롤랜드 창업자의 TR-808 드럼머신 개발 진행 과정

TR-808 개발 이력
1979년 미국 출장을 마치고 돌아온 롤랜드 창업자 레이드(당시 사장)는 

당시 드럼머신 사업부 수석 엔지니어였던 저에게 다음과 같은 

이야기를 들려주었습니다."저는 미국 음악 스튜디오가 사실적인 소리를 

가진 드럼 머신을 소개하기를 바랍니다.드러머를 고용할 필요가 없고

음악을 만드는 비용을 줄일 수 있습니다.우리가 1,000달러 미만으로

개발할 수 있다면, 우리는 엄청난 시장 잠재력을 가지고 있습니다."

 

그는 DR-55라는 휴대용 리듬 머신을 개발한 실적을 가지고 

저와 상담한 것 같습니다.그것은 어려운 주제였기 때문에 가볍게 생각하고 

개발에 착수했습니다.래더 씨는 그 정보의 출처에 대해 더 이상 

말하지 않았지만, 몇 달 후에 미국에서 보내온 카세트 테이프를 저에게 

건네주었습니다.미국 린전자의 LM-1 디지털 샘플링 드럼 머신의 

소리를 녹음했습니다.PCM 샘플링은 당시 전자기기에 적용될 것으로 

예상됐던 최첨단 기술이었지만 매우 비쌌고, 실제로 LM-1은 무려 5천 달러가 들었습니다.

Roland의 리듬 박스는 Roland의 전임자인 Aceton 엔지니어 Shibara와 

Sakai가 주로 개발한 아날로그 기술을 기반으로 했습니다.

이것은 카미오와 나카무라에 의해 개선되었고 CR-68과 CR-78 제품으로 

개발되었습니다.CR-68과 CR-78의 개발은 당시 롤랜드의 드럼 머신의 

고문이었던 돈 루이스에 의해서도 설명될 수 있습니다.

미국 출장 중 린 LM-1 정보를 가져온 사람은 돈일 수도 있습니다.

그 후 제가 작업한 DR-55는 CR-78을 더욱 단순화한 아날로그 회로였지만

현실적인, 이른바 토이라이크 사운드와는 거리가 멀었습니다.

반면 LM-1의 사운드는 HiFi가 아니라 타악기의 현실적인

정수를 매우 짧은 시간에 응축하여 구현했습니다.

PCM 샘플링 가격을 추정했을 때, 예를 들어 킥 드럼만 수백 밀리초

심벌즈만 몇 초의 사운드 타임이 실현되기 어려웠고, 당시 반도체

메모리 비용은 10,000달러를 넘었습니다.린의 위대함은 그러한

상황에 직면하여 노력한 도전 정신입니다.그리고 킥 드럼은

단지 150밀리초의 8비트 샘플링으로 실현되었습니다.

PCM 샘플링은 차세대 계측기 기술의 주류가 될 것으로 예상됐지만

우리 신시사이저의 경우 단순히 음향기기의 소리를 녹음하고

재생하는 것은 매우 쉬운 방법이었고, 장인정신을

침해하는 경향과 자부심이 있었습니다.

롤랜드가 신디사이저 제조사인 만큼 사용자가 좋아하는 소리를 

만들 수 있는 '드럼 신디사이저'로 각 타악기를 사실적인 

소리가 아닌 신디사이저로 개발하기로 했습니다.

1977년 롤랜드에 입사하기 전 1972년부터 인텔의 초기 

MPU(CPU) i8008을 활용한 다양한 시스템을 개발해 왔습니다.

그 이전에, 그는 트랜지스터 라디오, 텔레비전, 그리고 라디오와 같은 

선형 회로에 대한 전문가였습니다.전자기기 분야에 진출했을 때 

선형 시스템에서 제약을 받는 반도체의 비선형 영역을 영리하고 

과감하게 활용하는 기술 문화에 놀랐습니다. 이러한 비선형성은 

아날로그 특유의 소리를 만들어내지만, 개인차가 크고, 제품의 동적 범위, 

S/N, 온도 의존성, 안정성이 부족합니다.

당시 롤랜드의 주력 제품이었던 SYSTEM-700이라는 대형 신시사이저는 

다양한 시행착오를 겪었지만 현실적인 소리를 합성하는 데 어려움을 겪었습니다.

