[발언] 서라운드 오디오(Ⅰ) 특장점

[이군배]

☞카페 개설 20주년 기념-특별 연재 글

< 4부 > 서라운드 오디오, 마니아 전유물이 되지 않으려면...
Ⅰ. 서라운드 오디오 특장점(용어 정리)

현재 가정에서 들을 수 있는 서라운드 오디오는, 사실상 8ch까지가 한계지만, 객체기반 오디오는 7.1.4ch로 구축이 가능합니다. 그렇지만 거실과 같은 환경에선 설치의 한계성으로 인해, 사운드 바가 TV에 내장되거나, 세트로 함께 사용되는 경우가, 서라운드 음향으로 정착이 되어가고 있어, 채널(~32ch)이 늘어나는 서라운드 음향의 효과를 가정에서 온전하게 청취하기는 더욱 어려워지고 있습니다.

설사 온전한 서라운드 음향 시설(전용룸)을 구축한다고 해도, 서라운드 음향 표준이 제각각이다보니, 모든 서라운드 음향을 청취하기런 사실상 불가능한 상황입니다. 해서 정리를 해보았습니다. 복잡하고 다양해지는 서라운드 음향에 대해 나름의 기준으로 정리를 해보았습니다.

▶홈시어터 오디오의 종류와 발전(보편적 수준)

오디오 명

아날로그

오디오

디지털 오디오(홈시어터 오디오)

SD오디오

HD오디오

UHD오디오

적용

디스크

비디오

Tape

DVD

블루레이

4K 블루레이

(ULTRA HD

BLU-RAY)

8K 블루레이

(?)

방송

아날로그

SD/HD

HD/UHD(4K)

UHD(4K)

UHD(8K)

오디오 포멧

2ch

(스테레오

/STEREO)

5.1ch

(Dolby Digita

(AC-3)/DTS)

~7.1ch

(Doly TrueHD

/DTS HD MA)

~11.1ch

(Dolby Atmos

/DTS:X

~22.2ch

(DTS:X Pro

32ch)

서라운드

음향 특성

좌우

좌우360도

좌우 360도

객체기반+

좌우 360도

상하 180도

객체기반+

상하좌우

360도

*SD Audio : Dolby Digital, DTS　/ -5.1Ch / 광(S/PDIF)

*HD Audio : Dolby TrueHD, DTS HD MA, LPCM / ~7.1Ch / HDMI 1.4

*UHD Audio : Dolby Atmos, DTS:X, Auro 3D 11.1Ch~ / HDMI 2.0

☞한-미-일 UHD방송용 오디오 규격
국가	한국 UHD(지상파)	미국 UHD(지상파)	일본 UHD(위성)
방송방식	ATSC 3.0	ATSC 3.0	ISDB-S3
음향 표준	MPEG-H 3D	Dolby AC-4	MPEG-4 AAC
지원 수준	7.1.4ch	7.1.4ch	22.2ch
실 방송	2ch	2~7.1.4ch	2~22.2ch (D-THEATER)
※한국과 미국이 같은 ATSC 3.0을 사용한다고 해도, 음향 표준이 달라, 미국서 들여온 UHDTV는 국내에서 사용에 문제(음향)가 있을 수 있다.

※디지털 서라운드 음향은, 어떤 기준으로 적용 하느냐도 중요하지만, 같은 오디오 소스를 가지고 청취를 한다면, 디지털 서라운드 음향은, 재생기가 디코딩(재생)을 하지 않고, 음향기기(AV리시버/사운드 바)가 디코딩(재생)을 하기 때문에, 음질은 음향기기와 스피커 성능에 의해 경정이 된다.

