도가 높지 않다. 과거에는 릴 테이프(Reel Tape)를 이용해 구현하기도 했으며, 저가형 장비에도 흔히 기본 이펙트로 내장되어 있다. 이처럼 시간차를 두고 소리를 반복하는 방식으로 만들어지기 때문에 시간계 이펙트에 속한다.

잔향(Reverb, 리버브)

텅 빈 복도나 방 또는 동굴처럼 밀폐된 공간에서 소리를 내면 소리가 길게 울린다. 에코처럼 같은 소리가 여러 차례 분리되어 반복되는 것이 아니라, 하나의 소리가 길게 퍼지다가 서서히 사라지는 것처럼 들리는데 이를 리버브(Reverb)라고 한다. 아래의 엔벨롭 그래프를 보면 에코와의 차이를 바로 알 수 있을 것이다.

위 그림의 위쪽 그래프는 에코의 예에서 사용한 것과 동일한 원음의 엔벨롭이고, 아래쪽 그래프는 여기에 리버브를 적용한 결과다. 원음 자체가 반복되는 형태가 아니라, 원음 뒤로 잔향이 이어지면서 전체 길이가 늘어나고 레벨이 서서히 줄어드는 페이드아웃(Fade-out) 형태의 엔벨롭이 만들어진다.

리버브도 에코와 마찬가지로 원음 뒤에 지연된 소리가 이어진다는 점에서는 기본 원리가 같다. 차이가 있다면 원음과 뒤따르는 후속음의 시간 간격이 각각의 소리로 분리되지 않을 만큼 짧다는 것과, 반사 경로가 매우 많아 수백, 수천 개의 서로 다른 에코가 조밀하게 중첩된다는 것이다. 이 때문에 에코보다 구현 난도가 높았으며, DSP가 보편화되기 전에는 리버브 전용 방에 스피커를 설치하고 방 안에서 울리는 소리를 마이크로 수음하는 방식으로 구현하기도 했다. 리버브는 보통 공간계 이펙트로 구분한다.

TC Electronic M350의 구성

TC Electronic M350은 기타 이펙터로 잘 알려진 TC Electronic에서 제작한 1 RU 랙 타입 디지털 이펙터다. 독립된 리버브 엔진과 이펙트 엔진을 하나씩 가지고 있으며, S/PDIF 동축 디지털 입출력도 지원한다. 또한 MIDI 제어와 풋 페달 입력을 지원해 라이브와 스튜디오 환경에서 모두 사용할 수 있다.

Input/Output 섹션

가장 왼쪽에 있는 Input/Output 섹션은 M350으로 들어오는 입력 신호와 이펙트를 거쳐 나가는 출력 신호를 조정하는 부분이다. 세 개의 놉(Knob)과 두 개의 버튼으로 구성되어 있다.

Input Gain

입력 신호의 게인(Gain)을 조정하는 놉이다. 대부분의 아웃보드 프로세서에 있는 조작부로, 입력 레벨이 너무 작거나 크지 않도록 적절하게 맞추는 용도이다.

Mix Ratio

이펙트를 적용하지 않은 원음과 이펙터를 거친 신호의 믹스 비율을 조정하는 놉이다. 여기에서 DRY와 WET이라는 표현이 등장한다. WET은 촉촉하게 이펙트(Effect)가 먹은 신호를 뜻하며, DRY는 이펙트가 적용되지 않은 원음을 의미한다. 사운드가 드라이하다고 표현할 때의 그 드라이다. 즉, 출력에서 원음과 이펙트가 적용된 신호를 어떤 비율로 섞을 것인지 조정하는 놉이다.

Effects Balance

리버브 엔진과 이펙트 엔진의 출력 비율을 조정하는 놉이다. REV 방향으로 끝까지 돌리면 리버브 엔진의 출력만 사용하고, 반대쪽 EFFECTS 방향으로 돌리면 멀티 이펙트 엔진의 출력만 사용한다는 의미다.

REVERB 섹션

리버브 엔진을 조정하는 섹션으로, 네 개의 놉으로 구성되어 있다.

REVERB Type Selector

네 개의 놉 가운데 가장 큰 놉으로, 리버브 엔진을 OFF로 설정하거나 사용할 리버브 타입을 선택한다. 리버브 타입은 제작사마다 고유한 이름과 특징을 가지고 있지만, 일반적으로 다음 세 가지 타입은 기본적으로 제공되며 M350에도 같은 계열이 있다.

ROOM 계열 리버브

일반적인 방(Room)의 음장을 구현하는 타입으로, 소리가 방 안에서 짧게 울리는 느낌을 준다. 보컬을 강조하거나 자연스러운 현장감을 더할 때 사용하며, 보통 1초 미만의 잔향 시간(Decay Time)을 가진다.

M350에는 DAMPED ROOM, LIVING ROOM, DRUM ROOM 등이 존재한다.

