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컴퓨터 음악

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목차

1. 개요

컴퓨터 음악은 컴퓨터를 사용하여 음악을 창작하는 분야를 의미한다. 고대 그리스 시대부터 음악과 수학의 관계에 대한 연구가 있어 왔으며, 1950년 호주에서 CSIR Mark 1(CSIRAC) 컴퓨터를 사용하여 멜로디를 생성한 것이 최초의 사례로 알려져 있다. 이후 디지털 사운드 합성 및 알고리즘 작곡 프로그램 개발이 이루어졌고, 존 초우닝의 FM 합성 연구는 디지털 신시사이저 개발에 기여했다. 1980년대 일본에서 FM 음원 칩과 MIDI 인터페이스가 탑재된 개인용 컴퓨터가 등장하면서 게임 음악 제작에 활용되었으며, 1990년대에는 컴퓨터 성능 향상으로 실시간 음악 생성이 가능해졌다. 현재는 컴퓨터 기반의 신디사이저, 디지털 믹서 등이 보편화되어 음악 제작의 표준이 되었다. 주요 기술로는 알고리즘 작곡, 디지털 신호 처리, 음향 합성, 머신 러닝 등이 있으며, 컴퓨터를 이용한 즉흥 연주, 스타일 모델링, 인공지능을 활용한 멜로디 생성 등 다양한 연구가 진행되고 있다.

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컴퓨터 음악
지도 정보
개요
유형음악 장르, 기술
파생 장르글리치
칩튠
랩트로니카
역사적 맥락
기원1950년대, 콜롬비아 대학교, 프린스턴 대학교
문화적 기원전자 음악, 실험 음악
특징
일반적 특징컴퓨터를 사용하여 작곡, 연주 또는 녹음된 음악
기술적 요소
사용 기술디지털 오디오 워크스테이션 (DAW)
소프트웨어 신디사이저
샘플러
알고리즘 작곡
인공지능 음악
관련 인물
주요 인물막스 매튜스
아이아니스 크세나키스
카를하인츠 슈톡하우젠
피에르 불레즈
밀턴 배빗
장클로드 리세
고트프리트 미하엘 쾨니히
제임스 테니
찰스 도지
존 초운
마리오 다비도프스키
브라이언 체이스
클래스 드 브리스
스티브 라이히
마르틴 렌츠
조너선 하비
커트 로게르
프랜시스 도네
데이비드 코프
호르헤 안센
알빈 퀴어런
하위 분야
주요 분야알고리즘 작곡
라이브 코딩
인터랙티브 음악
음향 합성
음향 분석
음성 인식
인공지능 음악

2. 역사

컴퓨터 음악의 역사는 음악 창작에 기계를 활용하려는 오랜 시도와 함께 시작되었다. 17세기 사무엘 핍스가 만든 작곡 기계가 케임브리지 대학교에 남아있는 것이 그 예시이다. 현대적인 컴퓨터 음악은 1955년에 처음 시도되었으나, 초기에는 인간의 예술성을 따라가지 못하거나 프로그램의 정교함 부족으로 큰 인기를 얻지 못했다. 그러나 최근 컴퓨터를 이용한 작곡이 급증하고 있으며, 신세대 음악가들에 의해 다양한 형태로 발전하고 있다.

컴퓨터 음악 연구는 음악과 수학의 관계, 즉 고대 그리스 시대부터 주목받아 온 "천체의 조화" 개념을 활용해 왔다. 1950년 오스트레일리아에서 CSIRAC(CSIR Mark 1, 후에 CSIRAC으로 이름 변경)에 의해 최초로 멜로디가 생성되었고, 1951년 Colonel Bogey March가 공개 연주되었다.[8] 영국에서는 1951년 말 크리스토퍼 스트레이치가 Ferranti Mark 1으로 프로그래밍한 영국 국가가 최초로 연주되었고, BBC 외부 방송 부서에서 영국 국가, "Baa, Baa, Black Sheep", "In the Mood" 세 곡을 녹음했다.[9]

1950년대에는 디지털 사운드 합성과 알고리즘 작곡 프로그램이 시작되었다. Lejaren Hiller와 Leonard Isaacson은 알고리즘 작곡 실험을 통해 1957년 현악 4중주 ''Illiac Suite''를 초연했다.[12] 벨 연구소의 Max Mathews는 MUSIC I 및 후속작들을 개발하여 컴퓨터 음악을 대중화했다.[13] James Tenney는 Mathews의 시스템을 사용하여 디지털 합성 및 알고리즘 작곡 작품을 만들었고,[14][15] Jean-Claude Risset는 악기 음색 합성을 연구하고 ''Computer Suite from Little Boy'' (1968)를 작곡했다.

초기 컴퓨터 음악 프로그램은 실시간 컴퓨팅이 아니었지만, CSIRAC과 Ferranti Mark 1 실험은 실시간으로 작동했다. 1950년대 후반부터는 정교한 프로그래밍으로 몇 분의 음악을 생성하기 위해 고가 컴퓨터에서 장시간 프로그램이 실행되었다.[16][17] 이를 해결하기 위해 아날로그 신시사이저를 디지털 제어하는 '하이브리드 시스템'이 사용되었는데, Max Mathews의 GROOVE 시스템(1969)과 Peter Zinovieff의 MUSYS(1969)가 그 예이다.

