우리는 제작할 때 고조파에 대해 생각하는 시간을 거의 갖지 않지만, 세포가 존재하기 때문에 우리가 존재하는 것과 마찬가지로 우리가 알고 사랑하는 음악도 고조파가 있기 때문에 존재합니다. 고조파를 이해하는 것은 뮤지션, 프로듀서, 믹싱 또는 마스터링 엔지니어로서 매우 유익할 수 있습니다. 그래서 오늘은 이러한 미세한 사운드 요소에 대해 자세히 알아보고 이 지식을 활용해 더 나은 음악 제작자가 될 수 있는 방법을 알아보려고 합니다.

고조파 주파수의 기초

고조파는 신호의 기본 주파수의 정수 배수인 주파수를 가진 음파를 말합니다. 이러한 신호의 주파수 비율이라고 생각할 수도 있습니다.

이것이 어떻게 작동하는지 이해하기 위해 기본적인 사인파를 살펴보겠습니다.

사인파는 단일 주파수에서만 소리 에너지를 가지고 있기 때문에 우리가 가진 가장 기본적인 음파입니다. 예를 들어 C3에서 사인파를 연주하고 있는데 주파수 스펙트럼 분석기를 통해 음표를 보면 C3에 집중된 움직임만 볼 수 있습니다.

그러나 동일한 기본 주파수인 C3를 대신 구형파를 사용한다면 기본 주파수 이상의 주파수 내용도 볼 수 있습니다. 위로 올라갈수록 점점 더 부드러워지는 위의 주파수를 고조파 주파수라고 합니다.

이것이 바로 구형파를 구형파처럼 들리게 하는 요소입니다. 구형파가 아니더라도 인간에게 알려진 모든 소리(물론 사인파는 제외)에는 어느 정도 고조파 주파수가 있지만, 일부는 다른 소리보다 훨씬 더 복잡합니다.

여기서 중요한 것은 이러한 고조파 주파수가 기본 주파수와 관련하여 어떻게 배열되는지 아는 것입니다.

고조파 주파수 배열

A4의 기본 구형파가 440Hz라고 가정해 보겠습니다.

위의 고조파 계열에서 두 번째 고조파는 한 옥타브 위인 A5 또는 880Hz입니다. 세 번째 고조파는 기본 주파수의 3배인 E6 또는 1320Hz이고, 네 번째 고조파는 기본 주파수의 4배인 A6 또는 1760Hz입니다.

더 이상 주파수가 들리지 않을 때까지 이런 일이 계속 반복되었습니다.

모든 악기의 모든 소리는 이러한 고조파를 생성하며, 음악가들이 이를 배음 (고조파 주파수와 같은 의미의 용어)이라고 부르는 것을 자주 듣게 됩니다.

예를 들어 어쿠스틱 기타리스트가 낮은 E 현 을 뽑는다고 가정해 봅시다. 우리는 진동하는 현의 가장 낮은 주파수 또는 기본 음높이뿐만 아니라 그 위의 고조파 배음의 일부분도 들을 수 있으며, 고조파 배음이 올라갈수록 점점 더 부드러워집니다.

홀수 대 짝수 고조파

고조파 계열에는 홀수 또는 짝수로 분류되는 고조파가 있습니다.

홀수 고조파는 기본 주파수의 홀수 배수(3, 5, 7, 9 등)입니다. 기본 주파수의 짝수 배수(2,4, 6, 8 등)인 따뜻하고 부드러운 짝수 고조파보다 더 밝고 흥분된 소리를 내는 경향이 있습니다.

곧 살펴보겠지만, 악기마다 고유한 음향 특성을 부여하는 뚜렷한 하모닉 프로파일이 있습니다.

자연 고조파와 인공 고조파

방금 말씀드린 기본 주파수의 정수 배수는 자연계에 존재합니다. 실제로 f(n) = n x f라는 자연 수학 방정식이 있는데, 여기서 'f'는 기본 주파수를, 'n'은 고조파 주파수를 의미합니다.

기타 줄을 뽑을 때 어떻게 작동하는지에 대해 이야기했는데, 다른 자연 악기는 어떨까요?

키보드도 마찬가지입니다. 예를 들어 피아니스트가 기본 주파수를 연주할 때 악기의 현과 공명은 공명 진동을 출력하여 고조파를 생성합니다. 반면에 트럼펫 연주자는 엠부처를 사용하여 기본 주파수 이상의 고조파 계열을 제어합니다.

이러한 고조파 주파수가 배열되는 방식은 악기의 전체적인 음색에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 트럼펫이 튜바와 크게 다른 소리를 내는 이유나 낮은 남성의 목소리가 높은 여성의 목소리와 크게 다른 소리를 내는 이유 중 하나입니다.