1.LPCM 오디오

LPCM

PCM은 Pulse-code modulation의 약자이고, LPCM은 Linear Pulse Modulation의 약자입니다. 해서 PCM=LPCM 라고 봐도 되며, 다른 점은 PCM은 2ch을 이야기 하고, LPCM은 5ch이상을 말합니다. 해서 LPCM은 압축하지 않은 서라운드 음향을 말하고, PCM은 FM라디오처럼 압축하지 않은 STEREO 음향을 말합니다. 즉, 아날로그 음향이라 할 수 있어, 음질이 좋지만, 압축을 하지 않는 관계로 용량을 많이 차지하여, 적용하는 일이 줄어들고 있습니다.

음악 공연과 같은 음반은 아직도 상당수 LPCM으로 제작을 하기도 하지만, 대다수의 분들이 청취하는 음향기기가 AV리시버나 사운드 바 이기 때문에, 이러한 흠향기기가 Hi-Fi음향 기기처럼 양질의 음질을 구현하지 못해, 대다수의 음반도 Dolby 음향이나 DTS 음향으로 제작이 되고 잇습니다.

2.MPEG-H 3D 오디오

MPEG-H 3D

MPEG-H 3D Audio는, ISO/IEC 23008-3(MPEG-H Part 3)로 규정된 것으로, 오디오를 오디오 채널, 오디오 객체 또는 고차원의 엠비소닉스(HOA)로 부호화하는 것을 지원하기 위해 ISO/IEC 동화상 전문가 그룹(MPEG)이 개발한 오디오 코딩 표준입니다. MPEG-H 3D 오디오는 최대 64개의 스피커 채널과 최대 128개의 코덱 코어 채널을 지원합니다.

객체는 단독으로 사용하거나 여러 채널 또는 HOA 컴포넌트와 결합하여 사용할 수 있습니다. 오디오 객체를 사용하면 MPEG-H 디코더로 렌더링하는 중에 객체의 위치나 게인(gain)을 조정함으로써 프로그램의 상호작용이나 개인화가 가능해집니다. 오디오는 개선된 수정 이산 코사인 변환(MDCT) 알고리즘을 사용하여 인코딩 됩니다.

채널, 객체, HOA 컴포넌트는 몰입감있는 소리, 모노, 스테레오, 또는 서라운드 사운드를 전달하기 위해 사용할 수 있습니다. MPEG-H 3D 오디오 디코더는 수많은 표준 스피커 구성 및 잘못 위치된 스피커에까지 비트스트림을 렌더링할 수 있습니다. 헤드폰 청취용 스테레오 렌더링 또한 지원합니다.

상용화는 스마트폰의 서라운드 음향을 목표로 하였으나, 적용한 스마트폰이 없고, 한국의 지상파 UHD방송과 중국 UHD방송에 일부 적용이 되고 있으나, 관련 음향기기가 거의 출시되지 않아, 향후 지속적으로 나갈 수 있을지는 좀 더 지켜봐야 할 것으로 보입니다.

3.AURO 3D 오디오

Auro 3D

Auro-3D는 몰입 형 3D 오디오 형식입니다. 5.1 사운드 형식에 사용되는 단일 수평 레이어를 기반으로하여 3 개의 사운드 레이어 (서라운드, 높이 및 천장 천장)를 따라 설계되었습니다. Auro-3D는 전통적인 2D 서라운드 사운드 시스템 위에 청중 주위에 높이 레이어를 추가하여 공간적인 음장을 생성합니다. 이 추가 레이어는 하위 서라운드 레이어에 존재하는 사운드를 보완하는 지역화 된 사운드와 높이 반사를 모두 표시합니다. 녹화 중에 캡처 된 높이 정보는 표준 5.1 서라운드 PCM 캐리어에 혼합되고 재생 중에 Auro-3D 디코더는이 스트림에서 원래 녹화 된 높이 채널을 추출합니다.