가격을 $1,000 미만으로 만들기 위해, 사용 가능한 전자 부품의 종류와 

수량 외에도, 위에서 설명한 것처럼 반도체 역학 및 안정성과 같은 한계가 

있었습니다.또한, 합성을 위한 파라미터를 조정하기 위한 전위계를 다수 

배치하는 경우, 전자회로를 구성하는 전자부품을 배치하고 배선하기 위한 

공간이 없어져 설계의 자유도가 크게 저하되는 문제점이 있습니다.

오실로스코프로 타악기의 공격 부위를 관찰한 결과, 매우 복잡한 

고주파 활동이 있었으며, 이 짧은 고조파 변화가 각 악기의 정체성 

대부분을 담당하는 것으로 나타났습니다.Moog 박사가 발명한 

아날로그 신시사이저는 엔벨로프의 상승시간과 VCF의 차단 주파수의 

변화만으로 공격 부위를 표현할 수 있는 합리적인 방법이지만, 

합성 가능한 톤에는 한계가 있었습니다.따라서 각 타악기의 특성을 담당하는 

공격 부위를 최대한 쉽고 저렴하게 표현할 수 있는 전용 회로를 설계하려고 했습니다.

베이스 드럼
모든 현대 음악에서 가장 중요한 타악기는 위에서 설명한 것처럼 

어택의 50msec에서 매우 복잡한 하모니 활동입니다.게다가, 

다른 드럼 시스템과 공통적으로, 소리의 상승 부분은 수 kHz에서 

수백 Hz에 이르는 많은 구성 요소를 포함합니다.게다가, 드럼의 

기본 주파수인 60Hz는 처음에는 높은 주파수에서 그리고 그 다음에는 

낮은 주파수에서 천천히 감쇠하는 것을 발견했습니다.고주파에서 

저주파로 변화하는 이러한 신호를 DSP 기술 용어로 "Down Chirp", 

"Swip Sine", "Time Strengthed Pulse"라고 하며 레이더 및 측정기에도 

사용된다는 것이 나중에 밝혀졌습니다.이 시스템의 추가적인 개선은 

TR-808의 후속인 TR-909로 시도되었지만 샘플링 드럼의 물결에 

의해 삼켜졌습니다.이 합성법은 나중에 아날로그 방식과 소프트웨어를 

이용한 808, 909 클로닝 머신에 대해 분석하여 사용되었다고 들었습니다.

TR-808에서는 비용 제약으로 인해 간단한 T형 밴드 패스 필터에 

펄스를 인가하고 진동하는 음원 시스템이 채택되었습니다.
T형 네트워크의 저항은 진동 주파수를 높이기 위해 소리 발생 초기에

트랜지스터에 의해 일정 시간 단락됩니다.이를 통해 기존 리듬박스

사운드보다 공격 사운드를 더 높일 수 있었지만, 출시 후 린과 비교되며

혹평을 받았습니다.충격이 충분하지 않아 후면 60Hz의 기본 진동이

강조됐지만, 사실 이 깊은 붕괴는 나중에 힙합과 EDM에서 재평가됩니다.

흔들릴 수 없는 신시사이저로 장착된 파라미터인 롱 디케이는 회사 내에서도

인기가 없었습니다.하지만, 이것은 나중에 808개의 정체성 중 하나가

되었습니다.이제 소형 스피커와 헤드폰에서 이 기본 드럼 사운드를

재생할 수 있습니다.하지만 808년 개발 당시 롤랜드의 실험실에서는

아무도 킬러 사운드 베이스를 듣지 못했습니다.

Clap
Linn의 LM-1은 이전에는 아날로그 드럼에서 사용할 수 없었던 

핸드클랩으로 샘플링되었지만 음질은 가득 찼습니다.반향실에서 

저는 실제로 마이크로폰에서 나오는 오디오 신호를 오실로스코프로 

관찰하는 일을 했습니다.중심 주파수가 약 1000Hz인 랜덤 신호가 

음원으로 사용되며, 톱과 같은 엔벨로프에 의해 진폭 변조가 

여러 번 수행됩니다.위에서 설명한 것과 같은 진폭 변조가 1000Hz의 

백색 소음에 맞춰진 대역 통과 필터를 통해 발생한 것과 유사한 소리입니다.

연주할 수 있을 것 같지도 않았고, 점쟁이들이 쓰는 대나무 꼬챙이로 

식탁을 치는 것처럼 들렸지만 개선할 시간이 없었습니다.나중에 

이 시스템은 파열음을 내기 위해 고안되었지만 이전의 소리가 인기를 끌었고

킥 드럼과 함께 808개의 다른 소리와 808개의 식별이 되었습니다.