그러나 파형을 조작하여 전자적 또는 인위적으로 고 조파를 생성할 수도 있습니다.

대부분의 신디사이저에는 파형 생성기가 있어 사인파 위에 고조파의 수와 유형을 조정할 수 있는 옵션이 있습니다. 다음은 거의 모든 신디사이저에서 찾을 수 있는 몇 가지 주요 파형입니다:

• 사인파 - 앞서 말했듯이 사인파는 그 위에 고조파가 없기 때문에 가장 깨끗하고 선명한 소리를 만들어냅니다. 사람들은 대부분 사인파를 순수한 음색과 연관시킵니다. 이 소리는 자연에는 존재하지 않습니다.
• 구형파 - 밝고 조화가 풍부한 음색으로 잘 알려진 구형파는 기본 주파수와 홀수 고조파로 구성됩니다. 이 파형은 일렉트로닉 음악에서 매우 인기가 있습니다. 기묘한 이야기 인트로 테마의 시작 부분에 나오는 아페기팅 신디사이저는 구형파를 잘 보여주는 예시입니다.
• 톱니파 - 톱니파는 홀수 및 짝수 고조파를 사용하여 사각파에 비해 훨씬 더 풍부한 고조파를 제공합니다. 밝고 윙윙거리는 음색을 가지고 있어 리드에 적합합니다. Deadmau5의 "Strobe"의 리드는 EDM에서 톱니파의 좋은 예입니다.
• 삼각파 - 삼각파는 사각파나 톱니파보다 조금 더 부드럽고 홀수 고조파만 사용하지만, 독특한 진폭 분포로 인해 다른 소리를 냅니다. 저는 칠 웨이브 음악에서 부드럽고 향수를 불러일으키는 사운드를 내는 삼각파를 아주 좋아합니다. Washed Out의 "Feel It All Around"에서 신디사이저를 확인해 보세요.

음악 제작, 믹싱, 마스터링에 하모닉스를 사용하는 이유

하모닉스가 없다면 음악의 음색적 복잡성이 부족할 것입니다. 이러한 이유로 프로듀서와 엔지니어는 음악에 깊이를 더하기 위해 하모닉스를 사용하는 경우가 많습니다. 고조파는 믹스에서 악기들을 서로 구별할 수 있게 해줄 뿐만 아니라 청각적 에너지와 입체적인 청취 경험을 제공하는 데도 효과적입니다.

빛이 없으면 어둠도 없습니다.

음악에서도 같은 아이디어를 사용하여 대비를 만들 수 있습니다. 예를 들어, 더 밝고 흥분된 고조파를 가진 악기를 사용하여 더 따뜻하고 어두운 고조파를 가진 악기와 대비를 만들 수 있습니다. 하지만 문제는 고조파에 대한 지식을 어떻게 실천에 옮길 수 있을까요?

하모닉 시리즈를 사용하여 음악을 더욱 흥미롭게 만들기

온라인에서 믹싱과 음악 제작에 대해 꽤 많은 시간을 투자했다면 포화도에 대해 들어보셨을 것입니다.

채도는 기본적으로 고조파 왜곡을 제어합니다. 프로듀서와 엔지니어는 종종 테이프 머신, 튜브 앰프 또는 디스토션 플러그인과 같은 도구를 사용하여 트랙에 더 많은 고조파 특성을 추가합니다.

예를 들어 깔끔한 DI 베이스 기타가 있지만 록 트랙의 맥락에서는 다소 생동감이 없고 지루하게 들린다고 가정해 봅시다. 강렬한 드럼과 왜곡된 기타의 벽 속에서 믹스에서 돋보일 수 있도록 디스토션 플러그인을 통해 실행할 수 있습니다.

대부분의 경우 베이스 기타의 사본을 만들고, 사본을 약 150~200Hz로 하이패스하여 저음을 깨끗하게 유지하고, 채도 플러그인으로 사본을 왜곡한 다음 원본 베이스 사운드와 블렌딩하는 방식으로 이 작업을 병행합니다.

808도 마찬가지입니다. 믹스에서 808이 다소 부족하게 들린다면 채도 플러그인을 사용해 고조파에 복잡성을 더함으로써 전체적인 808이 돋보이도록 합니다.

이는 새로운 고 조파를 완전히 생성하는 대신 이미 존재하는 고조파를 잘라내거나 증폭할 수 있는 EQ와는 다른 프로세스입니다. 믹스에서 고조파를 조작하는 데 가장 많이 사용되는 몇 가지 도구를 살펴보겠습니다.