John Chowning의 FM 합성 연구는 효율적인 디지털 합성을 가능하게 했고,[23] 1983년 저렴한 FM 합성 기반 Yamaha DX7 디지털 신시사이저가 출시되었다.[24]

1962년 일본 게이오기주쿠 대학의 세키네 교수와 도시바 엔지니어 하야시가 컴퓨터 실험을 시작하여 ''TOSBAC Suite''가 탄생했다. 이후 오사카 만국 박람회 '70에서 에자키 겐지로 작품, 타케다 아키미치 "파노라마 소노레"(1974) 등이 발표되었다. 1970년대 후반 롤랜드 MC-8 마이크로컴포저 등 마이크로프로세서 기반 시스템이 등장했다.[26] 1980년대 NEC PC-8801 등 일본 개인용 컴퓨터에 FM 신시사이저 사운드 칩이 설치되었고, 음악 매크로 언어(MML) 및 MIDI 인터페이스가 탑재되어 비디오 게임 음악 또는 칩튠 제작에 사용되었다.[26] 1990년대 초 마이크로프로세서 기반 컴퓨터 성능 향상으로 실시간 컴퓨터 음악 생성이 가능해졌다.[27]

1967년 5월, 이탈리아에서 컴퓨터 음악에 대한 최초의 실험이 피렌체의 ''S 2F M studio''에서 Pietro Grossi의 주도로 수행되었다.[19][20] Olivetti S.p.A.의 ''Olivetti-General Electric GE 115''가 사용되었으며, Ferruccio Zulian이 작성한 세 개의 프로그램이 사용되었다.[21] Pietro Grossi는 이 프로그램을 사용하여 바흐, 파가니니, 베베른의 작품을 연주하고 새로운 사운드 구조를 연구했다.[22]

컴퓨팅 능력과 디지털 미디어 조작 소프트웨어의 발전은 컴퓨터 음악의 생성과 연주 방식에 큰 영향을 미쳤다. 현재 마이크로 컴퓨터는 다양한 알고리즘과 방식을 사용하여 정교한 오디오 합성을 수행할 수 있다. 컴퓨터 기반 음악 시스템과 접근 방식은 음악 제작 과정에 확고하게 자리 잡았으며, 아날로그 기술 대신 디지털 기술을 사용하는 것이 표준이 되었다.[28]

컴퓨터 음악 분야에서는 연구자들이 새로운 컴퓨터 기반 신디사이저, 작곡 및 연주 방식을 지속적으로 추구하고 있다. 전 세계적으로 CCRMA(음악 및 음향 연구 센터), 국제 컴퓨터 음악 협회(ICMA), C4DM(디지털 음악 센터), IRCAM, GRAME, SEAMUS(미국 전자 음향 음악 협회), 캐나다 전자 음향 커뮤니티(CEC) 등 많은 기관과 단체가 컴퓨터 및 전자 음악 연구에 전념하고 있다.

2. 1. 초기 역사

음악을 작곡하기 위해 기계를 사용하려는 생각은 오래전부터 있었다. 17세기 런던의 사무엘 피프스가 만든 작곡 기계는 현재 케임브리지 대학교에 남아있다. 컴퓨터는 명령받은 대로 일을 처리하는 데 능숙하며, 작곡 원리를 담은 프로그램이 개발되었다. 프로그램 일부를 수정하여 매번 다른 작품을 만들 수도 있다. 1955년에 처음으로 음악 작곡에 컴퓨터가 사용되었지만, 인간 작곡가의 작품만큼 인기를 얻지는 못했다. 이는 컴퓨터가 인간의 예술적 재능을 모방할 수 없거나, 훌륭한 음악을 작곡할 만큼 정교한 프로그램이 아직 개발되지 않았기 때문일 수 있다. 그러나 최근 컴퓨터를 이용한 작곡이 급증하고 있으며, 새로운 기법을 도입한 신세대 음악가들에 의해 다양한 형태로 나타나고 있다.[3]

CSIRAC(사이락, 구 CSIR Mark 1). 오스트레일리아 최초의 디지털 컴퓨터이자 세계 최초로 음악을 연주한 컴퓨터이기도 하다.


컴퓨터 음악에 대한 많은 연구는 음악과 수학의 관계, 즉 고대 그리스 시대부터 주목받아 온 "천체의 조화"를 묘사한 관계를 활용해 왔다.