HALL 계열 리버브

공연장이나 콘서트홀과 같은 중대형 공간의 음장을 구현한다. 잔향이 좋다고 소문난 공연장의 음장 특성을 시뮬레이션하기도 하며, 소리에 넓은 공간감과 풍성함을 더한다. 보통 3초 미만의 잔향 시간을 가지며, 가장 기본적으로 사용되는 타입이다.

M350에는 TC CLASSIC HALL, HALL ACOUSTIC 등이 존재한다.

CATHEDRAL 계열 리버브

대성당이라는 이름과 같이 웅장한 성당의 음장을 구현한다. 주로 합창 등에 사용해 장엄함과 웅장함을 더하며, 보통 5초 전후의 잔향 시간을 가진다.

Pre Delay

원음으로부터 리버브가 시작되기까지의 시간을 조정한다. Pre Delay를 사용하면 잔향이 원음을 바로 뒤덮지 않고 약간 뒤에서 따라오게 할 수 있어 원음을 조금 더 명확하게 들리게 할 수 있다.

Decay Time

리버브의 잔향이 유지되는 길이를 조정한다. 일반적으로 음원이 멈춘 뒤 잔향의 레벨이 약 60 dB 감소하는 데 걸리는 시간인 RT60을 기준으로 잔향 시간을 표현한다.

Color Filter

리버브의 음색(Color)을 조정하는 놉이다. 어둡고(Dark) 부드러운 톤부터 밝고(Bright) 명료한 톤까지 조절할 수 있으며, 리버브의 성격과 분위기를 크게 변화시킨다. 한마디로 리버브에 적용하는 톤 콘트롤러다.

DELAY/EFFECTS 섹션

멀티 이펙트 엔진을 조정하는 섹션이다. 앞에서 언급했듯 이 글은 M350의 모든 기능과 사용법을 설명하는 글이 아니다. 다만 여기에 표시된 여러 이펙트가 어떤 느낌과 효과를 만드는지는 알아둘 필요가 있으므로, 각 타입의 기본적인 특징만 설명하도록 하겠다.

코러스(Chorus)

코러스(Chorus)는 원음에 약간의 시간차를 둔 신호를 더하고, 그 신호의 딜레이 시간을 LFO(저주파 발진기)를 이용해 미세하게 변화시킨다. 보통 15~40 ms의 짧은 지연을 사용하며, 이 과정에서 음정이 미세하게 흔들려 하나의 음원이 여러 개로 겹쳐진 듯한 풍성하고 두터운 효과를 만든다. 보컬에 종종 사용되는 이펙트로, 그 이름처럼 하나의 노래를 부르는 합창단의 느낌을 더해 준다.

M350에는 SMOOTH CHORUS, VIVID CHORUS 등이 존재한다.

Delay 계열 이펙트

음향에서 지연(Delay)이라 하면 의도적으로 소리를 늦추는 모든 처리를 의미한다. 에코를 포함하는 더 넓은 개념으로, 넓은 공간에 배치된 여러 스피커의 출력 시간을 맞추기 위해 신호를 늦추는 처리도 딜레이라고 한다. Delay 계열 이펙트는 에코를 만들거나 음악의 템포(Tempo, 빠르기)에 맞춰 소리를 반복하는 데 사용한다. TAP 버튼을 음악에 맞춰 두드리면 해당 템포를 기준으로 딜레이 시간을 설정할 수 있다.

M350에는 PING PONG, SLAPBACK, STUDIO DELAY 등이 존재한다.

디에서(De-Esser)

‘ㅅ’, ‘ㅊ’, ‘ㅆ’ 등을 발음할 때는 혀와 입천장 사이로 공기를 내보내며 거친 소리가 나는데, 이를 치찰음(Sibilance, 시빌란스)이라고 한다. 청중의 귀에 상당히 거슬릴 수 있는 이 소리를 줄이는 이펙터가 디에서다. EQ를 이용해 잡을 수도 있고, 디에서와 같이 특정 주파수에 컴프레서를 거는 방식으로 제어할 수도 있다.

플랜저(Flanger)

원음에 매우 짧게 지연된 신호를 섞고, 그 지연 시간을 LFO로 변화시키면서 피드백을 더하는 이펙트다. 이 과정에서 콤 필터(Comb Filter)의 봉우리와 골이 움직이며 특유의 휩쓸리는 듯한 금속성 소리를 만든다. 한마디로 로봇 목소리 만들 때 사용할 수 있다.

트레몰로(Tremolo)

음악 용어와 마찬가지로 소리를 떨리게 만드는 이펙트다. 소리의 레벨을 주기적으로 변화시키는 것으로, 쉽게 말하면 페이더나 볼륨을 반복해서 올렸다 내리는 효과를 자동으로 만들어 주는 것이다.