[e돋보기] 3차원 입체음향

[양태훈기자] 가상현실(VR) 및 초고화질(UHD) 콘텐츠의 확대로 3차원(3D) 입체음향 기술에 대한 관심도 높아지고 있다.

특허청에 따르면 최근 3년간 입체음향기술 관련 국내 특허 출원은 2013년 324건, 2014년 329건, 2015년 382건으로 꾸준히 증가하고 있다.

3D 입체음향 기술이란 음원이 존재하는 공간에 직접 위치하지 않은 청취자가 재생된 음향을 들었을 때 음향으로부터 공간적 단서(방향감, 거리감 및 공간감)를 지각할 수 있는 음향을 말한다.

공간에 제한 없이 영상에 동기화, 현장감 있는 사운드를 제공하는 게 특징이다.

사람이 음원에 대한 공간적 단서를 지각할 수 있는 것은 머리 전달계(머리와 귓바퀴에 의한 반사, 회절, 공진 등의 현상)의 특성에 의해 두 귀에 입사한 신호간의 차이 때문이다.

사운드는 사람의 외부(공간)와 내부(머리)로 소리의 전달 경로를 구분할 수 있다. 외부에서 발생하는 사운드는 두 귀에 도달하는 소리의 시간차와 도달하는 소리의 세기차로, 음원의 방향과 위치, 거리감을 알 수 있다.

최근 입체음향 기술은 3차원 공간에서 음원의 방향과 거리(음장감)를 스피커를 통해 재현하기 위한 방향으로 발전하고 있다.

소프트웨어적으로 가상음원을 출력하는 2채널(스테레오) 방식은 더미헤드(가짜머리)를 이용한 녹음 기술과 음파의 공간전달함수(실내의 벽이나 천장 등에 의한 반사, 회절, 산란 등의 현상)를 이용한 음장모의 기술, 머리전달함수(사람의 머리와 귓바퀴에 의한 반사, 회절, 공진 등의 현상)를 이용해 360도 전 방위에서 가상 음원을 연출하는 인지적 재생 기술 등이 개발되고 있다.

특히, 다수의 스피커를 사용해야하는 멀티채널 방식과 달리 3D 입체음향 기술 기반의 2채널 방식은 상대적으로 저렴한 가격에 개인별 맞춤형 입체음향을 제공할 수 있어 대화형 방송 콘텐츠부터 가상현실, 증강현실, 게임, 의료산업 등에 적합한 기술로 더욱 주목받고 있다.

가우디오랩의 '가상현실용 오디로 솔루션', 유럽 최대 규모 오디오 기술 연구소 프라운호퍼가 개발한 '싱고', 돌비의 '돌비 애트모스', 엔비디아 'VR 웍스' 등이 대표적이다.