2008. 7. 12. 02:52 music technology/synthesis
1-9. 신세시스 방식의 분류-피지컬 모델링 방식
7) 피지컬 모델링(Physical modeling) 방식
피지컬 모델링 방식은 여타 신세시스 방법과 접근방식에서 차이를 갖고 있다. 피지컬 모델링은 기존에 존재하고 있던 악기가 소리를 내는 방식을 물리적으로 연구하고 이것을 수식화하여 이 수식에 의하여 소리를 만든다. 어쿠스틱 악기의 음색은 전적으로 악기의 물리적 형태에 의하여 결정된다. 물리적 형태가 소리에 미치는 영향을 연구하여 이를 수식화 하면 계산에 의해서 기존 어쿠스틱 악기의 소리를 시뮬레이션 하는 것이 가능하다. 이런 원리를 이용한 것이 피지컬 모델링 방식이다.
사람의 목소리를 생각해본다면, 우선 최초의 진동을 만들어 내는 성대가 있고 그 진동은 성대의 형태와 크기, 성대를 통과하는 공기의 부피, 속도 등에 의하여 결정된다. 성대를 통해서 만들어진 소리는 입을 통과하면서 혀, 치아, 입 내부 근육이 만들어내는 형태, 코 등에 의하여 변조된다. 그리고 이 변조된 소리는 다시 성대에 영향을 미쳐서 성대에서 최초에 만들어지는 소리의 음색에 영향을 준다. 소리가 입을 통해 밖으로 나올때 까지 이런식의 피드백이 계속해서 이루어져서 궁극적으로 사람의 목소리를 만들어 내게되며, 이런 피드백에 의한 소리의 발생과 변조는 대부분의 악기에서 모두 이루어진다. 피지컬 모델링은 성대를 통과하는 공기의 양이 변한다면? 혹은 입이 커진다면? 등 소리가 일어나는 과정에서 발생하는 소리의 변화를 수식화 하여 이를 통하여 음색을 만들고 변조시키는 과정을 갖게 된다. 이를 통해서 더 실제악기에 가까운 음색의 변화를 표현할 수 있게 된다. 음색을 에디팅하는 유저가 신세시스 고유의 언어를 이해하지 못하고 있더라도 어쿠스틱 악기를 묘사하는 언어에 의해서 에디팅에 접근하는 것이 가능하기 때문에 원하는 음색을 얻기 위해서 접근하는 인터페이스의 측면에셔 좀더 어쿠스틱 악기에 가까운 작업을 수행할 수 있다.
피지컬 모델링 방식은 DSP (Digital Signal Processing) 을 이용하여 소리를 낼때 발생하는 수많은 파라미터들을 동시에 계산해야하기 때문에 1990년대 중반에 와서야 실용화 되었으며, 초기에는 모노포닉 (monophonic) 악기만 있었다. 샘플리플레이 방식의 신디사이저에 비하여 동시발음수나 실용적인 측면에서 떨어지기 때문에 많이 대중화 되지는 못했으나, 컴퓨터 연산능력의 증대에 따라 발전가능성이 많은 미래의 신세시스 방법이라고 할 수 있다.
