오실레이터(Oscillator)는 전기 신호로 주기적인 파형(예: 사인파, 톱니파, 사각파 등)을 생성하는 전자 회로입니다. 신디사이저에서는 음색을 생성하는 핵심 부품으로, 다양한 파형을 출력하여 소리의 기본적인 성격을 결정합니다. 오실레이터는 주파수와 파형의 조합을 통해 다양한 음색을 만들어내며, 이러한 음색은 이후 필터나 앰프를 거쳐 더욱 복잡한 사운드로 변형됩니다.

오실레이터는 크게 아날로그 방식과 디지털 방식으로 나뉩니다. 아날로그 오실레이터는 전압에 의해 직접적으로 주파수를 제어하며, 디지털 오실레이터는 디지털 신호를 사용해 주파수를 제어하거나 신호를 생성합니다. 이 외에도 하이브리드 방식의 오실레이터도 존재합니다.

Voltage Controlled Oscillator, 전압 제어 발진기

전압 제어 오실레이터(VCO)는 입력된 제어 전압에 따라 출력 주파수가 결정되는 오실레이터입니다. VCO는 모든 현대 신디사이저에서 중요한 부품으로, 대부분의 아날로그 신디사이저에서 주요한 음색 소스로 사용됩니다. 일반적으로 VCO는 후속 필터링에 의해 여러 다른 음색을 얻을 수 있는 배음이 포함된 파형을 출력합니다. 일반적으로 트라이앵글 파형, 톱니 파형 및 펄스 파형(주로 제어 전압에 따라 펄스 폭을 변조)을 사용합니다. 종종 배음이 없는 사인 파형도 사용되며, 이는 다른 파형을 보강하거나 부가적인 합성 기법을 사용하여 파형을 만드는 데 도움이 됩니다.

기본 아날로그 VCO는 코어 주위에 구축되며, 이 코어는 하나의 파형을 생성합니다. 웨이브 쉐이핑 회로는 다른 파형을 생성합니다. 두 가지 기본 유형의 코어 회로가 있습니다. 가장 흔한 유형은 톱니 파형을 생성하는 것이며, 대체로 트라이앵글 파형을 생성하는 것입니다. 결과적인 파형의 정확한 배음 성분에는 종종 미묘한 차이가 있으며, 이는 두 유형의 특성을 다르게 합니다.

음악적인 옥타브는 지수적인 현상이므로 대부분의 VCO에는 제어 전압 입력 회로에 지수 변환기가 포함됩니다. 이 변환기는 입력된 제어 전압에 대한 옥타브 응답을 제공하여 입력된 전압의 어느 정도 증가가 출력 주파수를 한 옥타브 변경하게 만들고, 이는 VCO의 스케일링 범위 내에서 일관되게 적용됩니다. 대부분의 아날로그 VCO는 약 5옥타브 범위에서 적절하게 스케일링됩니다. 1Volt/옥타브는 모든 현대 및 대부분의 빈티지 장비에서 사용되는 산업 표준입니다. 일부 VCO, 특히 초기 Yamaha 및 Korg 장비의 경우 지수 변환기가 없으므로 제어 전압 입력이 주파수/Hz 응답을 생성하며, 이는 음악적인 옥타브에 해당하지 않습니다.

디지털 제어 오실레이터(DCO)는 아날로그 신호를 생성하지만 주파수가 디지털 제어 입력에 의해 제어되는 오실레이터 회로입니다(전압 제어 오실레이터의 주파수는 CV에 의해 설정됩니다). DCO의 주파수는 원하는 오디오 주파수에 따라 초기 값이 설정된 카운트다운 타이머에 의해 제어됩니다. 이 타이머는 초음파 마스터 클럭에 의해 클럭 신호를 받아 카운트 다운을 수행하고, 카운트가 0이 되면 오디오 주파수 회로를 작동시키는 타이밍 펄스를 발생시키고, 그런 다음 초기 값으로 재설정됩니다. DCO는 1970년대 중반에 처음으로 등장했으며, 그 당시에는 사용 가능한 전자 부품으로 정확한 튜닝을 유지하기가 다소 어려운 아날로그 VCO의 대안을 찾기 시작한 설계자들이 사용했습니다. ARP Pro Soloist는 DCO를 사용한 최초의 상업용 신디사이저였습니다.

DCO의 장점은 모든 아날로그 VCO 회로와 달리 튜닝을 유지한다는 것입니다. 그러나 설계에 따라 파형 특성이 아날로그 VCO와 정확히 같지 않을 수 있습니다. DCO는 주파수가 피치 휠이나 포르타멘토 등에 의해 변할 때 다르게 동작할 수 있습니다. 그리고 제대로 보정되지 않으면 출력 레벨이 주파수에 따라 다를 수 있습니다. 그러나 일부 연주자들은 DCO가 전체적으로 너무 정밀하고 VCO의 “두꺼운” 또는 “굵은” 사운드를 가지고 있지 않다고 생각합니다.