본 글은 상용 공간 음향 효과의 작동 원리를 분석하고, 가상 서라운드 및 바이노럴 오디오 기술에 대한 깊이 있는 논의를 담고 있습니다. 임펄스 응답(Impulse Response)을 이용한 컨볼루션 리버브 등 전문적인 음향 처리 기법과 이를 활용하는 상용 제품들의 장단점을 비판적으로 다룹니다.
핵심 포인트
가상 서라운드 구현은 임펄스 응답 기반의 복잡한 음향 처리를 사용합니다.
저음 증폭이나 과도한 음향 처리는 때로 청취 경험을 해칠 수 있습니다.
중립적인 음색의 기기를 찾기 어려워지고 있으며, 기술적 한계가 드러납니다.
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12년 전 글이지만, 직접 만든 상용 공간 음향 효과의 작동 원리를 정리한 적이 있음. https://hajo.me/blog/2014/12/28/how-surround-sound-for-headp....
이 플러그인은 George Lucas의 영화 Red Tails 마스터링에도 쓰였으니 음질은 괜찮았던 셈임. Apple이 KExt 권한을 막아 Mac 앱은 오래전에 중단했지만, 기술을 매각해서 지금도 살아 있음.
TV에는 Dolby Atmos 장치로 인식되고 헤드폰 내부에서 가상 서라운드를 구현하는 제품을 만들까 계속 고민 중임. 작동하는 시제품도 있고, 이 기술을 발명한 오디오 엔지니어는 이후 Grammy 후보에 두 차례 올랐으며 할리우드에서도 좋아함. 그래도 하드웨어는 마진이 낮은 편이라 투자자를 설득하기 어려움.
“사운드 엔진 두 개 중 하나는 NEW AUDIO TECHNOLOGY에서 라이선스함”이라는데, 게이밍 헤드셋의 가상 서라운드를 쓰려면 계정에 로그인해야 하는 이유가 이것인지?
음향 처리는 잘 모르지만, 한 소리의 특성을 오디오에 적용하는 FL Studio의 Fruity Convolver가 떠오름. 특이한 공간에서 녹음한 잔향과 기타 앰프 등 흥미로운 효과가 내장되어 있음.
글 첫머리의 오디오를 마지막에도 비교해 볼 수 있었으면 좋겠는데, 직접 목소리를 녹음해야 했음. 효과를 켜고 끄는 방법도 보이지 않아 실제로 무엇이 달라지는지 파악하기 어려움.
2000년대에 바이노럴 마이크로 녹음한 virtual barbershop이라는 MP3도 생각남. 찾아보니 YouTube에 있음!
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그게 임펄스 응답임. 공간이 선형·시불변 필터처럼 작동한다면 쉽게 계산할 수 있고, 이 글은 기본적으로 그 조건이 성립하는지와 얼마나 잘 복원되는지를 검증하는 내용임.
주황색 아이콘을 누르면 효과를 켜고 끌 수 있고, 주변 고리로 내장된 저음 효과를 조절할 수 있음. 목소리에는 별 효과가 없을 수도 있지만, 구성이 복잡한 음악에서는 차이가 들릴 것임.
내가 관심을 갖게 된 Wikipedia의 비슷한 예제도 있음. https://en.wikipedia.org/wiki/File:BinauralPaper.ogg.
임펄스 응답이라고 하며, 큰 홀 같은 실제 공간의 음향을 모델링하는 컨볼루션 리버브를 만들 때 사용함.
구현에 들어간 노력과 재능은 인정하지만 결과는 끔찍하게 들림. Bose 제품 대부분이 이런 소리를 내서 이런 과도한 처리를 “Bose 토사물”이라고 부를 정도로 거슬림.
요즘 TV, Bluetooth 스피커, 헤드폰 모두 값싸고 작은 드라이버의 한계를 덮으려고 공격적인 음향 처리를 하는 듯함. 중립적인 음색의 기기를 찾기 점점 어려워짐. 음악이 1950년대 초등학교 강당 스피커에 정원 호스를 테이프로 붙여 놓은 것처럼 들리는데, 무엇이 매력인지 모르겠음.
저음이 너무 강하면 아이콘 주변의 서브우퍼 슬라이더로 줄일 수 있음. 이미 저음이 강조된 곡은 낮춰야 할 때도 있음.
내 Jabra 헤드폰은 기본적으로 별도 처리를 하지 않는 듯하며, 나는 이 효과를 적용한 소리를 더 좋아함. 헤드폰이 이미 저음을 증폭하거나 다른 효과를 적용한다면 효과가 중첩되어 거슬릴 수 있음. 영상을 녹화한 뒤 실행 중인 데몬을 통해 재생했을 때 직접 겪기도 했음.
취향 차이인 듯함. 나는 음악이 조금 더 먼 곳에서 들리는 느낌을 좋아하며, 불쾌하게 느끼는 부분은 저음 증폭일 수도 있음.