1950년 오스트레일리아에서 CSIR Mark 1(이후 CSIRAC로 이름 변경)이라는 컴퓨터에 의해 처음으로 멜로디가 생성되었다. 미국과 영국에서 컴퓨터가 더 일찍 음악을 연주했을 수도 있다는 신문 기사가 있었지만, 철저한 연구를 통해 이러한 이야기는 신문 기사를 뒷받침할 증거가 없기 때문에 사실이 아님이 밝혀졌다.[4][5]

음악을 연주한 세계 최초의 컴퓨터는 1940년대 후반 Trevor Pearcey와 Maston Beard가 설계하고 제작한 CSIR Mark 1(나중에 CSIRAC으로 이름 변경)이었다. 수학자 Geoff Hill은 1950년대 초반부터 인기 있는 멜로디를 연주하도록 CSIR Mark 1을 프로그래밍했다. 1950년 CSIR Mark 1은 음악을 연주하는 데 사용되었으며, 디지털 컴퓨터를 그러한 목적으로 사용한 최초의 사례이다. 음악은 녹음된 적이 없지만 정확하게 재구성되었다.[6][7] 1951년에는 재구성본만 남아 있는 "Colonel Bogey March"를 공개적으로 연주했다.[8]

영국에서 최초로 연주된 음악은 1951년 말 Christopher Strachey가 Ferranti Mark 1에서 프로그래밍한 영국 국가였다. 그해 말, BBC 외부 방송 부서가 영국 국가, "Baa, Baa, Black Sheep", "In the Mood"의 세 곡의 짧은 발췌본을 녹음했는데, 이는 CSIRAC의 음악이 녹음된 적이 없기 때문에 컴퓨터가 음악을 연주한 최초의 녹음으로 인정받고 있다. 이 녹음은 맨체스터 대학교 사이트에서 들을 수 있다.[9] 캔터베리 대학교 연구원들은 2016년에 이 녹음을 디클릭하고 복원했으며 그 결과는 SoundCloud에서 들을 수 있다.[10][11][6]

1950년대의 두 가지 주요 발전은 컴퓨터를 이용한 디지털 사운드 합성의 시작과 단순 반복 재생을 넘어선 알고리즘 작곡 프로그램의 시작이었다. Lejaren Hiller와 Leonard Isaacson은 1956년부터 1959년까지 일련의 알고리즘 작곡 실험을 진행했으며, 1957년 현악 4중주를 위한 ''Illiac Suite'' 초연에서 그 결과가 나타났다.[12] 벨 연구소의 Max Mathews는 MUSIC I 프로그램과 그 후속작들을 개발했으며, 1963년 ''Science''지에 게재된 기사를 통해 컴퓨터 음악을 더욱 대중화시켰다.[13] James Tenney는 Mathews의 MUSIC III 시스템을 사용하여 벨 연구소에서 ''Analog #1 (Noise Study)'' (1961)부터 시작하여 일련의 디지털 합성 및/또는 알고리즘 작곡 작품을 만들었다.[14][15] Tenney가 1964년 벨 연구소를 떠난 후, Jean-Claude Risset이 악기 음색의 합성에 대한 연구를 수행하고 ''Computer Suite from Little Boy'' (1968)를 작곡했다.

초기 컴퓨터 음악 프로그램은 일반적으로 실시간 컴퓨팅으로 실행되지 않았지만, CSIRAC과 Ferranti Mark 1에 대한 초기 실험은 실시간 컴퓨팅으로 작동했다. 1950년대 후반부터, 점점 더 정교한 프로그래밍으로 몇 분의 음악을 생성하기 위해 수백만 달러에 달하는 컴퓨터에서 프로그램이 몇 시간 또는 며칠 동안 실행되곤 했다.[16][17] 이를 해결하는 한 가지 방법은 아날로그 신시사이저를 디지털로 제어하는 '하이브리드 시스템'을 사용하는 것이었고, 이의 초기 예로는 Max Mathews의 GROOVE 시스템(1969)과 Peter Zinovieff의 MUSYS(1969)가 있었다.

John Chowning의 1960년대부터 1970년대까지의 FM 합성에 대한 연구는 훨씬 더 효율적인 디지털 합성을 가능하게 했고,[23] 결국 1983년에 출시된 저렴한 FM 합성 기반의 Yamaha DX7 디지털 신시사이저의 개발로 이어졌다.[24]

일본에서 컴퓨터 음악 실험은 1962년, 게이오기주쿠 대학의 세키네 교수와 도시바의 엔지니어 하야시가 컴퓨터로 실험하면서 시작되었다. 이로 인해 ''Illiac Suite''의 영향을 받은 ''TOSBAC Suite''라는 작품이 탄생했다. 이후 일본의 컴퓨터 음악 작품으로는 오사카 만국 박람회 '70에서 발표된 에자키 겐지로의 작품과 음악 평론가 타케다 아키미치의 "파노라마 소노레"(1974) 등이 있다. 1970년대 후반에 이러한 시스템들은 상업화되었고, 1978년에 출시된 롤랜드 MC-8 마이크로컴포저와 같은 마이크로프로세서 기반 시스템이 아날로그 신디사이저를 제어하는 등의 기술이 등장했다.[26] 야마하 DX7 외에도, 저렴한 디지털 마이크로프로세서 칩과 마이크로컴퓨터의 출현은 컴퓨터 음악의 실시간 생성을 가능하게 했다.[24] 1980년대에는 NEC PC-88과 같은 일본 개인용 컴퓨터에 FM 신시사이저 사운드 칩이 설치되었고, 음악 매크로 언어(MML) 및 MIDI 인터페이스와 같은 오디오 프로그래밍 언어 목록이 탑재되어 비디오 게임 음악 또는 칩튠을 제작하는 데 가장 많이 사용되었다.[26] 1990년대 초에는 마이크로프로세서 기반 컴퓨터의 성능이 향상되어, 보다 일반적인 프로그램과 알고리즘을 사용하여 컴퓨터 음악을 실시간으로 생성하는 것이 가능해졌다.[27]

