8-Step Sequencer 만들기

Tresillo 리듬이란

Tresillo(트레시요)는 라틴 음악의 기본 리듬 패턴으로, 3+3+2 구조를 가진다. 8개의 16분음표를 3, 3, 2로 그룹 지어 강세를 주는 패턴이다.

스텝:    1  2  3  4  5  6  7  8
Gate:   [1] 0  0 [1] 0  0 [1] 0
         ●        ●        ●
         |--3--|  |--3--|  |-2-|

1번, 4번, 7번 스텝에서 음이 발생하고 나머지는 쉰다. 8박자 안에 3번의 어택이 있는데, 간격이 고르지 않아서(3, 3, 2) 독특한 그루브가 만들어진다. 이 패턴은 아프로-쿠반 음악에서 유래하여 레게, 힙합, 일렉트로닉 음악까지 광범위하게 사용된다.

숫자로 표현하면 [1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]이다. 1은 음을 내라(Gate On), 0은 쉬어라(Gate Off)는 의미이다. 이것이 바로 시퀀서의 Gate 배열이다.

Step Sequencer의 구조

Step Sequencer는 세 가지 핵심 요소로 구성된다.

1) 클럭 (Clock): 일정한 간격으로 “다음 스텝으로”라는 신호를 보낸다. 음악에서 메트로놈에 해당한다. Max에서는 [metro]가 이 역할을 한다.

2) 인덱스 (Index): 현재 몇 번째 스텝인지를 추적하는 카운터이다. 클럭이 올 때마다 1씩 증가하고, 마지막 스텝에 도달하면 처음으로 돌아간다. Max에서는 [counter]가 이 역할을 한다.

3) 배열 (Array): 각 스텝에 저장된 데이터이다. Gate 패턴(음을 낼지 말지), Pitch(어떤 음을), Velocity(얼마나 세게) 등을 담는다. 이번 에피소드에서는 Gate 배열만 사용하고, 확장 아이디어에서 Pitch 배열을 다룬다.

전체 동작을 한 문장으로 요약하면 이렇다. 클럭이 뛸 때마다 인덱스가 1 증가하고, 해당 인덱스의 배열 값을 읽어서, 1이면 음을 내고 0이면 쉰다.

BPM → 밀리초 변환

metro에 넣을 시간 간격을 계산해야 한다. BPM(Beats Per Minute)에서 16분음표 하나의 길이(밀리초)를 구하는 공식은 다음과 같다.

16분음표 ms = 60000 / BPM / 4

왜 4로 나누는가? 1 Beat(4분음표)는 16분음표 4개로 이루어져 있기 때문이다.

BPM	4분음표 (ms)	16분음표 (ms)
60	1000	250
90	666.7	166.7
120	500	125
140	428.6	107.1

BPM 120에서 16분음표 하나는 125ms이다. 이 값을 metro에 넣으면 된다.

Max에서 이 계산을 구현하면 다음과 같다.

[number box] ← BPM 입력 (예: 120)
  |
[/ 4]        ← BPM을 4로 나눔 (사실상 16분음표 BPM)
  |
[tempo]      ← BPM을 ms로 변환하는 전용 오브젝트
  |
[metro]

또는 수식으로 직접 계산할 수도 있다.

[number box] ← BPM 입력
  |
[expr 60000. / $f1 / 4.]  ← 16분음표 ms 계산
  |
[metro]

counter: 순환하는 인덱스

[counter]는 bang을 받을 때마다 숫자를 1씩 증가시키는 카운터이다.

[counter 0 7]

• 첫 번째 인자 0: 시작값 (최솟값)
• 두 번째 인자 7: 끝값 (최댓값)

bang을 보낼 때마다 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 0, 1, 2, … 순으로 순환한다. 8개의 스텝(0~7)을 무한히 반복하는 인덱스가 된다.

counter에는 세 개의 Outlet이 있다.

• Out1 (왼쪽): 현재 카운트 값
• Out2 (중앙): 최솟값에 도달했을 때 bang (underflow)
• Out3 (오른쪽): 최댓값에 도달했을 때 bang (carry/overflow)

구현: Tresillo 8-Step Sequencer

모든 재료가 준비되었다. 이제 조립해보자.

Step 1: Gate 배열 정의

Tresillo 패턴을 메시지로 정의한다.

[message: 1 0 0 1 0 0 1 0]

이 메시지를 bang하면 8개의 숫자로 된 리스트가 출력된다.

Step 2: 클럭 + 카운터

[toggle] ← 시퀀서 On/Off
  |
[metro 125] ← BPM 120의 16분음표
  |
[counter 0 7] ← 0~7 순환

toggle을 켜면 metro가 125ms마다 bang을 보내고, counter가 0부터 7까지 순환한다.

Step 3: 현재 스텝의 Gate 값 읽기

counter의 출력(현재 인덱스)으로 Gate 배열에서 해당 위치의 값을 꺼낸다. 여기서 [zl nth]를 사용한다.

[message: 1 0 0 1 0 0 1 0]
  |
[zl nth]  ← 오른쪽 Inlet에 인덱스(counter 출력 + 1)
  |
(현재 스텝의 Gate 값: 0 또는 1)

주의: zl nth의 인덱스는 1부터 시작하지만 counter는 0부터 시작한다. 따라서 counter의 출력에 1을 더해야 한다.