4.DOLBY 오디오

Dolby Atmos(AC-4)

사용하면 오버 헤드를 포함하여 모든 방향에서 사운드가 생생합니다. 이 형식은 채널 기반 오디오 베드와 객체 지향 사운드를 결합하여 극장 주변에 특정 효과를 배치하고 이동하여 숨 막힐 정도로 사실적이고 매혹적인 음향 분위기를 만듭니다. 사운드 디자이너와 아티스트는 3D 공간에서 자유롭게 믹스하여 서라운드 채널을 통해 효과를 조정하고 개별 높이 채널로 원활한 오버 헤드 차원을 추가 할 수 있습니다. 상업 극장에서는 최대 128 개의 오디오 트랙과 64 개의 고유 한 스피커 피드를 지원합니다. 홈 시어터 적응은 서라운드 구성에 맞게 자동으로 조정됩니다.

Dolby TrueHD

Dolby TrueHD는 Dolby의 최신 무손실 기술로 고화질 디스크 기반 미디어를위한 최고의 오디오 경험입니다. Blu-ray Disc의 Dolby TrueHD를 사용하면 시청자가 레코딩 및 마스터 링 과정에서 캡처 한 내용을 정확히들을 수 있으므로 홈 시어터 경험에 뚜렷하고 관련있는 오디오 존재감을 선사합니다.

Dolby Digital Plus

Dolby Digital Plus는 압축이 덜 필요하고 더 많은 채널 (최대 7.1)을 제공하기 때문에 고화질 패키지 미디어에서 "DVD보다 우수한"사운드를 제공하는 차세대 오디오 형식입니다. Dolby Digital Plus는 또한 향후 멀티 채널 오디오의 방송 및 스트리밍을위한 새로운 코딩 효율성을 제공합니다.

Dolby Digital EX

Dolby Digital EX는 5.1 채널 재생에 중앙 후면 채널을 도입하여 서라운드 사운드 경험을 6.1 채널로 확장합니다. 왼쪽 및 오른쪽 서라운드 채널의 오디오 정보를 지능적으로 식별합니다. 청취자 뒤에 배치 된 1 개 또는 2 개의 스피커는 전후방 사운드 및 청취자 바로 뒤에서 발생하는 사운드에 대해 더욱 사실감을 제공합니다.

Dolby Digital(AC-3)

Dolby Digital은 최대 5.1 개의 맑고 선명한 디지털 서라운드 사운드 채널을 제공하는 강력한 오디오 형식으로 엔터테인먼트에 생명을 불어 넣습니다. 영화, 방송 및 DVD의 세계적인 표준 인 Dolby Digital은 홈 시어터 서브 우퍼에서 타의 추종을 불허하는 오디오를 제공하여 흥미롭고 포근한 서라운드 사운드 경험을 제공합니다.

Dolby Digital Live

Dolby Digital Live는 PC 또는 게임 콘솔의 모든 오디오 신호를 실시간으로 Dolby Digital로 변환하여 단일 디지털 케이블을 통해 홈 시어터 시스템에 쉽게 연결할 수 있습니다. 사용자는 Dolby Digital 디코딩 기술이 탑재 된 홈 시어터 수신기 또는 기타 장치를 통해 흥미 진진한 사실감으로 PC 또는 게임 오디오 엔터테인먼트를 즐길 수 있습니다.

Dolby Surround

Dolby Surround 기술은 VHS의 TV 방송 및 장편 영화와 같은 미디어 용 오디오 트랙 4 개 (왼쪽 / 중앙 / 오른쪽 / 모노 서라운드)를 2 개의 오디오 트랙으로 인코딩합니다. Dolby Pro Logic 기술이 포함 된 시스템에서 오디오는 원래 4 채널 서라운드 사운드로 재구성됩니다.

Dolby Pro Logic

Dolby Pro Logic은 Dolby Surround 영화 콘텐츠를 4 개의 서라운드 사운드 재생 채널 (왼쪽, 중앙, 오른쪽 및 서라운드)로 디코딩합니다. Dolby Pro Logic II Dolby Pro Logic II는 스테레오 (2 채널) 영화, 음악, TV 또는 게임 오디오 소스에서 매혹적인 서라운드 사운드 경험을 제공합니다. 청취자는 마치 청취자 주변에서 일어나는 것처럼 느껴지는 완전하고 매력적인 서라운드 사운드의 추가 된 고급 스러움과 함께 원본 스테레오 콘텐츠의 모든 세부 사항과 미묘함을들을 수 있습니다.