2. 2. 발전 과정

컴퓨터 음악의 발전은 17세기 사무엘 핍스가 만든 작곡 기계에서부터 시작되었다. 현대적인 의미의 컴퓨터 음악은 1955년에 처음 시도되었지만, 초기에는 인간의 예술적 재능을 따라가지 못하거나 프로그램이 정교하지 못해 큰 인기를 얻지 못했다. 하지만 최근에는 컴퓨터를 이용한 작곡이 급증하고 있으며, 새로운 기법을 도입한 신세대 음악가들에 의해 다양한 형태로 발전하고 있다.

컴퓨터 음악에 대한 많은 연구는 음악과 수학의 관계, 즉 고대 그리스 시대부터 주목받아 온 "천체의 조화"를 활용해 왔다.

1950년 호주에서 CSIRAC(CSIR Mark 1, 후에 CSIRAC으로 이름 변경)이라는 컴퓨터에 의해 처음으로 멜로디가 생성되었다. 1951년에는 Colonel Bogey March를 공개적으로 연주했다.[8] 영국에서는 1951년 말 크리스토퍼 스트레이치가 Ferranti Mark 1에서 프로그래밍한 영국 국가가 최초로 연주되었고, BBC 외부 방송 부서가 영국 국가, "Baa, Baa, Black Sheep", "In the Mood" 세 곡을 녹음했다.[9]

1950년대에는 컴퓨터를 이용한 디지털 사운드 합성과 알고리즘 작곡 프로그램이 시작되었다. Lejaren Hiller와 Leonard Isaacson은 알고리즘 작곡 실험을 진행하여 1957년 현악 4중주를 위한 ''Illiac Suite''를 초연했다.[12] 벨 연구소의 Max Mathews는 MUSIC I 프로그램과 그 후속작들을 개발하여 컴퓨터 음악을 대중화시켰다.[13] James Tenney는 Mathews의 시스템을 사용하여 디지털 합성 및 알고리즘 작곡 작품을 만들었고,[14][15] Jean-Claude Risset는 악기 음색 합성에 대한 연구를 수행하고 ''Computer Suite from Little Boy'' (1968)를 작곡했다.

초기 컴퓨터 음악 프로그램은 실시간 컴퓨팅으로 실행되지 않았지만, CSIRAC과 Ferranti Mark 1에 대한 초기 실험은 실시간으로 작동했다. 1950년대 후반부터는 정교한 프로그래밍으로 몇 분의 음악을 생성하기 위해 수백만 달러에 달하는 컴퓨터에서 프로그램이 몇 시간 또는 며칠 동안 실행되곤 했다.[16][17] 이를 해결하기 위해 아날로그 신시사이저를 디지털로 제어하는 '하이브리드 시스템'이 사용되었는데, Max Mathews의 GROOVE 시스템(1969)과 Peter Zinovieff의 MUSYS(1969)가 그 예이다.

John Chowning의 FM 합성에 대한 연구는 효율적인 디지털 합성을 가능하게 했고,[23] 1983년에는 저렴한 FM 합성 기반의 Yamaha DX7 디지털 신시사이저가 출시되었다.[24]

일본에서 컴퓨터 음악 실험은 1962년 게이오기주쿠 대학의 세키네 교수와 도시바의 엔지니어 하야시가 컴퓨터로 실험하면서 시작되었고, ''TOSBAC Suite''라는 작품이 탄생했다. 이후 일본의 컴퓨터 음악 작품으로는 오사카 만국 박람회 '70에서 발표된 에자키 겐지로의 작품과 타케다 아키미치의 "파노라마 소노레"(1974) 등이 있다. 1970년대 후반에는 롤랜드 MC-8 마이크로컴포저와 같은 마이크로프로세서 기반 시스템이 등장했다.[26] 1980년대에는 NEC PC-88과 같은 일본 개인용 컴퓨터에 FM 신시사이저 사운드 칩이 설치되었고, 음악 매크로 언어(MML) 및 MIDI 인터페이스가 탑재되어 비디오 게임 음악 또는 칩튠을 제작하는 데 사용되었다.[26] 1990년대 초에는 마이크로프로세서 기반 컴퓨터의 성능이 향상되어 컴퓨터 음악을 실시간으로 생성하는 것이 가능해졌다.[27]

2. 3. 한국의 컴퓨터 음악

한국의 컴퓨터 음악에 대한 내용은 원문에 직접적으로 나타나 있지 않다. 하지만, 일본의 컴퓨터 음악 발전 과정을 참고하여 한국의 상황을 유추해 볼 수 있다.

일본에서는 1960년대부터 컴퓨터 음악 실험이 시작되었고, 1970년대 후반에는 상업화된 시스템이 등장했다. 1980년대에는 개인용 컴퓨터에 사운드 칩이 탑재되면서 비디오 게임 음악 등에 활용되기 시작했고, 1990년대에는 컴퓨터 성능 향상으로 실시간 음악 생성이 가능해졌다.