발매 직전에 영업부에서 YMO에게 808을 빌려준 것 같은데,

부도칸에서 그들의 콘서트 장면을 방송하는 FM 프로그램에서

이 소리를 듣고 정말 놀랐습니다.

심벌즈, 모자, 카우벨
과거 전자 드럼 메탈 타악기는 백색소음을 음원으로, 하이패스나 

밴드패스 필터를 통한 컬러 노이즈를 음원으로 사용했습니다.

결과적으로 음질이 거칠어지고 금속성의 소리가 부족해집니다.

이러한 이유로, 다수의 펄스 송신기를 결합하는 것이 오랫동안 

제안되어 왔습니다.6개의 펄스 송신기를 결합한 금속 노이즈는 

적당히 분산/수집된 스펙트럼 에너지를 가집니다.불필요한 저주파 

구성 요소는 필터로 제거됩니다.신호는 금속성이지만 펄스 신호는 

구별되므로 많은 송신기의 출력이 중첩되면 신호가 돌출 진폭이 되어 

거친(Harsh) 소리가 됩니다.저렴한 초퍼 타입 VCA로 신호에 엔벨로프가 

추가되면 돌출부는 평균화되지만 스펙트럼 위와 아래에 사이드밴드 

노이즈가 발생합니다.이 사이드밴드의 아래쪽 소음은 불쾌한 얼룩이 있습니다.

따라서 저주파 제거 필터로 필터를 다시 제거하면 808 특유의 실크와 

같은 금속성 노이즈가 발생할 수 있습니다.이 금속성 소리는 주로 CR-68과 

78 음원을 개발한 나카무라의 경험과 노력 덕분입니다.

이 금속 노이즈 발생 회로는 Stanford University CCRMA의 

논문에서 회로 벤딩으로 자세히 설명되어 있습니다.

드럼 및 기타 타악기
드럼 머신에서 다음으로 중요한 드럼은 스네어이지만

위에서 언급했듯이 베이스, 메탈, 핸드클랩 사운드를 개발하는데

시간을 보냈고 CR-78 회로를 약간 개선한 후 개발 시간이 만료되었습니다.

시간이 낭비되고 회로가 예상보다 커짐에 따라 회로 기술과 PCB 설계의

신예였던 후지와라는 작은 캐비닛에 저장할 수 있었습니다.

다중 출력
TR-808 프로토타입이 작동하기 시작하자, LADAY는 많은 음악가들을 

평가를 위해 실험실로 데려왔습니다.멀티아웃은 린의 LM-1에도 

포함되어 있어서 조언을 들었습니다.비록 아래에 설명된 새로운 

시각적 프로그래밍 시스템이 높은 평가를 받았지만, 어떤 사람들은 

그것을 LM-1 샘플링의 실제 소리와 필사적으로 비교하기를 원했습니다.

시퀀서
프로그래밍 가능한 리듬 머신 CR-78은 탭핑으로 프로그래밍되었습니다.

기계적인 것이 우려됐던 DR-55의 비실시간 타이핑 방식은 저렴하고 

높은 평가를 받았습니다.당시 Roland에서는 [24 Step 16 Instruments]

거대한 매트릭스 교환기가 리듬 패턴을 프로그래밍하는 데 사용되었습니다.

이를 마이크로컴퓨터의 스위치와 발광다이오드 라인과 통합하는

방안이 있었는데, TR-808이 LM-1보다 저렴하다는 지적을 받고

시장에서 사라진 것은 시각적이고 입력이 쉬운 프로그래밍 시스템의

책임이 크다고 봅니다.지금은 아이콘이 된 빨간색, 주황색, 노란색,

흰색 탭 스위치가 당시 롤랜드의 주력 제품이었던

8 음성 신시사이저 JP-8에 사용되었습니다.

모델명 TR-808의 유래
TR-808 개발 에피소드에 대한 문의에는 많은 이름이 있었습니다.

롤랜드가 창립된 1970년대 악기 산업은 진공관에서 트랜지스터로의

 전환이 여전히 유행어였기 때문에 아마도 컴퓨터의 새로운 시대가 

열렸음에도 트랜지스터 리듬 'TR'을 이어받았을 것입니다.

그러나 Ladder 씨는 이전 제품 시리즈 사이에 0을 두고 MID-O 시리즈,

TR-606, TR-909, MC-202, TB-303 시리즈가 되었습니다.