Dolby Pro Logic IIx

Dolby Pro Logic IIx는 모든 스테레오 (2 채널), 5.1 또는 6.1 영화, 음악, TV 또는 게임 오디오 소스에서 생생한 7.1 채널 서라운드 사운드 경험을 생성합니다. Dolby Pro Logic IIx는 신호를 검사하고 해당 정보를 사용하여 오디오를 최대 7.1 채널의 매우 사실적이고 자연스러운 서라운드 사운드로 확장합니다.

Dolby Pro Logic IIz

Dolby Pro Logic IIz는 전면 높이 채널 추가를 통해 홈 시어터 청취에 새로운 차원을 도입하여 음악, 영화 및 비디오 게임의 공간을 향상시키는 7.1 또는 9.1 재생 시스템을 만듭니다. 높이 정보는 콘텐츠 제작자의 원래 의도를 존중하면서 서라운드 스피커의 사운드를 보완합니다.

Dolby Headphone

Dolby Headphone은 모든 헤드폰 세트를 사용하여 개인적인 서라운드 사운드 경험을 제공합니다. 음악, 영화 및 게임을 재생하면 더 넓고 개방적이며 드라마틱 한 사운드가 생성되어 청취의 편안함이 향상되고 청취자가 주변에서 일어나는 것처럼 느껴집니다.

Dolby Virtual Speaker

Dolby Virtual Speaker는 한 쌍의 스테레오 스피커에서 생생한 서라운드 사운드 경험을 제공하므로 작은 거실, 홈 오피스 또는 여러 스피커가 실용적이지 않은 침실과 같은 환경에 이상적입니다.

5.DTS 오디오

DTS:X Pro

DTS:X Pro는, DTS:X를 기반으로 한다. 해서 객체 기반 오디오 형식에 최대 30.2ch로 개별 스피커 출력을 지원하며, 소스 자료 및 출력 구성에 따라 동적으로 확장 할 수 있다다. 채널 기반 컨텐츠는 연결된 모든 스피커에 적절하게 분배되며 오디오 오브젝트는 모두 DTS:X Pro 패키지에 포함 된 DTS Neural:X 업 믹서를 사용하여 정확한 위치로 렌더링이 된다. 다만, 가정용으로 상용화 되는 것은, 스피커 설치의 어려움과 13ch이상을 지원하는 음향기기가 초고가여서, 사실상 DTS:X를 지원하는 음향기기가(~13ch), DTS:X Pro 모드(효과)를 지원하는 형식으로 상용화가 될 것으로 보인다.

DTS:X

DTS:X는, DTS의 차세대 객체 기반 다차원 오디오 기술입니다. 채널에 구애받지 않는 DTS:X는 사운드의 유동적 인 움직임을 전달하여 그 어느 때보 다 더 정확하게 청중의 앞, 뒤, 옆, 위 등 놀랍도록 풍부하고 사실적이며 몰입감있는 사운드 스케이프를 만듭니다. DTS:X는 TV에 내장 된 스피커부터 홈 서라운드 극장 시스템, 상업 영화관의 12 개 이상의 스피커에 이르기까지 공간에 가장 잘 맞는 스피커 레이아웃에 오디오를 자동으로 조정하는 기능을 제공합니다. DTS 기술을 사용하면 가장 작은 화면에서도 큰 소리를 낼 수 있습니다.

DTS HD Master Audio

DTS HD Master Audio는 스튜디오 마스터와 동일한 비트 단위 오디오를 전달할 수 있습니다. DTS HD Master Audio는 표준 DVD보다 훨씬 높은 Blu-ray 디스크에서 24.5Mbps의 초고속 가변 비트 전송률로 오디오를 제공합니다. 이 비트 스트림은 매우 빠르고 전송 속도가 너무 높아 원본과 동일한 24 비트의 샘플링 주파수로 7.1 오디오 채널을 전달할 수 있습니다. DTS-HD Master Audio를 사용하면 아티스트가 의도 한대로 선명하고 순수하며 타협하지 않는 영화와 음악을 정확하게 경험할 수 있습니다.