이러한 일본의 발전 과정을 고려할 때, 한국에서도 비슷한 시기에 컴퓨터 음악이 도입되었을 것으로 추정된다. 특히 1980년대 개인용 컴퓨터 보급과 함께 컴퓨터 음악이 확산되었을 가능성이 크다. 다만, 구체적인 내용에 대해서는 추가적인 자료 조사가 필요하다.

2. 3. 1. 1990년대: 도입과 확산

1980년대에는 NEC PC-88과 같은 일본 개인용 컴퓨터에 FM 신시사이저 사운드 칩이 설치되었고, 음악 매크로 언어(MML) 및 MIDI 인터페이스와 같은 오디오 프로그래밍 언어 목록이 탑재되어 비디오 게임 음악 또는 칩튠을 제작하는 데 많이 사용되었다.[26] 1990년대 초에는 마이크로프로세서 기반 컴퓨터의 성능 향상으로, 보다 일반적인 프로그램과 알고리즘을 사용하여 컴퓨터 음악을 실시간으로 생성하는 것이 가능해졌다.[27]

2. 3. 2. 2000년대 이후: 대중화와 발전

1962년 일본 게이오기주쿠 대학의 세키네 교수와 도시바의 엔지니어 하야시가 TOSBACjp 컴퓨터로 실험하면서 컴퓨터 음악이 시작되었다. 그 결과, ''Illiac Suite''의 영향을 받은 ''TOSBAC Suite''라는 작품이 탄생했다. 이후 일본의 컴퓨터 음악 작품으로는 오사카 만국 박람회 '70에서 발표된 에자키 겐지로의 작품과 음악 평론가 타케다 아키미치의 "파노라마 소노레"(1974) 등이 있다.[26]

1970년대 후반에는 상업화된 시스템들이 등장했고, 1978년에 출시된 롤랜드 MC-8 마이크로컴포저와 같은 마이크로프로세서 기반 시스템이 아날로그 신디사이저를 제어하는 기술이 나타났다.[26] 야마하 DX7 외에도, 저렴한 디지털 마이크로프로세서 칩과 마이크로컴퓨터의 출현은 컴퓨터 음악의 실시간 생성을 가능하게 했다.[24] 1980년대에는 NEC PC-88과 같은 일본 개인용 컴퓨터에 FM 신시사이저 사운드 칩이 설치되었고, 음악 매크로 언어(MML) 및 MIDI 인터페이스와 같은 오디오 프로그래밍 언어 목록이 탑재되어 비디오 게임 음악 또는 칩튠을 제작하는 데 사용되었다.[26] 1990년대 초에는 마이크로프로세서 기반 컴퓨터의 성능 향상으로 일반적인 프로그램과 알고리즘을 사용해 컴퓨터 음악을 실시간으로 생성하는 것이 가능해졌다.[27]

3. 주요 기술 및 연구 분야

컴퓨터 음악의 주요 기술 및 연구 분야는 다음과 같다.


  • '''음향 합성''': 초기 컴퓨터 음악은 컴퓨터를 이용한 디지털 사운드 합성과 알고리즘 작곡에 초점을 맞췄다. 벨 연구소의 맥스 매튜스는 MUSIC I과 그 후속작들을 개발하여 컴퓨터 음악을 대중화했다.[13] 제임스 테니는 MUSIC III을 사용하여 ''Analog #1 (Noise Study)'' (1961) 등을 작곡했고,[14][15] 장클로드 리세는 악기 음색 합성을 연구하여 ''Computer Suite from Little Boy'' (1968)를 작곡했다. 초기에는 실시간 컴퓨팅이 어려웠으나, 존 초닝의 FM 합성 연구와 야마하 DX7 개발 등으로 실시간 합성이 가능해졌다.[16][17][23][24] 일본에서는 1962년 게이오기주쿠 대학과 도시바의 연구로 ''TOSBAC Suite''가 탄생했고, 1980년대 NEC PC-8801 등에 FM 사운드 칩이 탑재되어 칩튠 음악 제작에 활용되었다.[26]
  • '''디지털 신호 처리(DSP)''': 1970년대 후반 롤랜드 MC-8 마이크로컴포저 등 마이크로프로세서 기반 시스템이 아날로그 신디사이저를 제어했고,[26] 야마하 DX7과 저가형 디지털 칩, 마이크로컴퓨터의 등장으로 실시간 생성이 가능해졌다.[24] 1980년대 일본 PC에 FM 사운드 칩이 탑재되어 음악 매크로 언어(MML), MIDI와 함께 칩튠 제작에 사용되었다.[26] 1990년대 초 마이크로프로세서 성능 향상으로 일반 프로그램과 알고리즘을 사용한 실시간 생성이 가능해졌다.[27]
  • '''머신 러닝과 음악''': 머신 즉흥 연주는 머신 러닝과 패턴 매칭 알고리즘을 사용하여 기존 음악을 분석하고, 그 "스타일"에 맞는 새로운 변주를 생성한다.[38]
  • '''라이브 코딩''': 실시간으로 소프트웨어를 작성하여 공연하는 형태로, '상호 작용 프로그래밍', '즉석 프로그래밍' 등으로도 불린다.[56]

3. 1. 알고리즘 작곡

1955년에 처음으로 음악 작곡에 컴퓨터가 이용되었는데, 컴퓨터가 작곡한 음악은 인간이 작곡한 음악만큼 인기가 없었다. 이는 아마 컴퓨터가 인간의 예술적 재능을 흉내 낼 수 없기 때문이거나, 아니면 좋은 음악을 작곡시킬 만큼 세련된 프로그램이 아직 개발되지 않았기 때문일 것이다. 하지만 최근에는 컴퓨터를 이용한 작곡이 급증하고 있고, 새로운 기법을 도입한 신세대 음악가들에 의해 다양한 모습이 선보이고 있다.

