새추레이션: 커진 볼륨과 달라진 질감 구별하기

볼륨을 키우는 것과 파형을 바꾸는 것

선형 게인은 모든 샘플에 같은 배수를 곱합니다. 입력 0.2와 0.4를 두 배로 키우면 출력은 0.4와 0.8이므로 두 값의 비율은 그대로입니다. 반면 새추레이션은 입력 크기에 따라 증폭 비율이 달라져 파형 모양까지 바뀝니다.

작은 입력은 거의 그대로 두고 큰 입력을 점진적으로 누르면 부드러운 포화 곡선이 됩니다. 한계 밖의 값을 일정 높이로 자르면 하드 클리핑입니다. 아래 도식은 이 관계를 비교하는 개념도이며 제품별 회로의 측정값은 아닙니다.

Web Audio의 WaveShaperNode도 입력값을 비선형 곡선에 대응시키는 방식입니다. 파형이 달라지면 원래 없던 주파수 성분이 생길 수 있습니다. 출력 볼륨만 다시 낮춰도 그 성분이 함께 작아질 뿐 원래의 파형으로 되돌아가지는 않습니다.

입력과 출력 관계로 나눈 세 가지 개념 곡선

축에 측정값을 넣지 않고 선형 관계와 두 비선형 경계의 방향만 비교합니다.

선형 게인

입력과 출력의 비율 관계가 직선으로 이어집니다.

부드러운 포화

큰 입력으로 갈수록 출력 변화가 점진적으로 눌립니다.

하드 클리핑

경계 밖 입력이 더 늘어도 출력이 제한됩니다.

축의 단위와 수치를 생략한 개념도입니다. 본문의 다항식 예는 별도 계산이며, 이 그림은 실제 제품의 측정 곡선이 아닙니다.

드라이브 앞뒤를 바꾸면 결과도 달라집니다

기본 경로는 원본 → 입력 드라이브 → 비선형 곡선 → 출력 조절 → 다음 효과로 생각할 수 있습니다. 드라이브는 곡선의 어느 부분까지 입력을 밀어 넣을지, 출력 조절은 바뀐 신호를 얼마나 크게 내보낼지 정합니다.

Ableton Saturator의 주 Drive와 Output도 각각 처리 전 입력 게인과 최종 출력 감쇠로 설명됩니다. 확장된 Waveshaper 안의 별도 Drive는 곡선 매개변수의 영향량이므로 이름만 보고 같은 제어로 혼동하지 마세요. 비교할 때는 후단 클리핑과 드라이/웨트 설정도 고정합니다.

예를 들어 드라이브를 올린 뒤 출력만 낮추면 큰 입력이 곡선에 더 깊게 들어간 결과는 남습니다. 반대로 새추레이터 앞에서 입력을 낮추면 곡선에 들어가는 양 자체가 줄어듭니다. 같은 최종 크기라도 어느 위치에서 줄였는지가 다릅니다.

표 전체를 보려면 가로로 스크롤하세요.

새추레이션의 입력 강도와 출력 크기를 분리하는 비교표
제어	적용 위치·조건	비교 방법	살펴볼 변화	선택
입력 드라이브	원본 → 드라이브 → 비선형 처리	곡선·믹스·출력 외 조건 고정	출력 크기를 맞춘 뒤 질감 비교	타격 손실이 크면 강도 감소
곡선 선택	선형·부드러운 포화·클리핑	드라이브를 고정하고 곡선만 비교	원하는 질감과 잡음·저역 변화	제품 이름보다 전체 믹스의 역할
출력 조절	처리 뒤의 크기	같은 구절로 원본·처리본 전환	피크 일치와 체감 크기 일치는 별개	큰 쪽만 좋아 보였다면 다시 비교
품질 모드	오버샘플링·고품질 설정	입력·곡선·출력을 고정	앨리어싱·지연·재생 안정성	재생 문제가 생기면 안정적이던 모드로
적용 위치	가상 예: 킥·베이스 버스	베이스만 강조하려던 목적	킥 손실이 생기면 베이스 트랙으로	베이스에서도 이점이 없으면 바이패스

배음이 생기는 이유를 간단한 식으로 보기

설명용 연속시간 모델을 y = x − x³/3으로 두고 |x| ≤ 1 범위에서만 보겠습니다. x = 0.5일 때 y는 약 0.4583, x = 1일 때 약 0.6667입니다. 입력을 두 배로 늘려도 출력은 두 배가 되지 않습니다. 이 식은 범위 안의 부드러운 포화를 설명하는 예이며 플러그인 프리셋이 아닙니다.

