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바이노럴 레코딩

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1. 개요

바이노럴 레코딩은 두 개의 마이크를 사용하여 실제 귀로 듣는 것과 유사한 3차원 사운드를 녹음하는 기술이다. 1881년 클레멘트 아데르가 발명한 테아트르폰이 최초의 바이노럴 장치였으며, 더미 헤드 녹음은 인공 머리를 사용하여 음향 효과를 녹음하는 데 사용되었다. 1970년대에는 팝 음악과 라디오 드라마에서 바이노럴 기술이 시도되었으나, 고가의 장비와 헤드폰의 필요성으로 인해 널리 사용되지 못했다.

1990년대에는 디지털 신호 처리 기술을 이용한 시뮬레이션된 더미 헤드 녹음이 등장했고, 2000년대 이후 헤드폰의 보급과 360° 오디오 기술의 발전으로 바이노럴에 대한 관심이 다시 높아졌다. 녹음 기술에는 더미 헤드 녹음과 시뮬레이션된 더미 헤드 녹음이 있으며, 실제 머리나 인공 머리를 사용하여 소리의 방향과 거리를 재현한다. 바이노럴 녹음은 헤드폰을 통해 재생되며, 음색 왜곡과 같은 기술적 문제점이 존재한다.

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바이노럴 레코딩
개요
유형녹음 기술
작동 원리사람의 머리와 귀의 위치를 사용하여 입체적인 음향 경험을 재현
사용법헤드폰을 통해 청취
응용 분야가상 현실
게임
음악
영화
방송
기술적 세부 사항
마이크로폰 위치더미 헤드 내부 또는 외부 귀에 위치
머리 전달 함수 (HRTF)를 캡처
신호 처리신호 처리를 통해 음향적 현실감 향상
장점
몰입감높은 수준의 몰입형 음향 경험 제공
현실감실제와 유사한 공간감과 방향감 제공
단점
재생 장치 의존성헤드폰을 통해서만 최적의 효과를 얻을 수 있음
녹음 환경특수한 녹음 환경 필요
역사
초기 연구19세기 말, 소리 위치 결정 연구에서 시작
발전1960년대 더미 헤드 마이크 개발
디지털 신호 처리 기술 발전으로 더욱 정교해짐
관련 기술
입체 음향2채널 오디오를 사용하여 공간감을 재현하는 기술
서라운드 사운드여러 채널의 오디오를 사용하여 청취자를 둘러싸는 듯한 음향 효과를 제공하는 기술
예시
음악바이노럴 녹음을 사용한 ASMR 음악
게임3D 오디오 환경을 제공하여 몰입도 향상
영화현실적인 음향 효과를 통해 현장감 극대화
참고 자료
관련 연구머리 전달 함수 (HRTF) 연구
인간의 청각 인지 연구
추가 정보
기술 표준바이노럴 녹음 및 재생 관련 표준
특허바이노럴 녹음 기술 관련 특허 정보

2. 역사

바이노럴 녹음은 1881년에 시작되었다. 그러나 고가의 특수 장비와 헤드폰이 필요했기 때문에 대중화되지 못했다. 특히 워크맨 시대 이전에는 대부분의 사람들이 헤드폰을 불편하게 여겼고, 가정용 스테레오 시스템이나 자동차에서 들을 수 있는 녹음에만 관심을 가졌다. 스튜디오 녹음은 공간적 품질이 역동적이지 않아 바이노럴 설정을 활용하기 어려웠다.

2. 1. 초기 역사

1881년, 클레멘트 아데르가 발명한 테아트르폰은 최초의 바이노럴 장치였다. 테아트르폰은 오페라 가르니에 앞 가장자리에 설치된 탄소 전화 마이크 배열로 구성되어 전화 시스템을 통해 가입자에게 신호를 전송했다.

2. 2. 더미 헤드 녹음의 발전

더미 헤드 녹음은 ''쿤스트코프(Kunstkopf)''라고 불리는 물리적인 합성 헤드를 사용한다. 쿤스트코프는 라이브 오케스트라 녹음 중 콘서트홀에 배치되거나, 영화 산업에서 배우들이 대사를 녹음하는 동안 헤드 주변에 서 있을 수 있었다. 더미 헤드는 또한 사전 녹음된 음향 효과에 위치 정보를 각인하는 데 사용될 수 있는데, 이는 헤드에 적절한 방향으로 스피커를 통해 소리를 재생함으로써 이루어졌다. 예를 들어, 천둥과 새소리를 더미 헤드 위에서 재생하는 것이다.

