Envelope - ENV

정의

설명

원리

1. 📄
   Amplitude (진폭) 신호의 외곽선을 추출해 시간 흐름에 따라 변하는 형태를 만들 수 있다.

2. 이 외곽선(Envelope)은 신호의 고유 파형(
   📄
   Frequency - Hz (주파수),
   📄
   Phase - φ (위상))과 분리되므로, 소리의 프로필을 제어하는데 유용하다.

3. Attack, Decay, Sustain, Release같은 세그먼트는 시간 상의 에너지 흐름을 모델링한 것이다.

4. Envelope는 직접 측정하거나(레코딩 분석), 합성해서(ADSR) 인위적으로 만들 수 있다.

구조

ADSR의 기본 구조

Attack  : 0 → 최대 진폭까지 도달하는 시간  
Decay   : 최대 진폭 → Sustain 레벨로 감소하는 시간  
Sustain : 눌려 있는 동안 유지되는 일정 레벨  
Release : 입력이 끝난 후 0으로 줄어드는 시간

수학적 모델(이상적 형태)

E(t) =
A(t) during Attack
D(t) during Decay
S during Sustain
R(t) during Release

지수적 감쇠 함수 예시

E(t) = E0 · e^(-t/τ)

• τ : 감쇠 상수

• E0 : 초기 진폭

진폭 - 주파수 분리 원리

x(t) = Envelope(t) · Carrier(t)

• Carrier : 원래 주파수, 파형 요소

• Envelope : 진폭 시간 변화

예시

사운드 디자인

• 총소리는 Attack이 극도로 짧고, 빠르게 감쇠하는 Decay 중심 Envelope를 가진다.

• 바람, 앰비언스 같은 지속음은 Attack이 느리고 Sustain이 길다.

• 충돌음(임팩트)은 Attack이 매우 빠르고 Release도 짧지만, 잔향이 존재해 Decay 길이가 길어질 수 있다.

• Footstep, Impact, UI Sound등은 Envelope 분석이 매우 중요해, 현실감이 부족한 경우 Attack/Release 조정으로 자연스러움을 확보한다.

• 물리 기반 소리(충돌, 회전)는 MetaSound나 Wwise에서 Envelope Follower를 이용해 반응형 파라미터를 만들 수 있다.

신시사이저

• ADSR Envelope는 필터, 앰프, 피치 등 다양한 파라미터에 적용된다.

• Attack을 길게하면 Pad 음색처럼 부드럽게 올라오고, Decay와 Sustain 조절로 플럭, 킥, 베이스의 캐릭터를 만든다.

레코딩 분석

• 실제 악기 Envelope를 분석해 신스 패치를 복원하거나 Foley를 합성할 때 활용한다.

• 예: 피아노는 빠른 Attack, 빠른 Decay, Sustain 없음, 느린 Release 구조.

오디오 엔진, 처리

• Compressor는 입력 신호의 Envelope를 감지하여 Gain을 조절한다.

• Envelope Follower는 소리의 크기 변화를 분석해 필터나 이펙트 파라미터를 자동 조정한다.