음향 출력계통 알아보기(모노, 스테레오, 다채널; 서라운드)

안녕하세요 신박에듀입니다. 지난 시간에는 입체음향의 정의에 대해 알아보았는데요. 이번 시간에는 음향이 출력되는 형태에 따라 구분가능한 모노, 스테레오, 다채널(서라운드)의 형태와 원리에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

1. 모노(mono)의 형태와 원리

 

  모노는 모든 오디오 신호가 하나로 묶여 단일 채널을 통해 출력되는 재생방식을 말합니다. 초창기 오디오 레코딩에서는 오케스트라나 빅밴드, 합창 등 많은 악기나 노래의 편성이 많은 음악에서도 제작기술과 재생기술의 한계로 하나의 마이크로 녹음을 하고 한 채널의 스피커나 헤드폰으로 재생을 하는 것이 일반적이었습니다.

 

청취자가 감지한 모노 사운드를 보여주는 다이어그램(김보빈, 2020의 연구 재구성)

 

  위의 [그림]과 같이 음원과 스피커의 채널이 하나일 경우 모노라고 합니다. 음원이나 스피커 중 어느 하나라도 모노일 경우 나머지 다른 기기가 여러 채널을 가지고 있어도 모노로 재생되며 음상은 그림과 같이 음원의 가운데 축을 중심으로 좁게 형성됩니다.

 

 

2. 스테레오(stereo)의 형태와 원리

 

  스테레오는 스피커의 대칭 구성을 통해서 둘 이상의 독립 음향 채널을 사용하는 음향 재생방식을 말합니다. 초창기 스테레오는 네 채널 스테레오 등 다양한 형식이 발표되었으나 현재는 청자의 전면 좌우에 대칭적으로 배치하는 형태를 스테레오라고 칭하고 있습니다.

 

청취자가 감지한 스테레오 사운드를 보여주는 다이어그램(김보빈, 2020의 연구 재구성)

 

  위의 [그림]과 같이 두 개의 스피커는 청자를 중심으로 좌우 60도의 각도로 벌려서 배치하고 스테레오 규격으로 녹음된 음원을 각각의 스피커에 재생시켜주면 청자의 전면 좌우의 스피커 사이에 넓은 사운드 이미지가 형성됩니다. 초창기의 스테레오 녹음 방식은 스튜디오나 무대 위에 펼쳐진 앙상블을 스테레오 마이크로 픽업하여 음원을 저장했지만, 현재는 MTR(Multi Track Recorder)의 발달로 인해 각각의 악기를 따로 수음한 후 두 채널로 믹스다운(Mix down)한 음원을 재생합니다. 스테레오 사운드는 모노보다 좌우의 정위감이 뛰어나지만 원음장을 완벽하게 재현하는 것은 불가능하고, 전/후의 임장감을 재현하기 힘들다는 단점이 있습니다.

 

 

3. 다채널 입체음향(surround)의 형태와 원리

 

서라운드는 청자를 중심으로 둘러싸고 있는 여러 채널의 스피커로 원음장을 재현하여 사운드의 깊이를 풍부하게 하는 기술입니다.

 

청취자가 감지한 서라운드 사운드를 보여주는 다이어그램(김보빈, 2020의 연구 재구성)

 

  위의 [그림]은 가장 일반적인 서라운드 사양인 ITU의 5.1채널 표준입니다. 청자의 앞 중앙에 센터(C) 스피커, 중앙 양쪽 60도에 왼쪽(L)과 오른쪽(R), 후방 100~120 도로 왼쪽 서라운드(LS)와 오른쪽 서라운드(RS) 스피커를 배치하고 각도와 위치가 중요하지 않은 서브우퍼(LFE)를 배치한 후 서라운드 규격으로 제작된 음원을 각각의 스피커에 재생 시켜 주면 청자를 중심으로 360도 전면에 사운드 이미지가 형성됩니다. 여기서 전송하는 오디오 채널은 저음효과(LFE) 채널을 포함한 여섯 채널입니다. 이 외에도 7.1채널, 7.1.4채널, 10.2채널, 11.1채널, 22.2채널 등 다양한 서라운드 포맷이 있으나 현재의 기술표준은 5.1채널이고 5.1채널과 호환성이 가장 좋은 7.1채널 포맷은 영화관에서 주로 쓰이고 있습니다.

  서라운드 시스템은 스테레오보다 임장감이 뛰어나 공간정보 재현성이 우수하고 마스킹 현상이 없어 음질 면에서 상대적으로 유리하지만 두 채널인 스테레오에 비해 채널 수가 적게는 세 배에서 많게는 열 배 이상 많아 시스템을 구성할 경우 큰 비용이 필요하고, 5.1채널 포맷 외에는 아직 정확한 표준이 없어 각 포맷 간 호환이 되지 않는 등 아직 기술이 발전하는 과정이라 시스템 구축이 쉽지 않습니다.

 

 

※ 출처: 입체음향기술을 이용한 공간표현에 관한 연구(김보빈, 2020)