가끔 PC 사운드카드나 MP3 플레이어의 옵션을 보면, '서라운드' 기능이 있을 때가 있습니다. 가상 서라운드 헤드셋 옵션이 아니고, 그냥 평범한 2채널 스피커에 서라운드 효과입니다.
이런 옵션들은 입력이 2채널일텐데, 무엇에 기반해서 무슨 서라운드 효과를 만들어 주는걸까요? 원리가 궁금합니다. 들어봐도 이것이 서라운드가 맞는지 알송달송합니다.
컴퓨터 / 하드웨어
:
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질문
2019.06.03 19:00
2채널 음향을 서라운드로 만들기
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가상 서라운드 헤드폰은 5.1채널이나 7.1채널을 입력으로 받아서, 인간의 공간인지 능력을 역이용하여 머리전달함수(HRTF)로 음향을 합성하는 것입니다. 사람 귀가 양옆으로 2개뿐인데도 앞뒤소리를 구분할수 있는 것을 이용하는 것이죠. 어쨋던 입력이 다중채널이어야 합니다.
하지만 본문의 기능은 애초에 원본부터가 2채널인 음악같은 소스도 서라운드로 만들어 준다고 하는데, 뭘 근거로 서라운드를 만들어 주는건지 모르겠습니다.
요즘 나오는 리얼7.1채널 헤드셋들 같은 경우...고급제품이 아닌이상 가상서라운드판의 본좌인 돌비나 DTS가 시뮬레이션하는 서라운드보다 나을 점이 별루 없을 것입니다. 애초에 리얼 다중채널은 충분한 물리적 공간이 확보되어야 의미가 있는데, 양귀에 채널들이 몰려있으니까요. 음분리같은 영역은 이점이 있을지도 모르겠군요. -
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음 소리의 대역 일부를 잘라서 프로세싱 한다거나 아니면 시간차나 똑같은 객체를 머리 뒤쪽에 하나 더 만들고 프로세싱 하는게 아닐까요?
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그렇네요... 음악 스테리오를 어떻게 서라운드로 만들어 주는거죠???
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https://www.youtube.com/watch?v=Xb6dMYkc6r8
채널 지향 정보를 객체화 시킨 다음에 머리 전달 함수를 이용해서 프로세싱을 해줍니다.
그나마 4채널 이상이면 적어도 1차원적인 정보가 아니라 2차원적인 정보정도는 있어서 앞뒤 구별은 됩니다.
문제는 사운드 엔진이 너무 꾸려서 패닝만 하면 앞뒤 구별 안되고 좌우 구별만 된다는점. -
공간음향 프로세싱이 평범한 2채널 스피커에서도 할 수 있는건가요? 헤드폰에서만 된다고 알고 있었는데... 생각해보니 그런 스피커들도 있었던것 같기도 하고;
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아이들링 2019.06.03 20:03
스피커 기반 서라운드 효과는 HRTF가 아닌 crosstalk cancellation라는 기법을 이용합니다.
사람의 머리쪽에서 양 스피커가 내는 음파가 부딪혀서 상쇄되거나
미세하게 다른 시간에 도착하는 현상을 이용한 기법이라고 대략적으로 알고 있습니다.
이건 4채널 이상의 스피커에도 똑같이 적용되기에 스피커 설치시 모든 스피커의 음파가
듣는사람의 머리에서 교차되도록 설치가 필요합니다.
예제를 찾아보려고해도 HRTF는 정말 많은데 2채널 스피커 3d효과는 전혀 없더군요
꿩대신 닭이라고 이거 한번 테스트 해보시고
https://www.youtube.com/watch?v=mirkZUDOCmE
이건 저도 맞는지 모르겠지만 이것도 있네요
https://www.youtube.com/watch?v=lfQPnmy2pxI
실제 테스트 해본 결과 대부분의 게이밍 사운드 카드 음장효과가 2채널 스피커 기반 3d를
지원할듯 합니다. 크리에이티브는 확실히 지원하구요 -
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아이들링 2019.06.03 20:10
과거 6~8개의 스피커가 일렬로 박혀있는 7.1채널? 5.1채널? 사운드 바도 존재했었는데
이것도 크로스토크 캔슬레이션 기법을 극으로 이용한 제품이었습니다.
하지만 스피커 배치문제로 3d 효과를 느낄수 있는 지점이 너무 좁기에 사장되었죠 -
그럼 이것도 2채널 서라운드가 되기 위해서 5.1~7.1채널을 입력으로 받아야 하는 건가요?
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아이들링 2019.06.03 20:31
크리에이티브는 드라이버랑 음장이랑 통합되어 있어서,
서라운드를 켜면 2채널 셋팅에서도 내부적으로 7.1채널 처리를합니다.
드라이버랑 음장이 별도의 앱으로 분리되어 있거나 플러그인 형식일 경우
직접 테스트 해봐야 알수 있습니다.
