입체음향 시스템 종류와 설명 - RSS, Dolby, 홀로포닉스, 아헤나콥 등등


입체음향 시스템 종류와 설명 - RSS, Dolby, 홀로포닉스, 아헤나콥 등등

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입체음향 시스템 종류

RSS Roland sound space 

RSS는 더미헤드계의 시스템을 마이크로 프로세서 의하여 시뮬레이션 하는 방식으로 전자악기는 그 구조상 라인 출력을 앰프, 스피커를 울려야만 녹음이 가능한 점을 개선 하였다. 따라서 악기과 직접 접속도 손쉽게 할 수 있다. 
 

RSS는 사용자의 선택에 따라서 스피커 모드와 헤드폰 모드를 선택할수 있다. 
 

RSS의 최대 이점으로는 녹음이 간편하고 재생시 사용자는 어떠한 종류의 프로세서도 필요하지 않다는 것이다. 따라서 호환성이 대단히 높으며 재현성 또한 우수하다. 
 

음악뿐 아니라 방송, 게임, 멀티미디어 등 각 분야에 걸쳐 거의 모든 용도에 우수한 사용성을 보인다.

 

돌비서라운드 Dolby surround 

돌비서라운드는 영화용을 기본으로 한 "3-1방식"의 노멀모드와 센터체널을 허음상으로 하는 펜티엄모드가 있다. 
 

돌비 방식에서의 최대장점 이라면 2채널 스테레오와 호환성이 있다는 점이다. 그러나 최대의 약점은 채널의 숫자만큼을 재생하기 위해서 채널수만큼의 스피커와 앰프 그리고 디코드가 필요하다는 것이다.


서라운드 Surround 

서라운드란? "음으로 에워싸인다"라는 의미이며 2채널 이상의 스테레오 감에 의해서 평상시에 우리들이 실제로 듣고 있는 자연스런 공간음향을 재현하는 것이 목적이다. 
 

서라운드 방식에는 디스크리트 방식, 매트릭스 방식, 의사 서라운드가 있다. 2proo

현재 상용화 수준으로 개발된 해외의 대표적인 알고리듬 및 제품들로는
싱가포르의 크리에이티브(creative)사가 개발한 멀티미디용 사운드카드인 AWE641E 

미국의 SRS(sound retrieval system)연구소가 발표한 트루서라운드(trusurround) 

미국의 스패셜라이저 오디오 연구소의 인콤패스(enCOMPASS) 

호주의 레이크DSP사의 휴론(huron) DSP라는 전용보드의 이탈리아의 파로마 대학의 오로라(aurora)라는 에플리케이션 등이 있다. 


일본의 하마다(hamada)교수는 두 개의 스피커가 인접할 경우 스테레오 효과가 떨어지는 것을 개선하기 위해 스테레오 다이폴 시스템(stereo dipole system) 을 제안했고 미국의 크리스탈리버 엔지니어링사는 청취자가 머리를 움직일 경우 음파의 입사 각도가 달라져 음상의 방향감이 달라지는 것에 착안, 헤드트레커로 청취자의 머리움직임을 추적해 머리움직임에 따른 방향감을 실시간으로 생성하는 시스템인 컨볼보트론(convolvotron)을 개발하였으나 헤드폰 전용으로 장비가 고가인 단점이 있다.
또 미국의 조지 워싱턴 대학에서는 사운드 렌더링(sound rendering)이란 기술을 소개 했다.

 

홀로포닉스 Holophonics 

유고스컬리에 의해 만들어진 홀로포닉은 기본적으로 더미헤드(링고)를 사용해서 녹음하는 타입의 시스템이다. 

그러나 마이크 이후의 프로세싱이 블랙화되어 있기 때문에 이시스템을 사용한 레코딩이나 라이브에는 항상 스컬리자신이 오퍼레터로 참가하고 있고 그래서 등장한지 10년이 지다도 그 기술은 아직 비밀로 되어 있다. 
 

이 홀로포닉 효과는 헤드폰으로 청취하는 경우에는 다른 더미헤드계의 시스템과는 별차이가 없다. 그러나 재생장치를 스피커로 바꾸면 그 차이가 확연히 나타난다. 

즉 스피커재생에서 최적인 위치(sweet spot)를 한정시키지 않는다. 
 

또한 최악의 경우 모노랄 재생에도 3차원 재현효과가 가능한 것 등은 다른 더미헤드계 시스템으로는 흉내내지 못할 것이다. 이러한 이유로 홀로포닉은 뮤지션들로부터 기대가 높다. 
 

스피커가 하나뿐인 라디오,독특한 음향특성을 갖는 자동차안 등에서도 재생장치의 구애됨이 없는 것이 홀로포닉의 절대적인 장점이다. 마이클잭슨 등이 이 방식을 사용해 앨범을 만들고 있다.