DTS HD High Resolution Audio

DTS HD High Resolution Audio는 원본과 거의 구분할 수없는 최대 7.1 채널의 사운드를 제공 할 수 있습니다. DTS HD High Resolution Audio는 표준 DVD (Blu-ray iscs에서 6.0Mbps, HD-DVD에서 3.0Mbps)보다 뛰어난 고정 비트율로 오디오를 전달하여 뛰어난 음질을 제공합니다. 96k 샘플링 주파수 / 24 비트 깊이 해상도에서 최대 7.1 채널을 제공 할 수 있습니다. 이를 통해 콘텐츠 제작자는 디스크 공간이 DTS-HD 마스터 오디오를 허용하지 않는 영화에서 풍부한 고해상도 오디오를 제공 할 수 있습니다.

DTS

DTS Digital Surround는 가전 제품 및 소프트웨어 콘텐츠에서 개별 디지털 오디오의 5.1 채널을 제공하기위한 표준입니다.

DTS-ES

DTS-ES는 소비자 가전 시장에서 6.1 채널의 개별 오디오를 제공 할 수있는 유일한 디지털 오디오 형식입니다. DTS-ES는 확장 서라운드가 장착되지 않은 DTS 디코더와도 완전히 역 호환됩니다.

DTS Neo:6

DTS Neo : 6은 스테레오 매트릭스 자료에서 최대 6 개의 매트릭스 디코딩 채널을 제공합니다.

DTS 96/24

DTS 96/24는 DVD 비디오의 다중 채널 사운드에 대해 전례없는 수준의 오디오 품질을 제공하며 모든 DTS 디코더와 완벽하게 역 호환됩니다. "96"은 96kHz 샘플링 속도 (일반적인 48kHz 샘플링 속도와 비교)를 나타냅니다. "24"는 24 비트 워드 길이를 나타냅니다.

DTS Surround Sensation – Ultra PC

DTS Surround Sensation – Ultra PC는 단 2 개의 스피커로 컴퓨터에서 음악을 듣거나 영화를 보는 사람들을위한 완벽한 오디오 솔루션입니다. 오디오 소스가 스테레오이든 서라운드 사운드이든 가상 서라운드 효과를 즐길 수 있습니다.

DTS Neural Surround

DTS Neural Surround는 스테레오와 5.1 서라운드 오디오를 연결하는 다리입니다. DTS Neural Surround 로고가있는 제품은 캡처, 편집, 관리 및 방송 프로세스를 통해 스테레오와 5.1 오디오 간의 원활한 변환을 허용합니다.

DTS Headphone:X

DTS Headphone:X를 통해 영화, 음악 및 게임 사운드를 더 좋게 만들기 위해 설계된 혁신적인 사운드 경험. Headphone:X는 주변과 위의 고품질 스피커를 듣는 것처럼 느껴집니다. Headphone:X는 모든 헤드폰 세트와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 플러그를 꽂기 만하면 스튜디오에서 녹음 된 그대로의 엔터테인먼트를 경험할 수 있습니다.

6.THX 오디오

THX Loudness Plus

THX Loudness Plus는 THX Ultra2 Plus 및 THX Select2 Plus 인증 프리 앰프, 통합 시스템 및 수신기에 포함 된 볼륨 제어 기술입니다. THX Loudness Plus를 통해 홈 시어터 관객은 이제 모든 볼륨 레벨에서 서라운드 믹스에서 풍부한 디테일과 주변 사운드를 경험할 수 있습니다.

THX Re-EQ

THX Re-EQ는 스피커가 멀리있는 대형 영화 관용으로 믹싱 된 사운드 트랙을 촬영하고 근거리 홈 시어터 스피커의 정확한 음조 균형을 다시 설정하는 보정 기술입니다. THX Re-EQ가 없으면 고주파수가 지나치게 "날카 롭거나" "밝게"들립니다. THX Re-EQ를 통해 영화 사운드 트랙은 원래의 몰입 형 영화 경험에 충실합니다.