고트프리트 미하엘 쾨니히와 이아니스 크세나키스는 컴퓨터를 사용하여 악보뿐만 아니라 작곡의 소리도 생성했다. 쾨니히는 자신의 음렬 음악 실습을 일반화한 알고리즘 작곡 프로그램을 제작했다. 이는 수학적 추상화를 사용하고 이를 음악적으로 얼마나 탐구할 수 있는지 연구한 크세나키스의 작업과 유사하다. 쾨니히의 소프트웨어는 수학 방정식의 계산을 악보를 나타내는 코드로 변환했다. 이것은 손으로 악보로 변환한 다음 연주자가 연주할 수 있었다. 그의 프로그램 Project 1과 Project 2는 이러한 종류의 소프트웨어의 예시이다. 나중에 그는 동일한 종류의 원리를 합성 분야로 확장하여 컴퓨터가 소리를 직접 생성할 수 있게 했다. SSP는 이러한 종류의 기능을 수행하는 프로그램의 예시이다. 이 모든 프로그램은 1970년대 쾨니히에 의해 위트레흐트의 음향학 연구소에서 제작되었다.[29]

2000년대에 안드라니크 탕기안은 리듬 캐논과 리듬 푸가의 시간 이벤트 구조를 결정하는 컴퓨터 알고리즘을 개발했으며, 이 알고리즘은 컴퓨터가 연주하는 ''Eine kleine Mathmusik I''과 ''Eine kleine Mathmusik II''와 같은 화성 작곡으로 제작되었다.[30][31]

컴퓨터는 모차르트와 같은 과거의 위대한 작곡가의 음악을 모방하려는 시도에도 사용되어 왔다. 이 기법의 현재 대표자는 데이비드 코프이며, 그의 컴퓨터 프로그램은 다른 작곡가의 작품을 분석하여 비슷한 스타일의 새로운 작품을 만든다. 코프의 가장 잘 알려진 프로그램은 에밀리 하웰이다.[33][34][35]

말라가 대학교(스페인)의 연구 프로젝트인 멜로믹스는 편집 및 연주를 위해 복잡한 다중 악기 곡을 작곡하는 이아무스라는 컴퓨터 작곡 클러스터를 개발했다. 이아무스는 2012년에 전체 앨범인 ''이아무스''를 작곡했으며, ''뉴 사이언티스트''는 이를 "컴퓨터가 작곡하고 풀 오케스트라가 연주한 최초의 주요 작품"이라고 묘사했다.[36] 이 그룹은 또한 개발자가 이 기술을 활용할 수 있도록 API를 개발했으며 웹사이트에서 음악을 제공한다.

생성 음악 시스템과 관련된 CAAC의 위치


컴퓨터 지원 알고리즘 작곡(CAAC, "씨액"으로 발음)은 소프트웨어에서 알고리즘 작곡 기법을 구현하고 사용하는 것이다. "컴퓨터 지원 작곡"이라는 명칭은 생성 알고리즘을 사용하는 구체성이 부족하며, 표기법 또는 시퀀싱 소프트웨어로 제작된 음악은 쉽게 컴퓨터 지원 작곡으로 간주될 수 있다. "알고리즘 작곡"이라는 명칭도 컴퓨터의 사용을 명시하지 않는다는 점에서 너무 광범위하다. 컴퓨터 지원이라는 용어는 컴퓨터 보조 대신 컴퓨터 지원 설계와 동일한 방식으로 사용된다.[37]

스타일 모델링은 데이터로부터 중요한 스타일 특징을 포착하는 음악적 표면의 계산적 표현을 구축하는 것을 의미한다. 통계적 접근 방식은 패턴 사전 또는 반복과 관련한 중복성을 포착하는 데 사용되며, 이후 새로운 음악 데이터를 생성하기 위해 재조합된다. 스타일 혼합은 서로 다른 스타일의 여러 음악적 예제를 포함하는 데이터베이스 분석을 통해 실현될 수 있다. 기계 즉흥 연주는 힐러와 아이작슨의 ''현악 4중주를 위한 일리아크 모음곡(Illiac Suite for String Quartet)'' (1957)과 제나키스의 마르코프 연쇄 및 확률 과정 사용으로 시작된 오랜 음악적 전통의 통계적 모델링을 기반으로 한다. 현대적 방법으로는 점진적 구문 분석, 예측 접미사 트리, 문자열 검색 등을 위한 무손실 데이터 압축 사용 등이 있다.[39] 스타일 혼합은 여러 음악 소스에서 파생된 모델을 혼합하여 가능하며, 최초의 스타일 혼합은 젠센-섀넌 공동 소스 모델을 사용한 S. 둡노프의 작품 NTrope 모음곡에서 이루어졌다.[40] 이후 팩터 오라클 알고리즘(선형 시간과 공간에서 점진적으로 구성된 유한 상태 오토마톤)이 아사야그와 둡노프에 의해 음악에 채택되었고,[42] 스타일 재주입을 사용하는 여러 시스템의 기반이 되었다.[43]