 

아헤나 콥 Ahenna cops 

인간의 청각은 귀의 위치와 형태 및 얼굴의 들어가고 나온 부분에 의해 변화된 음의 음량과 음질, 위상차를 뇌가 해석하여 음원의 위치를 파악하도록 되어있다. 

즉 우측에 있는 음원에서부터 거리가 다르므로 음량차와 위상차가 생기고 귀의 복잡한 형사에 의해 음의 반사, 흡음되어 이퀄라이징의 설정차가 생긴다. 그리고 이 차이가 음장파악의 관건이 되어 있다. 

그점을 생각하면 더미헤드계의 입체음향 시스템이라는 것의 실제 원리를 이해할 수 있다. 
 

그래서 서독 아헨대학의 연구로 생겨난 HEAD ACOUTIC사의 더미헤드 마이크로폰 시스템이 아헤나 콥(Ahenna cops)이다. 
 

아헤나 콥은 이 정교한 더미헤드를 사용해서 프로세서에 의한 이퀄라이징 등으로 입체음향을 시뮬레이트 한다. 당연히 일반적인 더미헤드 시스템과 같이 기본적으로 헤드폰 재생이 필요하지만 그 입체음향 재생효과 자체는 매우 우수한 것이다. 
 

주로 자연음을 레코딩힌 소프트가 많지만 펜스 오브 데펜스의 라이브 비디오 사운드처럼 일단 MTR 로 녹음한 것을 4개의 스피커로 나누어 재생, 대각선의 교차점에 위치한 아헤나 콥으로 녹음하는 방법으로 제작된 소프트도 있다.
 

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사이버포닉 Cyber phonic
 

사이버포닉은 고감도의 바이오닉 마이크로 폰으로 인간의 귀가 여러 가지 요소에 의해 간섭을 일으키는 패턴을 코드화해서 보내 음의 3차원 정보를 뇌가 분석하여 음장을 인식한다는 청각의 매커니즘을 연구한 것이다.
즉 간섭패턴의 코드화 프로세서를 인공적으로 시뮬레이트 한 것으로 더미헤드와 프로세서 부분으로 구성된 이 시스템은 어떤의미에서 홀로포닉과 거의 같다고 볼 수 있지만 홀로포닉이 블랙박스화 되었기 때문에 단정적으로 말할 수는 없다. 
 

다만 그 효과는 거의 같고 보통 스테레오 스피커로 재생해도 4스피커사운드 시스템을 능가하는 박진감을 갖고 있다.

 

Q-SOUND 

캐나다의 Q 사운드 알고리듬은 원칙적으로 일상적인 스테레오 재생시스템장치 이외의 하드웨어를 새로 추가하지 않고 2채널의 음향재생 신호를 생성하는 녹음 기술이다. 2proo.net

특이한 사항으로는 일반적으로 사용되는 머리전달함수를 사용하지 않고 인간의 청각 신경계를 포함한 전달함수를 모델링하여 입체음향을 녹음하는 것으로 알려져 있다.

 

3S Spectral surround system 

3S의 입체음 생성 알고리듬은 기존생성 기법과 완전히 다르다. 

입체음성 알고리듬은 원래의 스테레오 신호와 그 역상 신호가 스테레오 이미지를 최대로 확장시킬 수 있다는 것을 기본으로 하고 있다.

그러나 3S의 스테레오 확장 기능은 왼쪽, 오른쪽 원래 스테레오 신호에다 주파수 대역별로 크기가 조절된 스테레오 역상신호를 가산해 이루어진다. 또 3S에서 생성 확장된 스테레오 이미지는 모든 가청주파수 대역에서 일정한 크기를 갖지 않는다. 
 

주파수 대역별로 이미지의 선택적인 강조는 다음 이유로 인해 스테레오 이미지를 더욱 확장시킨다. 

실황공연에서는 주의 반사 및 잔향필드가 직접사운드에 의해 차단되지 않지만 녹음 공연시에는 주변사운드가 직접사운드에 의해 차단되어 실황 공연에서와 같은 동일한 느낌으로 인식되지 않는다. 
 

3S에서는 이러한 주변 사운드를 되살려 실황공연과 같은 효과를 부여하는 것이다. 
 

음의 조화를 위해 저역 대역에 관련되는 신호성분들은 강조하고 중역대역의 신호는 원음과 같은 크기를 유지하며 고역대역에서는 스테레오 이미지를 확장함으로서 청취자가 편안한 분위기를 느낄 수 있도록 하는 것이다. 입체음 생성기술인 3S는 2개의 스피커만으로 3차원 입체음향 효과를 낼 수 있으며 스테레오 원음의 재처리 과정을 최소화 함으로서 원음의 충실도를 유지할 수 있다. 
 

가청주파수대의 3대역에 대한 선별적 신호처리를 함으로서 보컬대역의 신호를 원음과 같은 수준으로 유지해 최대의 입체음향을 생성할 수 있다.

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