본 발표는 기존 전자 악기의 복잡한 학습 곡선과 방대한 매뉴얼에 대한 문제의식에서 출발하여, 소프트웨어 엔지니어로서 Ruby를 활용해 자신만의 그루브박스를 만들게 된 동기를 설명합니다. 발표자는 `GrooveboxRuby`라는 이름의 이 프로젝트를 통해 신디사이저, 시퀀서, 이펙터 등 전자 음악 제작의 핵심 기능을 Ruby로 구현하여 음악 제작의 접근성을 높이는 것을 목표로 합니다.
신디사이저 구현
신디사이저는 오실레이터(Oscillator), 필터(Filter), 엔벨로프 제너레이터(Envelope Generator), 앰프(Amplifier)의 네 가지 핵심 구성 요소를 갖춥니다. 앰프는 PortAudio라는 크로스 플랫폼 오디오 API를 통해 실제 오디오 출력을 담당하며, 오실레이터는 사인파, 톱니파, 삼각파, 사각파 등 다양한 파형을 생성합니다. 여러 파형을 합쳐 화음을 만들 때 발생할 수 있는 소리 깨짐 현상을 방지하기 위한 간단한 리미터 구현 방식도 소개됩니다. 엔벨로프 제너레이터는 어택(Attack), 디케이(Decay), 서스테인(Sustain), 릴리즈(Release) 즉, ADSR 파라미터를 통해 음의 시간적 변화를 제어하며, 각 파라미터의 작동 원리가 Ruby 코드 예시와 함께 시연되어 이해를 돕습니다.
시퀀서 구현
시퀀서는 음표와 리듬 정보를 시간 축에 따라 배열하여 자동 연주를 가능하게 하는 핵심 기능입니다. GrooveboxRuby의 시퀀서는 멀티트랙 시퀀싱 및 MIDI 파일 입출력 기능을 지원하며, 터미널 기반 사용자 인터페이스(TUI)를 통해 조작할 수 있습니다. 특히, 신디사이저와의 유연한 연동을 위해 분산 루비(DRb)를 활용하여 각 모듈 간의 통신을 구현한 점이 강조됩니다. 시퀀서의 데이터 구조(트랙, 스텝, 노트, 벨로시티)와 실제 작동 방식(BPM에 따른 노트 온/오프 메시지 전송)이 상세히 설명됩니다.
기술적 도전과제
발표자는 시퀀서의 정밀한 타이밍 제어에 대한 어려움을 강조합니다. 현재 sleep 함수를 사용하여 시간을 제어하고 있으나, 이는 BPM이 빨라질수록 오차가 커져 일정한 템포 유지가 어렵다는 한계가 있습니다. 이를 해결하기 위해 MIDI의 PPQN(Pulses Per Quarter Note) 표준이나 macOS의 CoreAudio와 같은 OS API를 활용한 고정밀 타이밍 제어의 필요성을 제기합니다. 시퀀서 구현이 약 900줄에 달하는 복잡성을 지녔음에도 불구하고, 발표자는 지속적인 개선 의지를 밝힙니다.
본 프로젝트는 Ruby를 사용하여 신디사이저와 시퀀서를 포함한 그루브박스를 성공적으로 개발했음을 보여줍니다. 분산 루비(DRb)의 활용은 복잡한 시스템을 모듈화하고 분산하여 구현하는 데 큰 도움이 되었음을 강조합니다. 비록 시퀀서의 정밀한 타이밍 제어라는 기술적 과제가 남아있지만, 소프트웨어 엔지니어링 접근 방식이 전자 악기 제작에 새로운 가능성을 열어줄 수 있음을 시사합니다. 실제 악기 시연을 통해 `GrooveboxRuby`가 다양한 음색과 리듬을 통해 음악을 창작할 수 있는 강력한 도구임을 입증하며, 개발자들에게 영감을 제공합니다.