| 출처 : Mind the gap | |
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Phase shifter/ Flanger
(1) Phaser 란 무엇인가? 사실 이론적으로 페이져를 설명하기가 제일 까다롭네요. 그래도 자세히 보면 제일 재미있는 아이디어가 있는 이펙터입니다. 제가 좋아하는 (사용하는 것보다 만들기) 이펙터이지요. 차근차근 읽어 보시길.... 페이져는 주파수 영역에서 하나 또느 여러개의 노치(notch)를 만들어 특정 주파수 성분들을 제거하는 이펙터입니다. 여기서, 노치 필터란 주파수 영역에서 일정한 성분을 제거하는 필터를 말하는 것인데요, 흔히 60Hz 노치 필터(Hum 필터라고도함. 전력선 신호가 60Hz이므로 전력선 잡음을 막는 데 사용) 를 많이 사용하지요. 전자공학쪽 전공하신 분들은 감이 잡힐 수 있겠는데요, 페이져에서 사용하는 노치필터의 원리는 일반 노치필터하고는 다르지요. 한 가지 힌트를 주자면 이펙터의 이름이 Phase shifter란 겁니다. 하나씩 설명하죠.
(2) Phase란? Wah를 설명할 때 주파수 개념에 대해서 잠시 언급을 했는데요. 여기서 조금 더 발전 시키도록 하지요. 고등학교 수학시간에 싸인 코싸인 배울 때 많이 본 위상을 이야기 하는 건데요. 먼저 그림을 보죠.
(referenced from Harmony-central.com : 이거 고자질 하지 마세요) 위의 그림은 모두 하나의 주파수를 가진 싸인 신호인데요. 시작점이 다 다르지요. 즉, 위상이 다릅니다. 다르게 본다면 각기 신호들의 출발 시간이 다르다고도 볼 수 있죠. 즉, 각 신호들 사이에는 시간차가 있다고 볼 수도 있죠. 근데, 이 위상(phase)와 이펙터 phaser와는 어떤 관계가 있을 까요? 그건 계속 읽어보시길...
(3) Phaser의 원리 페이져가 여러 노치필터들로 구성된다고 했는데, 신호의 위상과 어떤 관계가 있을 까요... 페이져에서 사용하는 노치는 입력 신호를 all pass filter를 통과시킨 신호 출력과 합해서 구현합니다. 그림을 보면.
(referenced from Harmony-central.com : 이것도 고자질 하지 마세요) all pass filter란 이름 그대로 모든 주파수 성분을 통과시키는 겁니다. 하지만 통과되는 신호의 위상은 변화할 수도 있죠. 즉, all pass filter를 통과하고 위상이 180도 바뀌었다고 하면, 위의 (2)번 설명에서 (e)번 그림이 입력으로 들어가고, (c)번 그림이 나온다는 이야기입니다. (주파수는 그대로죠.) 이렇게 위상이 변화(phase shift)된 출력이 원래의 입력과 만난다면 (두 신호를 더해 보세요....) 신호가 사라지죠. 즉, 그 주파수 성분이 없어지게 됩니다. 이게 페이져의 기본 원리죠.
(4) Phaser의 구현 페이져는 위에서 언급한 원리로 구현된 노치 필터의 노치 주파수를 가청 주파수 영역(audio freq spectrum)사이에서 위, 아래도 변화 시키면서 효과를 얻는다. (Wah의 반대원리라고 할까...) 실질적인 페이져에서는 두 세 개의 노치를 사용한다. 위와 같은 원리를 사용할 때 all pass filter의 입력 신호와 출력신호가 in-phase상태에 있으면, (위상 일치) 신호가 증폭되고, out-of-phase상태에 있으면 (180도 위상차) 신호가 감소한다. 그 사이에 있는 경우에는 일정한 정도로 줄어들 게 된다. 시스템이 선형적인 위상 응답을 가지고 있으면 (이건 조금 어려운 얘긴데...) all pass filter를 통과할 때 신호의 위상이 주파수에 따라 일정한 비로 바뀐다. 예를 들면, 100Hz일 때 0도, 500Hz일 때 90도, 2kHz일 때 180도 등등. 하나의 단에서 주파수에 따라 0~180도의 위상 변화를 가져 온다면 4단짜리 all pass filter로 구성된 페이져는 총 0~720도의 위상 변화를 가져올 수 있고, (일반적으로 돈주고 살 수 있는 페이져는 4~6단 짜리가 많다.) 이렇게 구성되는 노치의 네트웍은 LFO (low freq oscillator)로 구동이 된다. 즉, 노치가 생성되는 주파수는 저주파 발진기를 통해서 움직인다. (sweep) |