고조파 조작을 위한 인기 도구

EQ

EQ는 오디오 신호 또는 오디오 신호 그룹의 주파수 밸런스를 조작할 수 있는 가장 기본적인 믹싱 도구 중 하나입니다. 예를 들어 EQ를 사용하면 주파수 스펙트럼의 특정 대역을 증폭하거나 감쇠하여 현재 고조파의 진폭을 변경함으로써 보컬을 더 어둡게, 더 밝게, 더 따뜻하게 또는 더 존재감 있게 만들 수 있습니다.

팝 음악에서는 보컬의 높은 고조파를 높은 쉘프와 함께 증폭시키고 낮은 고조파를 낮은 컷으로 감쇠시킬 수 있습니다.

앞서 언급했듯이 고조파는 우리가 만드는 음악에 깊이를 부여하는 요소입니다. 그러나 주파수 스펙트럼의 같은 부분에서 너무 많은 고조파가 믹스 내 여러 악기에서 겹치면 선명도가 떨어집니다. EQ는 여러 신호 간의 주파수 관계를 균형 있게 조정하여 믹스를 더욱 선명하게 만드는 데 가장 적합한 도구 중 하나입니다.

압축

압축기는 주로 다이나믹 레인지를 제어하기 위해 존재하기 때문에 고조파 도구로 생각하지 않는 경우가 많습니다. 하지만 압축은 신호의 기본 주파수와 고조파에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

예를 들어, 지속적인 베이스 기타 신호에 압축을 사용하면 감쇠 상태가 될 수 있는 부드러운 패시지에서 더 조용한 고조파를 효과적으로 끌어낼 수 있습니다.

채도

채도는 신호에 고조파를 추가하는 데 사용할 수 있기 때문에 엔지니어가 믹스에서 고조파 콘텐츠를 조작하는 가장 일반적인 방법입니다.

예를 들어, 테이프 채도 플러그인을 사용하여 오디오 신호에 색감과 따뜻함을 더하고 흔히 '아날로그 사운드'와 연관된 조화롭게 풍부한 배음을 줄 수 있습니다. 반면에 기타를 퍼즈 페달로 연주하면 파형 클리퍼와 함께 홀수 및 짝수 고조파가 흩어져 더 밝고 커팅된 사운드를 얻을 수 있습니다.

믹스에서 하모닉을 사용하는 5가지 방법

이제 고조파에 대해 알아본 내용을 바탕으로 믹스에서 고조파의 힘을 활용할 수 있는 몇 가지 방법을 살펴봅시다.

1. 디지털 믹스에 아날로그의 따뜻함 더하기

이 첫 번째 예시는 매우 일반적인 예시이지만, 좀 더 개성이 필요한 무미건조한 사운드의 믹스를 다룰 때 매우 유용할 수 있습니다.

'따뜻함'과 '고조파 왜곡'이라는 단어를 떠올릴 때마다 테이프나 튜브 포 화도가 생각납니다.

믹스에 미묘한 고조파 왜곡을 추가하고 보다 아날로그적인 사운드를 구현하려면 괜찮은 테이프 또는 튜브 채도 플러그인을 사용하는 것을 적극 권장합니다. 테이프 채도는 튜브 채도보다 조금 더 미묘하여 보컬이나 신디사이저와 같은 개별 트랙에 따뜻한 느낌을 더하거나 드럼이나 전체 믹스와 같은 트랙 그룹에 접착제를 붙이는 데 적합합니다.

튜브 채도는 일반적으로 중음역대에 '두께'를 더할 수 있어 기타나 보컬에 적합한, 보다 단단한 채도 사운드를 원할 때 사용합니다.

제가 가장 좋아하는 테이프 채도 플러그인입니다:

• Waves J37
• 슬레이트 가상 테이프 머신
• UAD Ampex ATR-102

제가 가장 좋아하는 튜브 채도 플러그인입니다:

• PSP 빈티지워머 2
• UAD 써미오닉 배양 벌처
• 소프튜브 튜브-테크 CL 1B

2. 보컬의 존재감 높이기

적절한 채도 스타일을 사용하면 믹스에서 보컬을 돋보이게 할 수 있습니다.

물론 Pro Tools의 SansAmp PSA-1과 같은 기본 디스토션 플러그인을 통해 보컬을 디스토션하고 끝낼 수도 있지만, 대부분의 경우 하모닉 디스토션 사운드를 왜곡 없이 구현하고 싶을 것입니다. 이때는 왜곡된 보컬의 사운드와 깨끗한 보컬을 병렬로 블렌딩하는 것이 도움이 될 수 있습니다.