보통은 음장앱에서 2스피커, 사운드카드는 7.1을 맞춰야 하더군요
위 두개 공통으로 재생 애플리케이션에서 채널 지정이 가능하다면 7.1로 맞추는게 좋습니다
팟플레이어 같은건 원본 그대로 출력이 낫습니다.
2채널 소스에서 업스케일이 작동안하는 경우가 있거든요 -
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아이들링님 축하합니다.
팡팡!에 당첨되어 10포인트를 보너스로 받으셨습니다. -
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아이들링 2019.06.04 01:26
2채널 서라운드 모드에는 동시에 두가지 기능이 돌아갑니다
2채널이하 소리를 멀티 채널로 올려 주는 기능과
멀티채널 소스를 크로스토크 캔슬레이션(CC)을 적용해주는 기능
멀티채널소스는 CC만 적용되서 나오고, 2채널 소스는 멀티채널화->CC 순서대로 적용됩니다.
2채널 소스를 멀티채널로 올려주는 기능은 특정음역대에 변형필터를 걸어 공간감을 늘려주는
방식이고 업체마다 알고리즘이 미묘하게 달라서 소리가 다 다릅니다.
당연한 이야기지만 다채널 소스 재생시에는 작동하지 않습니다
크롬은 기본출력이 (스테레오 채널 이외에는 무음인) 7.1로 작동하는것 같습니다.
업믹스 엔진이 다채널 소스로 인식해서 작동을 안하는거 같은데, 크롬으로 2채널 음향 들을때
차이점을 못느끼실거에요 flags쪽에서 오디오엔진을 변경하면 업믹스는 작동하긴 합니다만. -
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돌비 아닌가용
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저건 보통 2채널 소스를 5.1채널로 만들때 쓰는 기능 아닌가요?
보통 헤드폰 서라운드 효과는 다채널 소스를 2채널 헤드폰으로 뿌릴때 가상으로 서라운드 효과를 만들어주는 기능인데 주로 hrtf를 사용합니다. 쉽게 예를 들면 헤드폰으로 소리를 들을때 서라운드 부분이 마치 뒤에서 스피커가 있는 것처럼 소리가 나는것 처럼 들리게 해준다던가 하는 기능입니다.
반대로 다채널 스피커용 서라운드 효과는 2채널 소스를 가지고 다채널을 가상으로 만들어 줍니다. 보통 av리시버에도 다 들어가있는 기능이고 주로 돌비를 사용합니다. 제가 쓰는 야마하 rx-483도 돌비가 탑재되어 있네요.
사실 특별한건 없고 돌비 네오6 시네마 기준으로
센터, 서브우퍼 : 100% 모노 사운드
좌우 : 스테레오에서 모노 사운드를 제거한 소리
서라운드 L,R : 스테레오 음원에서 좌우 위상이 반전 된 부분 (좀더 소리가 큰쪽으로 몰림)
으로 되어 있습니다.
근데 사진을 다시 보니 2채널 스피커에서 다채널 서라운드를 구현하는 기능인거 같네요. 아마 이것도 위상차를 쓴 방식인가 그럴 거에요.. -
그렇게 2채널을 다채널로 만들면, 결과물이 어떤 의미를 갖는건가요? 2채널 스피커를 여러개 복사해서 배치하는 효과인가요?
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2채널을 다채널로 서라운드화해서 재생시키면 스테레오 소스를 가지고 여러군데서 출력해 줍니다. 그래서 아무 음악을 들어도 나름 재미있게 감상할 수 있어요.
예를들면 보컬은 센터스피커에서만 나오고 코러스는 서라운드 스피커에서만 나온다던가, 악기들은 프론트와 센터로 나오고 리버브(울림)효과는 서라운드에서 나온다던가 하는 식이요.
이게 영상을 틀어도 효과를 안켠것 보단 낫습니다. 다른건 그렇다치고 일단 대사가 센터에서 나오니까... -
그럼 실제로 5.1채널 동영상을 시청해도, 리어에서 나오는 소리가 실제로 뒤에서 들리는것처럼 느껴지고 그런 효과는 없는 서라운드인건가요?
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진퉁 5.1채널 동영상을 틀때는 윈도우에서 우선 5.1채널 설정을 해줘야 합니다. (반대로 2채널 소스를 틀때도 마찬가지) 이게 윈도우에서 실제 소스와 채널설정이 다르면 (특히 5.1채널 설정 상태에서 2채널 소스 재생시) 서라운드 효과가 하나도 안 걸립니다. 왜냐면 이미 내부적으로 2채널짜리 사운드가 5.1채널으로 믹싱되서 나가는 형태라..
아무튼 설정을 제대로 한 후 진퉁 5.1채널 영상을 재생하면 서라운드 효과는 자동적으로 off되고 원래 소스 그대로 출력되는 방식이네요. 물론 뒤에서 소리가 나고요.
본문의 사운드카드가 동일한 방식인지는 모르겠지만 (사실 지금 뭔가 서로 말하는게 꼬이고 있는 느낌이;) 제 리시버는 그렇게 작동합니다.
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