Envelope 종류 역사 등등 (ADSR 등)

Envelope 에 대해서 더 자세히 알고 싶어서 조사한 내용들을 정리 해본다.

음악과 사운드에서 Envelope는 소리가 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지를 설명한다. 예로, 피아노키를 계속 누르고 있으면 즉시 초기 소리가 발생하고 볼륨이 점차 감소하여 0이 된다. Envelope는 진폭(볼륨), 주파수(필터 사용여부), 음고(피치)와 관련될 수 있다.

Envelope생성기는 사용자가 소리의 다양한 단계를 제어할 수 잇게 하는, 이는 신디사이저, 샘프럴 및 기타 전자 음악 악기의 흔한 기능이다. 가장 일반적인 Envelope생성기는 네가지 파라미터로 제어된다 : Attack, Decay, Sustain, Release(ASDR)

 

개발

Envelope 생성기는 1960년대 Moog신디사이저의 창시자인 미국의 엔지니어 Robert Moog에 의해 개발되었다. 작곡가 Herbert Deutsche는 Moog에게 그의 신디사이저를 단순히 켜고 끄는 것이 아니라 소리를 명확히 표현할 수 있는 방법을 찾아보라고 제안했다. Moog는 도어벨 버튼을 신디사이저에 연결하고 키를 누르면 생성된 전압을 저장하고 천천히 방출하기 위해 캐패시터를 사용했다. 그는 디자인을 개선하여 각 키를 누를 때마다 별도의 버튼을 눌러야 하는 필요성을 제거했는데, 각 키에는 제어 전압을 결정하는 하나의 스위치와 Envelope생성기를 트리거하는 다른 하나의 스위치가 있었다. Envelope생성기는 이후에 신디사이저의 표준 기능이 되었다.

1965년에 Columbia-Princeton Electronic Music Center의 엔지니어이자 작곡가인 Vladimir Ussachevsky와의 논의를 통해 Moog는 새로운 Envelope 모듈을 개발했다. 이 모듈의 기능은 f T1(Attack 타임), T2(초기 Decay 타임), ESUS(Sustain 레벨) T3( 최종 Decay 타임)으로 설명되었다. 이것들은 나중에 ARP에 의해 현대적인 ADSR(Attack, Decay, Sustain, Release)로 간소화 되었다.

 

ADSR

가장 흔한 종류의 Envelope 생성기는 네단계로 구성되어 있다. Attack Decay, Sustain, Release (ADSR)

- Attack : 제로 레벨에서 피크 레벨가지 상승하는데 걸리는 시간
- Decay ; 어택 레벨에서 서스테인 레벨가지 감소하는데 걸리는 시간
- Sustain : 키가 릴리즈 될 때가지 유지되는 레벨
- Release : 레벨이 제로로 감소하는 데 걸리는 시간

Attack, Decay, Release는 시간을 나타내지만, Sustain은 레벨을 나타낸다.

ADSR 도식

다른 Envelope들

일부 전자 음악 악기는 ADSR Envelope를 반전시킬 수 있어서 일반적인 ADSR Envelope의 동작을 뒤집을 수 있다. Attack 단계 동안 변조된 소리 파라미터는 최대 진폭에서 제로로 서서히 사라지고, Decay 단계에서는 지속 파라미터에서 지정된 값까지 상승한다. 키가 릴리즈된 후에는 소리 파라미터가 지속 진폭에서 최대 진폭까지 상승한다.

어떤 Envelope, 예를 들어 Korg MS-20의 경우, Hold와 같은 추가 파라미터를 가지고 있다. 이는 이는 Decay 파라미터에서 감소되기 전에 노트를 일정시간 동안 지속하는 역할을 한다. General Instrument AY-3-8910 사운드 칩은 Hold 시간 파라미터만을 포함하며, Sustain 레벨은 프로그래밍이 불가능하다.

같은 맥락에서의 또 다른 흔한 변형은 AHDSR (Attack, Hold, Decay, Sustain, Release) Envelope인데, Hold 파라미터는 Envelope이 Decay 단계로 진입하기 전에 전체 음량을 유지하는 시간을 제어한다. 더 정교한 모델에서는 여러 어택, 디케이 릴리즈 설정을 찾을 수 있다.

Casio CZ Series의 8단계 Envelope

 

특정 신디사이저는 Attack 전에 Delay 파라미터를 허용하기도 한다. Prophet '08과 같은 현대적인 신디사이저는 DADSR(Delay, Attack, Decay, Sustain, Release) Envelope을 가지고 있다. Delay 설정은 음표를 치고 Attack이 시작되기까지의 무음 길이를 결정한다. Image-Line의 3xOSC (FL Studio에 포함)과 같은 일부 소프트웨어 신디사이저는 DAHDSR(Delay, Attack, Hold, Decay, Sustain, Release) Envelope을 가지고 있다.

많은 신다사이저에서 흔한 특징은 AD Envelope (Attack, Decay 만)이다. 이는 예를 들어 하나의 오실레이터의 피치를 제어하는 데 사용될 수 있으며, 이는 다시 오실레이터 싱크에 의해 다른 오실레이터와 동기화 될 수 있다.