[냉혹한 뻘짓의 세계] #02. 음정과 헤르츠의 관계, 그리고 하이퍼톤 (2)

이 글은 하이퍼톤에 관한 고찰이다.
하이퍼톤이 뭔지 몰?루는 분이라면 아래 글 참고

[EDM] #19. 가장 빠른 음악 장르, 스피드 코어 / SpeedCore (late 90s~)

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[ 하이퍼 톤에 대한 고찰 (1) : 킥드럼의 의미 ]

그렇다면, 과연 하이퍼 톤이란 것은 가능하긴 한 것일까?

까짓것 해봅시다!

* BPS는 설명의 편의를 위해 여기서만 사용하는 단위로,
Beat Per Second, 즉 초 당 킥 드럼의 개수 이다.

일반적인 킥 샘플의 길이를 0.21초로 잡고 생각해보자.

판단의 근거.

BPM과 상관 없이, 음원의 샘플 자체가 0.21초라는 점을 생각하자.
이제 스피드 코어류 음악을 만들 때, 킥을 만드는 방법이 2가지가 있다고 생각해볼 수 있다 :

1. 정말정말 짧게 자르고, 가속시키고를 반복한다.
2. 낮은 BPM에서 킥을 찍은 다음, 이를 오디오 클립으로 추출한 후 가속시킨다.

다만, 극한으로 빨라진 드럼 킥은 '틱' 하는 클릭음에 가까워지는데,
이는 어떤 음악을 빨리감기 하면 흔히 말하는
"up-pitch 된다 (졸라맨 소리가 된다)"는 점을 생각해보면 이해가 편하지 않을까?
졸라맨 소리가 겁나 졸라맨 소리가 되는 것이다.

그럼 본격적으로 시작해보자.

정확한 배율은 기억할 수 없지만?
아무튼 프로그램이 허용하는 최대치로 3번 정도 쭉 압축하였다.
Track 5의 샘플을 Track 2의 클릭음(?)으로 바꾸는데 성공하였다.
실제로 주파수를 분석해보면 바로 위 사진과 같다.

뭔가 주파수가 잔뜩 찍히긴 하지만, 실제로는 아무 소리도 안난다;;
너무 빠른 클릭 소리라(마우스 클릭소리보다 빠르다), 어지간한 볼륨으로는 소리의 존재를 알기도 힘들다.
28 데시벨을 높여주니까 그제서야 틱틱틱틱 소리가 들렸다.

이 때, 저 킥드럼(?)은 사실상 시간의 길이에 대해 유의미한 값을 갖지 않음을 확인했다.
어떻게? Pitch값 조절로.

FL 스튜디오를 쓰시는 분이라면 무슨 소린지 단번에 아실 것이다. 왼쪽과 오른쪽 두 경우의 Pitch 차는 96 세미톤이다.

위의 간이 스펙트럼 윈도우에서도 보이듯이, 값의 변화가 존재하지 않는다.
즉, "음정의 변화가 존재하지 않는다"
이건 아마 음이 너무 빨라서, 음정의 이동이 있음에도 귀가 인지하지 못한다는게 올바른 표현일지도 모르겠다.

그것이 아니더래도, Resample 모드의 샘플은 피치를 올리고 내렸을 때 파형 자체가 찌그러지거나 늘어나야하는데

아무런 변화가 나타나지 않았다.

어찌되었든, 여기서 얻을 수 있는 유의미한 결론은 :
"킥을 압축하고 압축하여 킥 한 번의 시간을 매우 짧게 만들 수 있다" 는 결론이 나온다.
조금만 더 과장하자면
"음정의 높낮이와 길이를 무시할 정도로 짧게 만들 수 있다"


BPM은 분 당 몇 번의 킥드럼이 울리는지(대부분의 경우 그렇다) 나타내는 수치이다.
계산의 편의를 위해 BPM을 300으로 설정한다면,
킥드럼은 초당 5회 재생될 것임을 알 수 있다.
BPS = 5

 

그런데, 아래 사진을 보면 한 칸(=0.2초)에 24번의 킥이 들어가는 걸 알 수 있다.

즉, BPS = 120의 속도를 얻어냈다.