통계적 스타일 모델링의 첫 번째 구현은 Open Music의 LZify 방법이었으며,[44] 2002년 프랑수아 파셰가 소니 CSL 파리에서 개발한 마르코프 모델 측면에서 LZ 증분 구문 분석을 해석하고 실시간 스타일 모델링에 사용한 대화형 머신 즉흥 연주를 구현한 Continuator 시스템이 그 뒤를 이었다.[45][46][47] 팩터 오라클 머신 즉흥 연주의 Matlab 구현은 컴퓨터 오디션 툴박스의 일부로 찾을 수 있다. 팩터 오라클 머신 즉흥 연주의 NTCC 구현도 있다.[48]

OMax는 IRCAM에서 개발한 소프트웨어 환경이다. OMax는 OpenMusic과 Max를 사용한다. 이 환경은 제라르 아사야그와 슐로모 둡노프가 수행한 스타일 모델링 연구와 G. 아사야그, M. 셰미이에, G. 블로흐 (일명 ''OMax Brothers'')가 Ircam Music Representations 그룹에서 수행한 컴퓨터를 이용한 즉흥 연주 연구를 기반으로 한다.[49]

팩터 오라클로 오디오 신호를 모델링하는 데 있어 문제점 중 하나는 연속 값에서 이산 알파벳으로 특징을 기호화하는 것이다. 이 문제는 최적 또는 가장 유익한 표현을 찾기 위한 정보 속도 기준을 사용하여 파이썬 구현으로 사용할 수 있는 가변 마르코프 오라클(VMO)에서 해결되었다.[50][51]

3. 2. 디지털 신호 처리 (DSP)

일본에서 컴퓨터 음악 실험은 1962년 게이오기주쿠 대학의 세키네 교수와 도시바의 엔지니어 하야시가 TOSBAC 컴퓨터로 실험하면서 시작되었다. 이로 인해 ''Illiac Suite''의 영향을 받은 ''TOSBAC Suite''라는 작품이 탄생했다.[26] 이후 일본의 컴퓨터 음악 작품으로는 오사카 만국 박람회 '70에서 발표된 에자키 겐지로의 작품과 음악 평론가 타케다 아키미치의 "파노라마 소노레"(1974) 등이 있다. 에자키는 또한 1970년에 "현대 음악과 컴퓨터"라는 기사를 발표했다.[26]

1970년대 후반, 롤랜드 MC-8 마이크로컴포저와 같은 마이크로프로세서 기반 시스템이 아날로그 신디사이저를 제어하는 기술이 등장했다.[26] 야마하 DX7 외에도, 저렴한 디지털 마이크로프로세서 칩과 마이크로컴퓨터의 출현은 컴퓨터 음악의 실시간 생성을 가능하게 했다.[24] 1980년대에는 NEC PC-88과 같은 일본 개인용 컴퓨터에 FM 신시사이저 사운드 칩이 설치되었고, 음악 매크로 언어(MML) 및 MIDI 인터페이스와 같은 오디오 프로그래밍 언어 목록이 탑재되어 비디오 게임 음악 또는 칩튠을 제작하는 데 가장 많이 사용되었다.[26] 1990년대 초에는 마이크로프로세서 기반 컴퓨터의 성능이 향상되어, 보다 일반적인 프로그램과 알고리즘을 사용하여 컴퓨터 음악을 실시간으로 생성하는 것이 가능해졌다.[27]

3. 3. 음향 합성

컴퓨터 음악에서 음향 합성은 중요한 연구 분야였다. 초기에는 컴퓨터를 이용하여 디지털 사운드를 합성하고, 단순 반복 재생을 넘어서는 알고리즘 작곡 프로그램을 개발하는 데 초점이 맞춰졌다.

벨 연구소의 맥스 매튜스는 MUSIC I 프로그램과 그 후속작들을 개발하여 컴퓨터 음악을 대중화시켰다.[13] 제임스 테니는 벨 연구소에서 매튜스의 MUSIC III 시스템을 사용하여 ''Analog #1 (Noise Study)'' (1961)를 비롯한 여러 작품을 만들었다.[14][15] 장클로드 리세는 제임스 테니의 뒤를 이어 악기 음색 합성에 대한 연구를 수행하고 ''Computer Suite from Little Boy'' (1968)를 작곡했다.

