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The Spatial Equalizer$^{(R)}$ 원문보기

방송공학회지 = Korea society broadcast engineers magazine, v.16 no.4, 2011년, pp.31 - 45  

김양한 (한국과학기술원(KAIST) 기계공학과) ,  최정우 (한국과학기술원(KAIST) 기계공학과)

초록
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사용자가 원하는 3D 사운드 혹은 소리의 공간감을 원하는 대로 재현할 수 있는 오디오 시스템은 오랜 기간 동안 인류가 가지고 싶었던 꿈의 기계였다. 그러나 과연 개인 혹은 사용자가 원하는 3D 사운드라는 것이 무엇이며 어떻게 정의하여야 하는지는 명확하지 않다. 이것은 매우 주관적인 개념일 뿐만 아니라 개인에 따라 다를 수 있으며, 그 평가에 대한 객관적인 방법 또한 존재하지 않는다. 관련된 연구를 살펴보면, 원하는 소리의 파동 전파 자체를 시공간 상에서 물리적으로 재현하는 WFS(Wave Field Synthesis)나 Ambisonics, 또는 머리전달함수(HRTF: Head Related Transfer Function)를 기반으로 한 많은 연구들이 있다. 이렇게 재현된 음장(sound field)을 보면 이들이 인지되고 평가되는 등의 객관화를 위하여는 청취 환경에 따라 그 특성이 바뀌고 동일한 환경에서도 청취자에 따라 다르게 인지되는 근본적인 문제점을 가지고 있다. 음장 재현 방법의 이러한 근본적인 문제는 놀랍게도 과거의 스테레오 시스템에서 볼 수 있는 밸런스 노브(balance knob)로부터 그 해결의 실마리를 찾을 수 있다. 밸런스 노브는 보편적인 최적의 소리를 찾는 대신에 청취자가 원하는 음향 효과를 얻을 때까지 직접적으로 소리를 청취하고, 스스로 조절하여 평가할 수 있는 매개체의 역할을 수행한다. 만일 밸런스 노브와 같이 청취자가 원하는 3D 사운드를 스스로 평가하고 조절하기 위한 방법을 마련할 수 있다면? 즉, 청취자가 시공간적으로 원하는 3D 사운드를 실시간으로 청취하고 변화시킬 수 있는 인터페이스를 구현할 수 있다면? 과연 그러한 것이 어떻게 가능할 수 있는지 체계적인 검토가 이루어질 수 있다면 매우 좋을 것이다. 본 고는 이러한 것을 가능케 할 수 있는 즉, 청취자가 자유 자재로 원하는 음장을 형성할 수 있는 렌더링 기법 및 즉각적인 피드백이 가능한 인터페이스를 소개하고 있다. 인터페이스는 현재까지 오디오 시스템에서 주로 사용되는 주파수 이퀄라이져(frequency equalizer)와 매우 유사한 특징이 있다. 이러한 점을 감안하여 "Spatial Equalizer$^{(R)}$"라는 이름을 붙여 보았다. Spatial Equalizer$^{(R)}$는 공간 상에 하나의 점 또는 다수의 점으로 표시되는 가상 음원을 사용자가 조종하여 원 소리의 공간감을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 공간 상에 다수의 점 음원들의 위치를 변화시키거나 크기를 변화시킴으로써 청취자가 원하는 공간감을 구현할 수 있도록 하고 있다. 중요한 것은 종전의 이퀄라이져와 같이 Spatial Equalizer$^{(R)}$에 의해 형성되는 음장이 어떤 객관적인 척도에 의해서 평가되는 대신 사용자에 의해 직접 주관적으로 평가되고, 선택된다는 점이다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 사상 함수를 이해하기 위한 가장 간단한 예로, 의 밸런스 노브를 생각하여 보자.
  • 기존의 이퀄라이져 개념을 확장하여, 우리가 원하는 소리의 공간감 혹은 3D sound를 얻기 위한 human-sound 인터페이스를 생각해 볼 수 있다. 소리의 공간감을 조절하기 위한 밸런스 노브인 Spatial EqualizerⓇ의 개념을 새롭게 제안하고, 그 적용 가능성을 검토하는 것이 본 고의 목적이다. 음장 재현 기법과 비교하였을 때 Spatial EqualizerⓇ가 갖는 가장 큰 특징은 사용자가 그 중심에 있다는 것이다.
  • 를 실제 오디오 시스템의 형태로 구현하는 하나의 예로서, 다채널 스피커 시스템을 구축하였다. 이 시스템의 목적은 다수의 스피커를 사용하여 청취자에게 가능한 다양한 형태의 공간감을 제공하도록 하는 것이다. 이를 위해서는 다수의 sound ball을 사용자가 원하는 임의의 지점에 형성할 수 있어야 하기 때문에, 이것을 고려하여 32개의 스피커로 이루어진 구형 어레이를 구성하였다.
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