3D 입체 3차원 스피커 개발

 

3D 입체 3차원 스피커 개발

 

KAIST 기계공학과 김양한. 최정우 교수 연구팀은 3차원 공간에 자유롭게 가상 스피커를 자유 자재로 구현할 수 있는 '사운드 볼 시스템'을 개발했다고 2012.10.10일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 TV 아래에 7-8개 스피커를 일자형으로 내장하는 것으로 입체 음향을 구현할 수 있다. 여기서 나오는 음파들이 상호 작용해 청취자가 원하는 지점에 사운드 볼을 만들어 내는 것이다.

 

최정우 교수는 "현존 최고의 입체 음향 기술인 일본 NHK의 22.2채널 시스템은 스피커 22개와 우퍼 2개가 필요하다 하지만, '사운드 볼 시스템'을 통해 사운드 볼 22개를 생성하는 TV를 만들면 그 모두가 불필요해지는 것"이라고 말했다. ‘사운드 볼 시스템’은 여러 개의 스피커를 이용해 원하는 지점에 음향 에너지를 집중시킨 후, 집중된 지점에서 다시 전파되는 소리를 이용해 가상 스피커(사운드 볼)를 만드는 기술이다.

 

여러 개의 단극 음원을 조합한 다극 음원(multipole)을 사용하고 지향성(directivity) 조정을 통해 원하는 음장을 만들어 탁월한 청취 선명도를 이끌어 냈다. 이번 시스템 개발로 원하는 위치에 자유 자재로 소리를 집중시킬 수 있어 3D TV에 적용할 경우 소리도 사람에게 다가오는 것처럼 느껴져 시각과 청각 모두 3D 기능을 갖춘 진정한 의미의 3D TV를 경험할 수 있게 됐다.

 

연구진은 2012년 상용화를 목표로 사운드 볼 기능을 장착한 3D TV를 국내 업체와 개발 중이다. 김양한 교수는 “홈씨어터, 영화관, 공공 장소 등에서 이 시스템이 적용되면 새로운 3차원 음향 기술이 가지고 있는 효과를 느낄 수 있을 것”이라며 “2012년 09월 국내 굴지 전자 업체와 TV용 3차원 음향 시스템 개발을 착수한 상태”라고 말했다.

 

오케스트라의 공연을 시청할 때 바이올린·첼로 등 악기별로 사운드 볼 시스템을 만들어 실제 연주 위치와 똑같이 배치하면 공연 현장의 느낌을 그대로 살릴 수 있다. 콘서트장이나 경기장에 직접 앉아 있는 것처럼 생생한 사운드를 내는 새로운 입체 음향 시스템을 구현할 수 있다.

 

현재 가정에서 주로 사용하는 입체 음향 시스템은 5.1채널 홈시어터이다. 각기 다른 소리를 내는 스피커 5개와 저음 전용 스피커(우퍼)를 청취자의 전후좌우에 설치하는 방식이다. 스피커 여러 대를 설치할 공간이 있어야 하고 배선도 번거롭다.

 

하지만, 3차원 '사운드 볼 시스템'은 단 한 대의 TV나 오디오에 여러 대의 큰 스피커가 필요한 입체 사운드 시스템을 그대로 구현할 수 있는 것이다. 연구 결과는 미국 전기 전자 공학회(IEEE)가 발간하는 국제 저널 'IEEE TASLP' 2012.10월호에 게재됐다.