초기 컴퓨터 음악 프로그램은 실시간 컴퓨팅으로 실행되지 않는 경우가 많았지만, 기술 발전으로 점차 실시간 생성이 가능해졌다.[16][17] 존 초닝의 FM 합성 연구는 효율적인 디지털 합성을 가능하게 했고,[23] 이는 야마하 DX7 디지털 신시사이저 개발로 이어졌다.[24]

일본에서는 1962년 게이오기주쿠 대학의 세키네 교수와 도시바의 엔지니어 하야시가 컴퓨터로 실험을 시작하여 ''TOSBAC Suite''라는 작품을 탄생시켰다.[26] 1980년대에는 NEC PC-88과 같은 일본 개인용 컴퓨터에 FM 신시사이저 사운드 칩이 설치되어 비디오 게임 음악 또는 칩튠 제작에 많이 사용되었다.[26]

3. 4. 머신 러닝과 음악

머신 즉흥 연주는 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 기존 음악 자료를 바탕으로 즉흥 연주를 만들어 내는 것을 의미한다. 이는 보통 라이브나 미리 녹음된 음악에서 가져온 음악 구절을 재조합하는 방식으로 이루어진다. 머신 즉흥 연주는 머신 러닝과 패턴 매칭 알고리즘을 사용하여 기존 음악을 분석하고, 그 결과로 나온 패턴을 통해 원곡의 "스타일"을 살린 새로운 변주를 만들어 낸다. 이는 스타일 재주입의 개념을 발전시킨 것이다.[38]

이는 기존 음악을 분석하지 않고 새로운 음악을 만들기 위해 알고리즘 작곡을 사용하는 다른 컴퓨터 즉흥 연주 방법과는 구별된다.[38]

인공지능을 사용하여 새로운 멜로디를 만들거나,[52] 기존 음악을 커버하고,[53] 아티스트의 목소리를 복제하는 것은 최근에 나타난 현상으로, 음악 산업에 큰 영향을 줄 수 있다고 보고되고 있다.[54]

고트프리트 미하엘 쾨니히, 야니스 크세나키스 등은 악보뿐만 아니라 소리까지 컴퓨터로 만드는 작곡가들이다. 쾨니히는 자신의 시리얼 음악에 기반한 알고리즘 작곡 프로그램을 만들었다. 쾨니히의 소프트웨어는 수학 방정식에 따라 코드를 만들고, 이것을 사람이 직접 악보로 옮겨 연주했다. 1964년의 『프로젝트 1』, 1966년의 『프로젝트 2』가 그 예시이다. 나중에 쾨니히는 이 원리를 소리 생성까지 확장하여 컴퓨터가 직접 소리를 낼 수 있게 하였다.[82]

2000년대에는 안드라니크 탄지안이 카논과 푸가 구조를 기반으로 하는 악곡 생성 알고리즘을 개발했다. 그 결과로 만들어진 "''Eine kleine Mathmusik I''", "''Eine kleine Mathmusik II''"는 컴퓨터로 연주되었다.[83][84][85]

모차르트와 같은 과거 유명 작곡가의 스타일을 컴퓨터로 모방하려는 시도도 있었다. 데이비드 코프는 자신이 만든 프로그램을 통해 다른 작곡가의 작품을 분석하고, 그 스타일을 모방한 새로운 악곡을 제작했다. 코프가 만든 프로그램 중 가장 유명한 것은 에밀리 하웰이다.[86][87][88]

스페인 말라가 대학교 연구 프로젝트인 멜로믹스는 이아무스라는 컴퓨터 클러스터를 사용하여 여러 악기를 사용한 복잡한 악곡을 작곡한다. 2012년, 이아무스가 작곡한 곡인 『Hello World!』 등을 런던 교향악단이 연주한 앨범 "''Iamus''"가 발매되었고, 『뉴 사이언티스트』지는 "컴퓨터가 작곡하고 풀 오케스트라가 연주한 세계 최초의 대작"이라고 평가했다.[89]

3. 5. 라이브 코딩

라이브 코딩[55]은 공연의 일부로 실시간으로 소프트웨어를 작성하는 것을 말한다. '상호 작용 프로그래밍', '즉석 프로그래밍',[56] '적시 프로그래밍'이라고도 한다. 최근에는 라이브 코더들이 라이브로 공연하는 음악가들의 카리스마와 활력이 랩톱 음악가들에게는 부족하다고 여겨, 이에 대한 대안으로 라이브 코딩을 탐구하기도 한다.[57]

4. 전망

음악을 작곡하는 데 기계를 사용하려는 생각은 오래전부터 있었다. 17세기 런던의 사무엘 피프스가 만든 작곡 기계가 케임브리지 대학교에 남아있다. 컴퓨터는 명령받은 대로 일을 하는 데 능숙하며, 작곡 원칙을 담은 프로그램이 개발되어 있다. 프로그램 일부를 수정하여 매번 다른 작품을 만들 수도 있다.

1955년에 처음으로 음악 작곡에 컴퓨터가 이용되었는데, 컴퓨터가 작곡한 음악은 인간이 작곡한 것만큼 인기를 얻지 못했다. 이는 컴퓨터가 인간의 예술적 재능을 모방할 수 없거나, 좋은 음악을 작곡할 만큼 정교한 프로그램이 아직 개발되지 않았기 때문일 수 있다. 그러나 최근에는 컴퓨터를 이용한 작곡이 급증하고 있으며, 새로운 기법을 도입한 신세대 음악가들에 의해 다양한 작품이 나오고 있다.

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