신호란 한 시스템(또는 네트워크)에서 다른 시스템으로 데이터나 정보를 전달하는 전기적 또는 전자기적 양(전류, 전압, 전파, 마이크로파 등)을 뜻한다.
데이터를 전송하는 데는 아날로그 신호와 디지털 신호라는 두 가지 기본 유형의 신호가 사용되는데 이번 포스트에서는 CV가 음높이를 처리하는 방식을 비교하며 디지털 / 아날로그 신호의 차이에 대해 알아보도록 하자.
Analog Computer
전기적 신호를 사용한 전자-아날로그 컴퓨터 (기계적인 방식으로 계산결과를 도출하는 기계 장치를 전기적으로 구현한 형태의 초기 컴퓨터)는 겉보기에는 아날로그 신디사이저와 크게 다르지 않다.
가장 다른 점이라면 전자는 다이오드, 커패시터 등의 특성을 사용한 과학적 계산을 아날로그 신호로 도출하며, 후자는 이를 이용해 음악적 결과물을 내놓는 점이 다르다고 할 수 있다.
이러한 유사성을 사용하여 현대에 들어서는 아날로그 컴퓨터의 부속으로 쓰이거나 컴퓨터의 테스트 장비로 사용되던 기계를 이용하여 음악적 신호를 생성하여 신디사이저로 탈바꿈하는 경우도 생겼다.
(대표적으로 네덜란드의 왕립 헤이그 음악원의 소놀로지 스튜디오와 전자음악 스튜디오 Willem Twee가 있다.)
Control Voltage (CV)
처음 개발된 아날로그 신디사이저들은 각자 서로 다른 인터페이스를 사용했는데, 모듈간의 통신에 사용되는 신호를 Control Voltage라고 부른다.
CV는 일정 범위의 전압량(0V~12V, etc)을 이용해 특정 결과를 도출하는 방식을 말하며 이는 아날로그 신호의 일종이다.
모듈들은 특정 전압에 따라 지정된 형태의 결과값을 도출하게 된다.
Pitch CV
Pitch CV는 입력되는 volt값에 맞춰서 오실레이터의 음높이를 변화시키는 CV 신호를 말하는데, 이 경우 사용되는 Pitch CV의 형식은 1V/oct, Hz/Volt 두 가지로 나뉜다.
1V/oct는 대부분의 아날로그 및 모듈러 신디사이저에서 피치를 제어하기 위해 사용되는 표준으로 Moog, Sequential, ARP 그리고 유로랙 포맷 등에서 사용된다.
이름에서 알 수 있듯이 1V가 증가될 경우 옥타브가 올라가게 된다. 건반을 기준으로 보게 되는 음높이와 주파수 간의 로그 관계를 기반으로 한다고 볼 수 있다.
음높이와 주파수의 관계를 살펴보자. 주파수는 음높이와 밑이 2인 로그로 표현될 수 있다.
즉, 주파수가 2배 증가할 때, 증가한 주파수는 이전 주파수의 옥타브만큼 음높이가 상승하는 것을 볼 수 있다. (log2(2f / f) = log2(2) = 1)
마찬가지로 1V/Oct는 1V가 증가하게 되면 옥타브가 상승하게 되며, 1V를 12등분한 값이 평균율의 12음계를 나타내게 된다.
반면 Hz/Volt는 입력 전압이 두배 증가할 경우 출력 주파수 또한 두배로 증가하는 인터페이스로, 주파수의 변화와 선형적인 관계를 띄는 것을 볼 수 있다.
이는 주파수를 조금 더 세밀하게 변화하고자 하는 장비에서 사용되어온 인터페이스이며, Korg에서 사용한 방식이다.
표에서 볼 수 있듯이 1V/oct와 Hz/V는 사용 전압의 범위와 적용 방식이 상이하다.
뿐만 아니라 게이트 신호를 인식하는 방법도 서로 정 반대의 극을 사용하였기 때문에 CV, 즉 아날로그 신호만 사용하는 제어 방식은 호환성 문제를 일으켰고 음악 하드웨어를 제어하기 위한 통신 방식 및 인터페이스를 통일해야하는 필요성이 생기기 시작했다.
다음 장에서는 MIDI 신호가 악기를 제어하는 방식 및 디지털 신호가 데이터를 구성하고 읽는 방식에 대해 알아보도록 하자.
참고 자료: