808 드럼 합성 — Kick, Snare, Clap, Hi-hat 만들기

TR-808의 역사적 의미

Roland TR-808 Rhythm Composer는 1980년에 출시된 아날로그 드럼 머신이다. 출시 당시에는 실제 드럼 소리와 너무 달라 상업적으로 실패했지만, 힙합, 일렉트로, 하우스, 테크노 등 전자음악 장르가 성장하면서 역사상 가장 영향력 있는 드럼 머신이 되었다. Marvin Gaye의 “Sexual Healing”, Afrika Bambaataa의 “Planet Rock”, Kanye West의 “808s & Heartbreak”에 이르기까지, 808의 소리는 대중음악의 근간을 이룬다.

808의 드럼 소리는 샘플이 아니라 아날로그 회로로 합성된 것이다. 오실레이터, 노이즈 제너레이터, 필터, 엔벨로프 회로의 조합으로 각 드럼 소리를 만들어낸다. 이 원리를 이해하면 Max에서 같은 방식으로 드럼을 합성할 수 있다.

드럼 합성의 기본 원리

대부분의 드럼 소리는 두 가지 성분의 조합이다.

1. Tonal 성분: 음높이가 있는 부분. 오실레이터(주로 사인파)로 생성. 킥의 “둥”, 스네어의 “뚝” 하는 본체.
2. Noise 성분: 음높이가 없는 부분. 노이즈 제너레이터로 생성. 스네어의 “찢” 하는 스내피, 하이햇의 금속성 질감.

이 두 성분에 각각 별도의 Envelope을 적용하고 섞는 것이 드럼 합성의 기본 접근법이다. 드럼 소리는 대부분 매우 짧은 시간(수십~수백 ms) 안에 일어나는 현상이므로, Envelope의 시간 설정이 극도로 중요하다.

Kick Drum: Sine + Pitch Envelope

808 킥은 가장 상징적인 소리 중 하나이다. 깊고 묵직한 저역 톤이 특징이다.

핵심 원리: 사인파 오실레이터의 피치(주파수)를 빠르게 높은 곳에서 낮은 곳으로 스윕(sweep)시킨다. 이 피치 엔벨로프가 킥의 “뚝” 하는 어택감을 만든다.

구성 요소:

• 오실레이터: [cycle~] (사인파). 최종 목표 주파수는 40~60Hz 부근(킥의 본체 톤).
• Pitch Envelope: [line~]으로 구현. 약 300500Hz에서 시작하여 515ms 안에 목표 주파수(예: 50Hz)로 내려온다. 이 빠른 주파수 하강이 어택의 “클릭” 감을 만든다.
• Amplitude Envelope: [line~]으로 구현. Attack은 거의 0(즉시 시작), Decay는 200800ms(긴 것이 808 킥의 특징). 긴 Decay가 “부웅” 하는 808 특유의 테일을 만든다.

Max 패치 구조:

[line~] (pitch env) → [cycle~] → [*~] ← [line~] (amp env)
                                    ↓
                                 [gain~] → [ezdac~]

Pitch Envelope 값 예시: 400 0, 50 15는 “즉시 400Hz에서 시작하여 15ms 동안 50Hz로 내려감”을 의미한다. 시작 주파수와 하강 시간을 조절하면 어택의 날카로움을 제어할 수 있다. 시작 주파수를 더 높이면(예: 800Hz) 더 날카롭고 “틱” 하는 어택이 되고, 하강 시간을 늘리면(예: 50ms) 톰(Tom) 같은 소리에 가까워진다.

Amplitude Envelope 값 예시: 1 0, 0 500은 “즉시 최대 볼륨, 500ms에 걸쳐 무음으로”이다. Decay 시간을 늘리면 깊은 서브베이스 테일이 길어지고, 줄이면 타이트한 킥이 된다.

Snare Drum: Sine + Noise + Envelope

스네어는 킥보다 복잡하다. 드럼 본체의 톤(Tonal)과 스네어 와이어의 노이즈(Noise) 두 성분이 명확히 공존한다.

