그루브박스 Ruby는 여러 작은 모듈을 조합하여 사용자가 원하는 사운드를 만들고 조합하여 곡을 구성할 수 있도록 합니다. 현재 신디사이저, 시퀀서, 이펙터가 구현되어 있습니다. 신디사이저는 주로 네 가지 핵심 요소인 오실레이터(Oscillator), 필터(Filter), 엔벨로프 제너레이터(Envelope Generator), 앰플리파이어(Amplifier)로 구성됩니다. 오실레이터는 사인파, 톱니파, 삼각파, 구형파 등 다양한 파형을 생성하며, Ruby의 Math 모듈을 활용하여 구현됩니다. 여러 파형을 더함으로써 복잡한 화음을 표현할 수 있으나, 소리 왜곡을 방지하기 위한 간단한 리미터 기능도 포함되어 있습니다. 앰플리파이어는 PortAudio라는 크로스 플랫폼 오디오 API를 사용하여 구현되며, 생성된 파형을 스피커로 출력하는 역할을 합니다. 엔벨로프 제너레이터는 소리의 시간적 변화(어택, 디케이, 서스테인, 릴리즈 - ADSR)를 제어하여 소리의 특성을 조절하며, 이를 통해 부드러운 시작이나 갑작스러운 소리 변화 등을 구현할 수 있습니다.
시퀀서는 노트와 리듬 정보를 시간 축에 따라 배열하고 자동으로 연주하는 기능을 제공합니다. 이 Ruby 기반 시퀀서는 멀티 트랙 시퀀싱, MIDI 파일 가져오기/내보내기 기능을 지원하며, 터미널 사용자 인터페이스(TUI)를 통해 조작 가능합니다. 시퀀서와 그루브박스(신디사이저) 간의 연동은 Ruby의 분산 객체 시스템인 DRb(Distributed Ruby)를 통해 이루어집니다. Groovebox 클래스는 전체 시스템의 메인 컨테이너 역할을 하며, Instrument 인스턴스(예: 신디사이저, 베이스, 드럼 프리셋)를 추가하여 트랙을 설정합니다. 시퀀서는 DRb를 통해 그루브박스의 note_on 메서드를 호출하여 특정 채널에서 소리를 재생하도록 지시합니다. 그러나 현재 시퀀서의 타이밍 제어는 sleep 함수에 의존하고 있어 정밀도에 한계가 있음을 인정하며, 향후 MIDI의 PPQN(Pulses Per Quarter Note) 표준이나 macOS의 CoreAudio와 같은 운영체제 API를 활용하여 보다 정교한 타이밍 제어를 구현할 필요성을 언급합니다. 이는 실시간 음악 애플리케이션에서 정확한 템포 유지를 위해 필수적인 부분입니다.