HRTF를 이용한 홀로포닉스(3D 음향), 헤드폰을 끼고 눈을 감고 들어보세요!

3D에 대한 사람들의 관심이 높습니다. 흔히 실제 사물을 접하는 것과 같은 효과를 누리기 위해 3D TV가 있으며, 극장에서도 3D 영화를 볼 수 있습니다. 음향도 3D를 가능케 하는 음향기술이 있는데, 이를 홀로포닉스(Holophonics)라고 합니다. 헤드폰이나 이어폰을 양쪽 귀에 꽂은 다음 눈을 지긋이 감아보세요. 풍성한 음향과 함께 실제 해당 공간에 있는 듯한 느낌을 받게 됩니다. 물론 청력이 정상이어야 그 느낌을 받을 수 있는데, 여기에 청각 과학이 숨어 있습니다.  

 

이 홀로포닉스(Holophonics) 라는 개념은 아르헨티나 출신의 Hugo Zuccarelli에 의해 1980년에 만들어진 음향 기술 효과입니다. 상당히 오래되었습니다만, 음향의 발전기술에 비해 상업적으로 많은 빛을 보지는 못한 이유 중의 하나가 Hugo Zuccarelli의 기술공개 거부라는 이유가 있습니다. 기술 원천에 대한 논쟁도 있는 것 같기도 합니다. 

CBS 방송에 소개된 적도 있으며, 우리가 알고 있는 마이클잭슨의 음악 'Thriller'에도 이 기법이 사용되었다고 합니다. 이 홀로포닉스에는 청각과학이 숨어 있는데, 우리가 지극히 정상적인 현상으로 여기고 받아들이는 현상에 대해서 과학적인 이론과 근거로 설명하는 경우가 있습니다. 바로 우리가 귀 가 두개인 이유입니다. 이를 과학적으로 설명하는 것이 HRTF(head-related transfer function)라고 하는 것이 있습니다. 

HRTF(head-related transfer function)를 한국어로 설명하자면 머리전달함수 정도 되겠습니다. 쉽게 말하면, 우리가 귀가 두개이기 때문에 특정 음원으로부터 양쪽 귀에 도달되는 소리에 대한 차이가 머리 때문에 발생한다는 것입니다.  

 

인간은 두귀를가지고 있기 때문에 3 차원으로 소리에 반응을 할 수 있습니다. 소리를 듣고서 범위(거리), 방향(위아래),전면과후면(그리고 양쪽)에 대해서 판단을 할 수가 있습니다. 소리의 위치(location)에 대한 추론을 내릴 때 뇌,내이 그리고 외이(귓바퀴)가 함께 상호작용을 하기 때문에 가능한 일입니다. 물론 전제조건은 난청(청력손실)이 있다면, 이러한 판단은 저하될 수 밖에 없습니다. 일차적으로 강도차에 있어서 듣지를 못하기 때문입니다.

 

인간은 한쪽 귀로 부터 들어오는 단서(monaural cue)와 양쪽 귀로부터 얻어진 단서(difference cues 또는 binaural cues)를 비교하여 음원의 위치를 추적하게 되는 것입니다. 여기에서 말하는 양쪽 귀로 부터 얻어진 단서라 함은(차이 단서) 양쪽 귀에 도달되는 시간 차(time difference of arrival)와 양쪽 귀에 도달되는 강도차(intensity of difference)가 동시에 처리하도록 우리의 뇌는 기능을 하도록 되어 있는 것이지요.

 

PHOTO BY soundonsound.com

 

오른쪽 귀와 왼쪽 귀에 대한 HRTF는 xL(t) and xR(t)로 표시되는 오른쪽 귀와 왼쪽 귀에 도달되기 전의 음원의 필터링으로 설명될 수 있습니다. 또한 HRTF는 음원으로부터 고막에 도달되는데까지 변경(modification)사항으로 설명할 수 있겠습니다. 이러한 변경사항에는 청자의 외이의 모양(귀모양), 청자의 머리와 몸 그리고 음원이 제공되는 공간의 음향 특성이 포함됩니다. 이러한 모든 사항들이 소리가 어디에서 들려오지는지를 정확하게 말할 수 있는데 영향을 미치게 됩니다. 참으로 과학적이지 않습니까? 

 

그럼, 이론적인 배경을 설명드렸으니 이러한 홀로포닉스 기술이 적용된 소리를 동영상을 통해 들어보시기 바랍니다. 이어폰이나 헤드폰을 통해서 2채널로 듣는 것이지만, 들어보면 마치 우리가 실제 생활에서 듣던 소리와 똑같은 리얼감이 느껴집니다. 눈을 살며시 감아보시면 더욱 생생합니다. 

 

청취 포인트는 단순히 헤드폰이나 이어폰으로 소리를 듣는 것이 아니라, 정말 현실과 똑같은 리얼리티가 제공된다는 것입니다. 소리가 들려지는 방향과 범위, 앞뒤전후 좌우 등을 동영상 화면과 비교해 보면서 보셔도 좋습니다.

 

 

 

아이폰/아이패드 관련 어플

"3D Audio illusions"

☞ 아이튠즈에서 무료 다운 가능한 어플이오니, 다운 받아서 이어폰으로 청취해 보세요.

 

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