BPS를 초 당 비트 수로 정의했으므로, 이를 BPM으로 바꾸면 7200 BPM이 된다.

 

일단의 결과물은 아래와 같다.

(BPM - 7200)
귀가 아파서 렌더링하기 전 까지 리미터 엄청 때려박았다;;

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[ 하이퍼 톤에 대한 고찰 (2) : 얼마나 빠르게 가능할까? ]

이미 7200인 시점에서 저따구 소리가 나기 시작했다.
더 빨리도 가능해요??

여기서 한 번의 기술적 진보(?)가 일어났다.

아예 그냥 샘플을 직접 늘리니, 같은 시간에 1.5배 많은 킥을 우겨넣을 수 있게 되었다!
다시 환산해보면 180 BPS, BPM 10800 나오시겠다!
그러나, 심각한 문제점이 발생했다.

저 사이사이의 공백이 있는 한, 정확하게 10800 BPM이라고 할 수 없었을 것이다.
제가 여러분을 속일뻔했다.

그래서 진짜 자로 재서(?), 공백을 모두 없애, 최대한 모든 킥의 간격이 일정해지도록 노력했다.
진짜 가지가지 한다;;

이렇게 최적화 과정까지 마쳤다.

이론상으로는 모든 0.2초마다 42개의 킥드럼이 들어가야하지만,
간혹 41개의 킥드럼이 들어가는 경우도 발생하였다.
렌더링 문제인지 뭔지는 모르겠으나, 평균내서 41.5회로 타협하자.
한 칸(=0.2초)에 41.5개의 킥드럼을 꽂아넣었으니, BPS 207.5.
12450 BPM으로 상승시켰다.

(BPM - 12450)

이제 여기서부터는 근사값이다.
실제 계산한 값 보다는 무조건 숫자가 조금은 작을 것이니, '대략 그렇구나~'라고 하자.

그러나?

 

아직 끝나지 않았다.

105칸을, 5칸으로 1/21화 시켜버렸다!

5.25s X 207.5 beat/s = 1089.375beat

이를 0.25초 안에 다 우겨넣은 것이다.
BPS 4357.5
BPM 261,450

하않이;;

중간중간 '틱틱' 거리는 거슬리는 소리가 들릴텐데, 이건 샘플을 이을 때 발생하는 어쩔 수 없는 현상이다.
아니, 사실 어쩔 수 있긴 했는데, 내 CPU가 못버틸 것 같아서 저게 최선이다. 죄송하다.

더 빠르게 가능하냐구요?

음... 더 빠르게 하기 전에, 일단 최적화부터 한 번 시키자.

최대한 클릭을 죽여봤다.
사실 EQ나 Maximus에서 그냥 미드 이하 주파수 싹다 잘라버리면 되긴 하는데.
아무튼 완성 되었으면, 다시 압축이다 (??)

노멀라이즈 시킨 후, 32분의 1로 압축시켰다.
BPS = 139,440
BPM = 8,366,400

 

잠.깐.만

우리 이제~가 아니라.

여기서부터는 뭔가 이상함을 눈치 채셔야한다.
그렇다. 애초에 이 글을 쓰는 목적이 바로 이 점이었다.

현재 BPS는 139,440, 즉 다시말해서
"이미 킥의 존재(1)와 부재(1)라는 규칙성 하나만으로도 139,440 Hz"라는 점이다.

 

다시 한번 상기시켜드리자면, 사람이 들을 수 있는 가청 주파수는 이론적으로 20,000 Hz이다.

이 글을 보고 있는 여러분이나 저의 귀는, 나이를 먹으면서 어느 정도 '무뎌졌기' 때문에,

실제로는 20,000Hz를 듣는 것은 어림도 없다.

아무튼 위와 같은 이유로, 예전에 이론상 가능한 최대 BPM은 120만이었다는 점,
그리고 사람의 기관이 시간이 지남에 따라 퇴화한다는 점을 고려하면 그 보다 낮을 것이라고 말했던 적이 있다.

그런데 지금 이 소리는?
실제로 139,440 Hz보다 높든지 낮든지, 어쨌거나 가청 주파수인 20,000 Hz보다는 아득히 높다.

확대 비율... 0.01초를 100배 늘린 정도? 정확히 모르겠다.