입력을 x = sin θ로 놓으면 sin³θ = (3 sin θ − sin 3θ)/4이므로 출력은 (3/4) sin θ + (1/12) sin 3θ가 됩니다. 원래의 기본 주파수 외에 세 배 주파수 성분이 생깁니다. 예를 들어 100 Hz 사인파라면 이 모델에 300 Hz 성분이 포함되는 이유를 식으로 확인할 수 있습니다.

이 모델은 원점 대칭이어서 위 계산에는 홀수 배음이 나타납니다. 실제 곡선은 대칭성, 필터, 입력의 여러 음이 섞이는 방식에 따라 다른 결과를 냅니다. 배음이 생겼다는 사실과 믹스에 어울린다는 평가는 따로 판단해야 합니다.

같은 크기에서 비교하고, 품질 모드는 나중에

실제 곡에서는 대표 구절을 고르고 드라이브만 조금 바꾼 뒤, 처리본의 출력 크기를 원본에 가깝게 맞춰 바이패스와 번갈아 듣습니다. 피크 숫자가 같아도 체감 크기가 같지는 않으므로 같은 구간의 라우드니스와 귀로 느끼는 크기를 함께 참고하세요.

첫 타격이 흐려지는지, 조용한 부분의 잡음이 드러나는지, 베이스의 음정이 여전히 따라가기 쉬운지에 집중해 보세요. 처리본이 더 커서 선택했다면 출력 차이를 줄인 뒤 다시 판단합니다. 드라이브를 정하는 동안 곡선·믹스 비율·오버샘플링까지 함께 바꾸면 무엇이 달라졌는지 찾기 어렵습니다.

디지털 비선형 처리에서 새로 생긴 높은 주파수는 앨리어싱을 만들 수 있습니다. W3C의 오버샘플링 설명과 Live Saturator의 Hi-Quality 안내는 이를 줄이는 기능을 다룹니다. 필터·지연·연산 부담은 구현에 따라 달라지므로 모드를 올린 뒤 재생 안정성과 내보내기 결과도 확인하세요.

남길 변화가 없다면 강도를 줄여도 됩니다

가상 판단 예로, 같은 크기로 맞춘 뒤 베이스의 음정은 더 잘 따라가지만 킥의 첫 타격이 약해진다고 가정하겠습니다. 킥과 베이스가 합쳐진 버스에 효과를 걸었다면 베이스 트랙으로 옮겨 비교하는 쪽이 목적에 더 가깝습니다. 베이스만 처리해도 문제가 남으면 드라이브를 줄이거나 바이패스로 돌아갑니다.

반대로 전체 믹스에서도 원하는 거친 질감이 남고 중요한 타격과 저역이 유지된다면 그 설정을 남길 이유가 있습니다. 어떤 배음이 몇 개 늘었는지를 품질 점수로 바꾸기보다 곡에서 지키려던 역할을 기준으로 고르세요.

ITU-R BS.1116은 오디오 시스템의 작은 손상을 주관적으로 평가하는 방법을 다룹니다. 여기의 가정·계산·개인 비교 순서는 그 표준 시험 결과가 아닙니다. 실제 판단은 같은 구절과 재생 조건에서 하고, ‘드라이브 증가, 출력 보정 후에도 베이스 음정이 잘 들림’처럼 남길 이유를 짧게 적으면 충분합니다.

ORIGINAL MATERIALS

이 글의 직접 제작 자료

선형 게인·부드러운 포화·하드 클리핑
입력과 출력 관계의 세 형태를 나란히 그렸습니다. 본문에는 제한된 범위의 다항식 모델과 3배음 계산을 별도로 설명합니다.
드라이브·출력·품질 모드 비교 순서
입력 강도와 출력 크기를 분리하고 베이스·킥의 역할에 따라 적용 위치를 선택하는 비교표입니다.

SOURCE NOTES