디지털 회로에서 기타 신호는 초당 44,100회(혹은 48,000회) 샘플링되며, 이러한 샘플은 이진수(0과 1)로 변환된다. 간단히 말하면, 22.7마이크로초마다 ADC가 들어오는 신호의 전압 레벨을 측정하고 이를 특정 비트 수로 표현된 이진수로 변환한다는 뜻이다. 대부분의 이펙터는 16비트 혹은 24비트를 사용하며, 16비트 이진수는 0에서 65,535까지의 숫자를 표현할 수 있다. 따라서 16비트 이펙터에서는 각 전압 측정값이 65,536가지의 가능한 값을 가질 수 있다.
신호가 샘플링되면 이를 임시로 저장하는 buffer에 기록된다. 이 buffer는 정보를 조작할 수 있도록 저장하는 역할을 한다. 이 단계에서 effects algorithm이 신호에 적용된다. 이 algorithm은 단순히 buffer에 저장된 숫자를 수학적으로 처리하는 것이며, 이를 통해 거의 무한한 가능성을 구현할 수 있다. algorithm의 수학적 원리는 매우 복잡하며, 이는 digital signal processing이라는 대학원 수준의 공학 분야 전체를 아우르는 주제이다.
간단한 예로, amplifier는 단순히 곱셈 연산으로 설명할 수 있다. buffer 안의 숫자들을 모두 2로 곱하면 신호 레벨이 두 배가 된다. 이보다 더 복잡한 연산은 매우 난해할 수 있기 때문에 여기서 설명을 멈추겠다. 중요한 점은 아날로그 이펙트의 모든 구성 요소에는 DSP에서 수학적으로 구현 가능한 대응물이 있다는 것이다. 하지만 아날로그 이펙트는 신호를 조작하는 과정에서 많은 불완전성이 존재한다. 이러한 작은 불완전성은 아날로그 이펙트의 사운드에 기여하며, 이를 DSP에서 완벽히 재현하려면 엄청난 처리 능력이 필요하다. 하지만 algorithm은 점점 발전하고 있다.
디지털 처리된 신호를 다시 아날로그로 변환하려면 buffer 안의 숫자를 하나씩 읽어 전압 값으로 변환해야 한다. 이 작업은 DAC에서 이루어진다. 변환 후 아날로그 필터가 각 샘플 간 전압 변화를 부드럽게 처리하여 원래 신호에 DSP로 처리된 결과를 추가한 출력 신호를 생성한다.
디지털 처리를 사용하는 대표적인 이펙터:
1980년대 이전에는 디지털 신호 처리가 이펙터에 적용되기에는 비용이 너무 높았기 때문에, 대부분의 초기 기타 이펙터는 모두 아날로그 방식이었다. 많은 사람은 여전히 이러한 초기 아날로그 회로의 사운드를 선호한다. 아날로그 이펙트는 기타에서 출력된 전기 신호를 직접 변형하는 전기 회로를 사용한다.
아날로그 이펙트를 쉽게 설명하려면 회로를 몇 가지 기본 구성 요소로 나눠보는 것이 유용하다. 대부분의 기타 이펙터는 이러한 구성 요소를 조합하여 효과를 만든다.
1) Amplifier