Bose의 기술과 과학은 존중하지만, 그 위에 억지스러운 음색 취향을 덧씌우는 게 싫음. 저음을 조정하고 중음을 줄여 콘트라베이스를 부각하고 피아노와 보컬의 존재감을 살리는, 재즈에 맞춘 설정 같음.
주말에 이삿짐을 싸다가 Stereolab CD를 발견해 물려받은 책장형 음향 도파관 라디오로 들었는데, 45분쯤 지나자 좋아하던 밴드의 음악이 고통스럽게 반복되기만 한다고 느꼈음.
반복적인 모토릭 베이스도 특징이지만, 부드러운 노래와 섬세하고 복잡한 신시사이저·오르간 선율도 핵심임. 중저음에 치우친 튜닝이 그걸 전부 가려 버린 셈임.
그래서 1991년산 Harman-Kardon 앰프를 수리했고, 요즘은 이걸로 CD와 LP를 점점 더 많이 듣고 있음. 당시 구입한 Revox 스피커나 HifiMan Edition XS를 연결하는데, 후자는 정말 놀라운 제품임.
내 음반 소장품 기준으로는 1980년대가 믹싱의 정점임. 1970년대는 실험이 많았고, 1990년대는 이미 압축이 과해졌음.
원하는 정확하고 중립적인 음색이라면 Etymotic 제품을 찾아보면 됨. 글쓴이가 원하는 효과는 ffmpeg의 earwax 오디오 필터임.
작은 스피커로 서브우퍼를 흉내 내듯 저음과 고음은 올리고 중음은 깎는 유행이 빨리 사라졌으면 좋겠음. 글쓴이가 원하는 소리를 만드는 건 자유지만, 공연과 야외 음향에서도 이런 설정을 많이 써서 싫음.
음악을 지나치게 크게 듣는 사람들이 이런 소리를 좋아하는 게 아닐까 싶음. 듣다 귀가 먹먹해지면 볼륨이 너무 큰 것임.
이 방식은 말소리 대역인 중음을 비워 먹먹함을 덜 느끼게 하고, 강한 저음 덕분에 소리가 얇거나 날카롭게 느껴지지도 않음. 그래도 강한 저음은 청력을 손상시킬 수 있음.
오디오 애호가 커뮤니티에서는 Dolby Atmos 음악의 다운믹스에 관심이 많음. 5.1 서라운드이고 다이내믹 레인지가 훨씬 넓기 때문임. 예제는 여기 있음. https://github.com/peqdb/macos.
Windows용 Apple Music에는 설정에서 스테레오로 다운믹스하는 옵션이 있음. 여기 있는 음악으로 시험해 보면 됨. https://helloatmos.app/library/. 머리 전달 함수(HRTF) 로 공간 음향을 실험하는 사람들도 있지만, 음악에는 그리 좋지 않다고 봄.
다채널 오디오를 제공하는 곳이 드물어서, 주로 Linux에서 일반 스테레오 음악으로 이 효과를 구현하려 했음. Netflix도 Mac에서는 지원하지만 Linux에서는 지원하지 않음. 이 링크는 기억해 두겠으며, 다운믹스도 추가하면 좋을 듯함.
특정 주파수 대역을 서로 다른 음원 위치로 보내면 괜찮게 들릴지, 이를 다운믹스와 결합할 수 있을지도 궁금함.
지금까지 원했던 효과는 모두 복원했지만 이 방법도 살펴볼 예정임. 내가 쓴 기법처럼 시험용 주파수 스윕을 녹음한 것만으로 학습하는 옵션도 있음.
현재 접근법으로 처리할 수 없는 비선형 모드에서는 학습 모델이 더 복잡한 함수를 표현하는 데 유용할 듯함. 기존 시험으로 현재 방식이 실패하는 정도도 정량화할 수 있음.
별로 설득되지 않음. Nothing Ear의 공간 음향 효과가 훨씬 사실적으로 들리며, Nothing이 이 분야 최고의 알고리즘을 갖고 있을 것 같지도 않음. 코덱이나 컨테이너와 무관하게 작동하므로 내가 알기로는 순수한 후처리임.
Nothing Ear 효과와 비교해 보고 싶음. 선형·시불변이라면 시험 음원을 재생하고 결과를 녹음한 뒤, 자동화 스크립트로 응답을 추출하면 될 것임.
목표는 가장 사실적인 공간 음향이 아니라 예전에 좋아했던 특정 효과를 재현하는 것이었음. 다른 답글에서 나온 earwax도 원하는 소리에 꽤 가까움. 글을 올린 덕분에 역공학해 볼 만한 다른 효과도 추천받게 됐음.
오히려 SADIE나 MIT처럼 기술적으로 가장 정확한 것들이 듣기에는 가장 인상적이지 않음. 결국 어떤 소리가 가장 좋은지는 주관적인 질문으로 남는 듯함.