[counter 0 7]
  |
[+ 1]         ← 0~7을 1~8로 변환
  |
[zl nth]의 오른쪽 Inlet

하지만 여기서 실행 순서 문제가 발생한다. zl nth가 올바르게 동작하려면, 인덱스(오른쪽 Inlet)가 먼저 설정된 뒤 리스트(왼쪽 Inlet)가 들어와야 한다. 이를 위해 [trigger]를 사용한다.

[counter 0 7]
  |
[+ 1]
  |
[t i b]
  |     |
  |  [message: 1 0 0 1 0 0 1 0] (bang으로 리스트 출력)
  |     |
  →  [zl nth]  ← 오른쪽 Inlet에 인덱스, 왼쪽 Inlet에 리스트
       |
    (Gate 값)

[t i b]는 오른쪽부터 실행하므로:

1. 먼저 오른쪽의 i가 인덱스 값을 zl nth의 오른쪽 Inlet에 보낸다.
2. 그 다음 왼쪽의 b가 message를 bang하여 리스트를 zl nth의 왼쪽 Inlet에 보낸다.

이 순서가 보장되어야 올바른 스텝의 값이 나온다.

Step 4: Gate로 Note 제어

zl nth에서 나오는 값은 0 또는 1이다. 1일 때만 음을 내면 된다. [select 1](줄여서 [sel 1])을 사용한다.

[zl nth]
  |
[sel 1]  ← 값이 1이면 왼쪽 Outlet으로 bang, 아니면 오른쪽 Outlet
  |
(bang)
  |
[60]     ← 고정 Pitch (C4)
  |
[makenote 100 100]  ← Velocity 100, Duration 100ms
  |     |
[noteout]  ← MIDI 출력

select 1은 입력값이 1일 때만 왼쪽 Outlet에서 bang을 출력한다. 이 bang이 고정된 Pitch 값(여기서는 60, Middle C)을 트리거하고, makenote가 Note On/Off 쌍을 만들어 noteout으로 보낸다.

전체 패치 흐름 요약

[toggle]
  |
[metro 125]
  |
[counter 0 7]
  |
[+ 1]
  |
[t i b]
  |        \
  |     [message: 1 0 0 1 0 0 1 0]
  |        |
  +--→ [zl nth]
          |
       [sel 1]
          |
        [60]
          |
       [makenote 100 100]
          |        |
       [noteout]

toggle을 켜면 Tresillo 리듬이 반복 재생된다. 간단하지만 이것이 모든 Step Sequencer의 기본 골격이다.

Step Sequencer 확장 아이디어

기본 구조를 이해했다면, 다음과 같이 확장할 수 있다.

1) 스텝별 Pitch 추가

Gate 배열 외에 Pitch 배열을 하나 더 만든다.

Gate:  [1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]
Pitch: [60, 0, 0, 64, 0, 0, 67, 0]

동일한 인덱스로 두 배열에서 동시에 값을 읽어, Gate가 1인 스텝에서 해당 Pitch를 연주한다.

2) 스텝별 Velocity 추가

Velocity 배열을 추가하면 강세 표현이 가능해진다.

Gate:     [1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]
Pitch:    [60, 0, 0, 64, 0, 0, 67, 0]
Velocity: [120, 0, 0, 90, 0, 0, 100, 0]

3) 패턴 길이 변경

counter의 최댓값과 배열 길이를 바꾸면 다양한 박자를 만들 수 있다. 예를 들어 7스텝으로 만들면 7/8 박자 패턴이 된다.

4) 여러 트랙 동시 운용

동일한 metro를 여러 counter와 공유하면, 드럼의 킥/스네어/하이햇을 각각 독립적인 패턴으로 동시에 재생할 수 있다.

핵심 오브젝트 정리

오브젝트	역할	비고
[metro]	일정 간격으로 bang 출력	ms 단위
[counter]	순환하는 카운터	시작값, 끝값 지정 가능
[zl nth]	리스트에서 n번째 값 추출	인덱스 1부터 시작
[select] / [sel]	특정 값 매칭 시 bang 출력	라우팅에 핵심
[makenote]	Note On/Off 쌍 생성	Velocity, Duration 지정
[noteout]	MIDI Note 출력	-
[trigger] / [t]	실행 순서 보장	오른쪽 → 왼쪽
[toggle]	On/Off 스위치	metro 제어용

직접 해보기

1. 기본 Tresillo 패턴 [1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]을 구현하고, BPM을 80, 120, 160으로 바꿔보면서 느낌의 차이를 체감해보자.
2. Gate 배열을 [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0](8비트), [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0](하프타임) 등으로 바꿔보자. 리듬이 어떻게 변하는가?
3. (도전) 스텝별 Pitch 배열을 추가하여, C Major 아르페지오(60, 64, 67)가 Tresillo 리듬으로 연주되는 시퀀서를 완성해보자.

다음 에피소드 예고

다음 에피소드에서는 MIDI를 넘어 오디오 시그널 프로세싱의 세계로 들어간다. 필터, 엔벨로프, 그리고 소리를 조각하는 방법을 배운다.