Tonal 성분:

• [cycle~]로 약 180~250Hz의 사인파 생성. 킥보다 높은 주파수.
• Pitch Envelope: 킥과 유사하게 약간 높은 곳에서 시작하여 빠르게 내려옴. 킥보다 미세한 변화.
• Amplitude Envelope: Attack 0, Decay 100~200ms. 킥보다 짧다.

Noise 성분:

• [noise~]로 White Noise 생성.
• [lores~] 또는 [reson~]으로 필터링. 대역을 제한하여 스네어 와이어의 질감을 만든다. Cutoff 약 2000~5000Hz.
• Amplitude Envelope: Attack 0, Decay 150300ms. Tonal보다 약간 길게 설정하면 “찢” 하는 잔향이 남는다.

두 성분의 혼합: [+~]로 Tonal과 Noise를 더한다. 비율을 조절하여 톤이 강한 스네어(펑키 느낌)와 노이즈가 강한 스네어(록 느낌)를 만들 수 있다.

[cycle~] → [*~] ← [line~] (tone amp env)  ─┐
                                              [+~] → [gain~] → [ezdac~]
[noise~] → [lores~] → [*~] ← [line~] (noise amp env) ─┘

Clap: 노이즈 버스트의 반복

808 클랩은 독특한 구조를 가진다. 실제 손뼉 소리를 분석하면, 여러 사람이 미세하게 다른 타이밍에 손을 치는 것처럼 짧은 노이즈 버스트가 빠르게 여러 번 반복된다.

핵심 원리: 노이즈에 매우 짧은(1030ms) Envelope을 34번 빠르게 연속 적용한다. 이 반복되는 버스트가 “짝!” 하는 클랩의 질감을 만든다. 마지막 버스트는 더 긴 Decay를 가져 리버브 같은 꼬리를 형성한다.

구성 요소:

• [noise~] → [reson~] 또는 [lores~]로 대역 제한 (약 1000~3000Hz 부근).
• Amplitude Envelope: [line~]으로 빠른 on-off를 여러 번 반복하는 패턴을 구현.

Envelope 패턴 예시 (line~에 보내는 리스트):

1 0, 0 15, 1 5, 0 15, 1 5, 0 15, 1 5, 0 200

이것은 “즉시 1로, 15ms에 걸쳐 0으로, 5ms 후 다시 1로, 15ms에 걸쳐 0으로…” 를 반복하고, 마지막에 200ms에 걸쳐 서서히 사라지는 패턴이다.

Hi-hat / Cymbal: 고주파 Noise + 짧은 Envelope

하이햇과 심벌은 본질적으로 고주파 노이즈이다. 808의 하이햇 회로는 실제로 여러 사각파 오실레이터를 비정수비 주파수로 조합하여 금속성 노이즈를 만들었지만, 단순화하면 필터링된 노이즈로 근사할 수 있다.

Closed Hi-hat:

• [noise~] → [svf~] 또는 [reson~]로 고주파 대역만 추출 (약 6000~12000Hz).
• 매우 짧은 Amplitude Envelope: Attack 0, Decay 30~80ms. 빠르게 사라지는 “틱” 소리.

Open Hi-hat:

• 소스는 Closed와 동일.
• Decay를 300800ms로 늘린다. 길게 울리는 “츠” 소리.
• 실제 연주에서 Open Hi-hat이 울리는 도중 Closed를 치면 소리가 끊기는(choke) 동작도 구현할 수 있다. Closed의 트리거가 Open의 Envelope을 즉시 0으로 만드는 방식이다.

Cymbal / Crash:

• 하이햇과 유사하지만 더 넓은 주파수 대역과 더 긴 Decay.
• 여러 대역의 Bandpass Filter를 병렬로 사용하면 더 복잡한 금속성 톤을 만들 수 있다.