THX Timbre Matching

위치로 인해 측면 서라운드 스피커에서 나오는 감지 된 사운드의 음질은 전면 스피커에서 나오는 사운드와 관련하여 변경됩니다. 이것은 귓바퀴라고 불리는 외이가 방향에 따라 소리의 주파수 응답을 윤곽을 잡기 때문입니다. 그 결과 두 개의 상충되는 음장 (전면 및 서라운드)이 발생합니다. THX Timbre Matching 기술은 실제로 전자 핀나 역할을하여 전방 스피커와 서라운드 스피커 사이에 감지 된 주파수 일치를 복원 및 통합함으로써이 음장 문제를 해결합니다. 이 기술을 사용하면 부드럽고 풍부한 서라운드 사운드로 화면 액션의 중심에 배치 할 수 있습니다.

THX Adaptive Decorrelation

많은 영화 사운드 트랙에는 모노 서라운드 트랙이 있습니다. 특히 1993 년 이전에 녹음 된 사운드 트랙이 있습니다. 한 서라운드 스피커에 다른 스피커보다 더 가까이 앉아 있으면 사운드가 화면의 액션에 정확하게 몰입하는 대신 한쪽으로 축소됩니다. THX Adaptive Decorrelation은 다른 서라운드 채널과 관련하여 한 서라운드 채널의 시간 및 위상 관계를 미묘하게 조정합니다. THX Adaptive Decorrelation을 사용하면 청취 위치가 확장되어 영화관에서와 동일한 넓은 오디오 경험을 제공합니다.

THX Ultra

THX Ultra 인증 제품은 특정 공간 크기에 의존하지 않는 최고 성능의 제품을 위해 설계 및 설계되었습니다.

THX Ultra2

THX Ultra2 인증 제품은 대형 홈 씨어터 용으로 설계 및 설계되었습니다. 디스플레이에서 감상 위치까지 약 12 ​​피트 / 4 미터의 시청 거리.

THX Select

THX Select 인증 제품은 우수한 성능을 위해 설계 및 설계되었으며 THX Select2 인증 수신기의 프레젠테이션을 보완합니다.

THX Select2

THX Select2 인증 제품은 중소 규모의 홈 시어터 용으로 설계 및 설계되었습니다. 디스플레이에서 청취 위치까지 약 10 피트 / 3 미터의 시청 거리.

 

5.1채널 홈시어터(서라운드 음향) 기본 구성도

 일본 NHK 8K UHD방송 22.2채널 서라운드 음향(MPEG-4 AAC)

 

ETRI-㈜소닉티어 32채널 서라운드 음향 시연

DTS:X Pro 32채널 서라운드 음향 시연

[김현철(노니는곰)]

오디오까지 멋지게 정리해 주셔서 감사드립니다. 오디오 포맷 검색해가면서 공부하던 시기가 있었는데, 아파트라는 공간의 한계에 부딪쳐 현실과 타협해보니 결국 거실에 사운드바가 제일 편한 상태까지 왔네요. 예전에 5.1채널 돌비시스템은 지금 작업방에 고이 모셔두고, 휴가내고 평일 점심때 예전에 구입해둔 DVD 틀어 놓고 잠시 향수에 젖어봅니다. 아래 위층 피해가지 않을까 1곡 정도 듣곤하네요.. 하지만 이젠 감상하기도 너무 눈치보여 이젠 정리할 시기만 고민하고 있네요. ㅠㅠ

[김도균(보리향)]

아주아주 귀한 좋은 정보와 지식을 일목연하게 공유 해주심을 진심으로 감사드립니다... 정말 구하기어려운 정보를 간단하게 알아보기 쉽게 정리해주셔서 많은 가르침에 정말정말 감사드립니다 ^&^