그럼에도 불구하고 들리는 소리는 뭐냐~~~ 라고 하신다면.

하나의 소리는 여러 주파수의 합과 간섭으로 구성되어있다.
그리고 우리가 사용한 것은 Kick Sample이다.
즉, 가장 강한 진동수 영역이 "높게 쳐줘야 100~500 Hz 사이"라는 점이다.

(탑/미드 부분은 빼자. 이미 사라진지 오래다.)
실제로는 이보다 더 낮은 20Hz에 근사한, 매우 낮은 소리까지 골고루 가지고 있다.

여기서 가장 낮은 20Hz 부분만을 가져온다고 쳐도,
지금 해당 부분은 수 십배~수 백배는 가속되어서 이미 수천~수만 Hz에 도달하였을 것이다.
그 중에서도 우리 귀에 들리는 일부 소리만이 클릭 음으로 들릴 뿐이지.

여담으로, 만약 이 소리를 듣고 있는 지금, 옆에 개나 고양이가 있다면 상당히 고통스러워 할 것이다.
우리는 아무것도 듣지 못하지만, 불쌍한 강아지는 최대 40,000 Hz까지 들을 수 있기 때문에,
우리가 듣지 못하는 대충 20kHz에서 40kHz의 소리까지 온전히 같이 듣게 될 것이기 때문이다.

그나마 다행인 점(?)이라면, 내 컴퓨터 환경이 그런지 FL의 기본 설정이 그런건지 사운드 카드의 설정이 그런건지
측정기의 환경이 그런건지 모르겠으나, 22kHz 이상의 소리는 감지되지 않는다는 점이다.

위 사진을 보시면 20k(Hz)부터 22k까지도 소리가 분명히 존재는 한다.

그러나 우리가 못들을 뿐.

우리 귀는 매우매우 간신히 들을 수 있는, 신체 능력의 한계점에 해당하는 진동만을 감지해서

소리 신호로 받아들이고 있는 것이다.

나중에 20년 쯤 후에 다시 들어보면, 지금 듣는 것과는 또 다른 소리가 들릴 것이다.

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그런데 이런 프로그램 있으면 궁금하지 않아요??

이런 건 그래서, 사기일까 아닐까?

맞잖아. 맨날 XXX BPM이라 하는데, 실제로 우리 귀에 소리가 들리면 이게 맞나 싶을 것이다.

 

우선, 이 친구의 스펙트럼은 다음과 같다.

모든 프레임의 사운드들을 분석하여 평균 낸 것임을 참고

보시면, 역시 22kHz까지 소리가 골고루 분포한다.

 

적어도 저 음악(?)을 만든 장본인은 사기를 치지 않은, 정품 하이퍼톤을 만든 장인(??)이 맞다.

이 친구의 스펙트럼은 다음과 같다.

화면이 실제 보이는 것과 같은 위치에 있음

역시 부자연스럽게 22k에서 잘린 것을 보면,
실제로는 더 높은 진동수 대의 소리를 갖고 있을 것임을 추측할 수 있다.

 

확실하게 진동수를 측정하려면, 고가의 장비를 사용하는걸 추천한다.

그렇게 비쌀 필요는 없고, 대략 900만원 대 정도?

 

100kHz까지 측정 가능하다는데, 이건 사서 써볼 수가 없으니 제가 뭐라 말을 못드리겠다 ㅇㅇ

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[오늘의 결론]

1. 19776 Hz, 혹은 이론 상 인간이 들을 수 있는 가장 높은 범위의 20,000 Hz의 음역대는
7옥타브 레# (D#9)이다.

2. 하이퍼톤, 혹은 그 이상의 소리는 이론적으로 가능하다.
다만, 우리가 들을 수 있는 음역대의 소리만 들릴 뿐.


이론상 기술이 좋아지면 무한대에 근사한 BPM의 곡도 만들 수는 있게 될 것이다.
그러나 그걸 들을 수 있는지는 다른 문제이고,
혹시나 그걸 듣고 다른 외계 문명이 선전포고로 간주하고 지구를 침공하면 안되기 때문에?

속도 경쟁은 제발 여기까지만 하는게 좋을 것 같다.