이 작업을 할 때 제가 가장 좋아하는 플러그인 중 하나는 Soundtoys Decapitator 입니다. 저는 큰 드라이브 노브를 사용해 보컬 트랙에 비교적 심한 디스토션을 넣고, 하단의 톤 노브와 필터, 채도 스타일을 사용해 전체적인 음색을 조정한 다음, 믹스 노브를 사용해 보컬 트랙의 선명도와 채도가 완벽한 균형을 이룰 때까지 다시 다이얼링하는 데 자주 사용하곤 합니다.

반면에 매우 밝은 보컬을 원한다면 EQ의 높은 셸프를 높이는 대신 높은 고조파에 초점을 맞춘 채도 플러그인을 사용하세요.

이를 위해 제가 가장 좋아하는 플러그인 중 하나는 Waves의 Aphex 빈티지 익사이터입니다.

프로 팁: 이와 같은 채도 플러그인을 사용하기 전에 디에서를 삽입하면 채도 플러그인이 치찰음을 강조하지 않고 균형 잡힌 현재 음색을 제공할 수 있습니다.

3. 트랜지션 머티리얼 관리

가끔 과도적인 디테일이 너무 많은 오디오 신호로 작업할 때가 있습니다. 드럼이 주범인 경우가 많지만, 너무 용감하게 들리는 어쿠스틱 기타부터 프런트 엔드에 너무 많은 어택이 있는 피아노까지 모든 것이 원인이 될 수 있습니다.

일반적으로 압축 또는 일시적인 모양을 사용하여 일시적인 자료를 흐리게 만들 수 있지만, 채도를 사용하면 일시적인 보존과 부드러움 사이의 훌륭한 균형을 제공하여 믹스에서 매우 만족스러운 결과를 얻을 수 있습니다.

믹스에서 너무 강하게 들리는 스네어 드럼이 있다고 가정해 봅시다. 신호에 미묘한 채도를 적용하여(이 경우 테이프 채도를 주로 사용합니다) 플러그인에서 스네어 레벨을 높여 과도적인 사운드를 부드럽게 만들 수 있습니다.

이것이 작동하는 이유는 포화 상태가 독특한 유형의 압축을 도입하기 때문입니다. 포화 상태로 들어가는 오디오 신호가 부드럽게 제한되어 신호 파형의 피크를 잘라내고 압축과 같은 특성을 제공하는 일종의 소프트 클리핑을 사용하는 경우가 많습니다.

4. 가혹함 제거

채도는 신호의 전체적인 존재감을 손상시키지 않으면서 신호의 거친 느낌을 제거할 수 있는 가장 좋은 도구 중 하나입니다.

예를 들어 조명이 좋지 않은 방이나 값싼 오버헤드 마이크를 사용하여 드럼을 녹음했다고 가정해 보겠습니다. 두 경우 모두 심벌즈 소리가 매우 거칠게 들릴 수 있습니다. 채도를 아주 조금만 높여도 심벌즈의 선명한 선명도를 유지하면서 상단을 롤오프하여 심벌즈의 거친 소리를 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다.

보컬, 스네어, 일렉 기타 또는 믹스의 다른 요소 중 귀에 좋지 않게 들리는 요소도 마찬가지입니다.

5. 믹스 함께 붙이기

마지막으로, 하모닉스를 사용하여 전체 믹스를 하나로 묶어 더욱 응집력 있는 사운드를 만들 수 있습니다. 왜곡을 추가하거나 트랜지언트를 너무 강하게 둔화시켜 믹스에서 펀치를 없애고 싶지 않다면 이 방법은 매우 미묘한 접근 방식이 될 수 있습니다.

저는 종종 믹스 버스에서 테이프 채도를 사용하여 전체적인 믹스 거칠기를 반올림하고 자연스럽고 음악적인 색채감을 주기 위해 약간 조절합니다. 여기서는 약간의 조절로 큰 효과를 볼 수 있습니다. 믹스 버스에 테이프 채도를 적용하고 곡의 가장 큰 지점에서 트랙이 어떻게 반응하는지 들어보면서 왜곡이 발생하지 않는지 확인하는 것이 좋습니다.

자연 환경 활용하기

고조파는 우리가 악기와 기술을 개발하여 제어하고 조작하기 훨씬 이전부터 자연계에 존재해 왔습니다. 고조파는 음악이 인간에게 본능적으로 공명하는 이유 중 하나입니다.

물론 화성은 보편적이지만, 음악에서 화성을 사용하는 방식은 시간이 흐르고 문화에 따라 크게 변화해 왔으며, 이것이 바로 우리가 놀라운 음악적 다양성을 가진 이유 중 하나입니다.

특히 태초부터 존재해 온 도구를 사용한다는 사실을 고려할 때 음악에서 고조파를 사용하는 방법을 찾는 것은 큰 보람이 될 수 있으므로 이 글이 여러분에게 조금이나마 도움이 되었기를 바랍니다.