Sonic Visualiser를 활용한 분석 워크플로우

808 소리를 합성하기 전에, 원본 샘플을 분석하면 목표를 명확히 할 수 있다. Sonic Visualiser는 무료 오디오 분석 도구로, 이 워크플로우에 적합하다.

분석 단계:

1. 파형 관찰: 시간 축에서 소리의 전체 길이와 Envelope 형태를 파악한다. 킥은 긴 테일, 하이햇은 짧은 감쇠가 보인다.
2. 스펙트로그램 확인: Layer → Add Spectrogram으로 주파수의 시간적 변화를 시각화한다. 킥의 Pitch Envelope(고주파에서 저주파로의 빠른 하강)이 스펙트로그램에서 명확히 보인다.
3. 스펙트럼 분석: 특정 시점의 주파수 분포를 확인한다. 스네어의 Tonal 성분과 Noise 성분의 비율을 파악할 수 있다.

재현 워크플로우:

1. Sonic Visualiser로 원본 분석 → 주요 파라미터(주파수, Envelope 길이 등) 기록
2. Max에서 해당 파라미터로 합성 패치 구성
3. 합성 결과를 다시 Sonic Visualiser로 분석하여 원본과 비교
4. 파라미터 조정 → 재합성 → 재비교 반복

이 과정을 통해 귀로만 판단하는 것보다 체계적으로 원하는 소리에 접근할 수 있다.

전체 패치 설계 팁

각 드럼 소리를 개별 서브패치로 만들고, 시퀀서에서 bang을 보내 트리거하는 구조가 깔끔하다.

[metro 125] → [counter 0 15] → [select 0 4 8 12] (킥 패턴)
                                [select 2 6 10 14] (스네어 패턴)
                                ...

각 select의 출력이 해당 드럼의 Envelope을 트리거한다. 이후 시즌에서 배울 시퀀싱 기법을 적용하면 더 정교한 패턴을 만들 수 있다.

핵심 오브젝트 정리

오브젝트	역할	이 과제에서의 용도
[cycle~]	Sine 오실레이터	Kick/Snare의 Tonal 성분
[noise~]	White Noise	Snare/Clap/Hi-hat의 Noise 성분
[line~]	오디오 레이트 Envelope	Pitch Envelope, Amplitude Envelope
[lores~]	Lowpass Filter	Noise 필터링, 톤 쉐이핑
[reson~]	Bandpass Filter	특정 대역 추출
[svf~]	State Variable Filter	Highpass로 고역 추출 (Hi-hat)
[*~]	신호 곱셈	Envelope 적용 (볼륨 제어)
[+~]	신호 합산	Tonal + Noise 혼합

직접 해보기

1. 808 Kick 만들기: [line~]으로 Pitch Envelope(400→50Hz, 15ms)를 만들어 [cycle~]의 주파수를 제어하고, 별도의 [line~]으로 Amplitude Envelope(Decay 500ms)을 적용하자. Pitch Envelope의 시작 주파수와 하강 시간을 바꿔가며 소리를 조절하자.
2. 808 Snare 만들기: Kick과 같은 방식의 Tonal 성분(180Hz, 짧은 Decay)과 [noise~] → [lores~ 3000 0.3]의 Noise 성분을 [+~]로 합치자. 두 성분의 볼륨 비율을 바꿔보며 선호하는 밸런스를 찾자.
3. 808 Hi-hat 만들기: [noise~] → [svf~ 8000 0.3]의 Highpass 출력에 짧은 Envelope(Decay 50ms)을 적용하여 Closed Hi-hat을 만들자. Decay를 500ms로 늘려 Open Hi-hat도 만들어보자. 두 가지를 번갈아 트리거하는 간단한 패턴을 만들어보자.

다음 에피소드 예고

다음 에피소드에서는 시즌 4 ‘DSP 원리’로 넘어간다. 디지털 오디오의 본질, ADC와 Sample Rate, Bit Depth의 의미를 다루며 신디사이저를 넘어 디지털 사운드의 기초를 다진다.