영화 산업에서 ''파괴된 사나이''(1973)는 더미 헤드를 사용하여 녹음된 최초의 라디오 드라마였다.[1]

1974년 버진 레코드는 탠저린 드림의 리더 에드가 프로제의 첫 솔로 앨범인 ''아쿠아''를 발매했다. 짧은 앨범 커버 노트는 디스크의 2면(즉, ''NGC 891'' 및 ''업랜드'' 트랙)이 군터 브룬쉔이 개발한 인공 헤드 시스템을 사용하여 녹음되었음을 청취자에게 알렸다. 청취자들은 앨범의 해당 면을 위해 스테레오 헤드폰을 사용하여 청취를 최적화하도록 권고받았다. 에드가가 후속 녹음에 이 시스템을 계속 사용하고 홍보하고 싶어했지만, 헤드폰을 통해서는 잘 작동했지만 향상된 음질이 하이파이 스피커 시스템을 통해 제대로 전달되지 않아 이 시스템은 폐기되었다.

1978년, 루 리드는 라이브 및 스튜디오 녹음의 조합인 최초의 상업적으로 제작된 바이노럴 팝 레코드 ''스트리트 해슬''을 발매했다.[2]

2015년, 싱가포르의 싱어송라이터 JJ 린은 더미 헤드 녹음을 사용하여 그의 데뷔 실험 앨범 ''From M.E. to Myself''를 발매했다. 이는 또한 팝 음악 산업에서 이 기술을 사용한 최초의 앨범이다.[3]

2. 3. 현대의 바이노럴 녹음

1990년대에는 디지털 신호 처리(DSP)를 사용하여 머리 전달 함수(HRTF)를 재생하는 전자 장치가 상업적으로 판매되었다. 이러한 장치를 통해 음향 엔지니어는 다이얼식 매개변수를 사용하여 실시간으로 소리의 겉보기 방향을 조정할 수 있었다. 비싸고 특이했지만, 음향 엔지니어가 사전 녹음된 소리의 특수 효과를 빠르고 편리하게 변경할 수 있게 했다. 매개변수를 조작하여 음향 엔지니어는 지나가는 자동차의 모노 녹음을 가져와 마치 실시간으로 뒤에서 지나가는 것처럼 들리게 할 수 있었다. 동일한 결과를 위해 실제 더미 헤드로 녹음하려면 녹음 부스, 움직이는 스피커 또는 스피커 배열, 여러 팬닝 또는 스위칭 장치가 필요했다.

현대에는 헤드폰의 광범위한 사용, 저렴한 녹음 방법, 360° 오디오 기술에 대한 일반적인 상업적 관심 증가로 인해 바이노럴에 대한 관심이 다시 높아졌다.

온라인 ASMR 커뮤니티는 바이노럴 녹음을 널리 사용한 또 다른 사례이다.

상업적 엔터테인먼트와 관련하여 돌비 애트모스 및 기타 360° 오디오 영화 기술의 부상은 바이노럴 시뮬레이션 사용의 인기를 높였다. 이는 360° 사운드트랙을 헤드폰과 이어폰에 완전히 적용하기 위한 목적이다. 사용자는 헤드셋 스피커 2개만 사용하면서도 몰입형 서라운드 사운드 경험을 유지하면서 360° 영화와 음악을 시청할 수 있다. 특히, 전체 360° 다중 채널 사운드트랙은 헤드폰으로 들을 때 자동으로 시뮬레이션된 바이노럴 오디오로 변환된다.

2015년, 싱가포르의 싱어송라이터 JJ 린은 더미 헤드 녹음을 사용하여 그의 데뷔 실험 앨범 ''From M.E. to Myself''를 발매했다. 이는 또한 팝 음악 산업에서 이 기술을 사용한 최초의 앨범이다.[3]

3. 녹음 기술

일반적인 녹음 방법으로는 두 개의 마이크를 서로 반대 방향으로 18cm (7") 간격을 두고 배치하는 방법이 있다. 이 방법은 실제 바이노럴 녹음을 생성하지는 않지만, 평균적인 인간의 이도 위치와 대략 일치한다. 그러나 더 정교한 기술들이 존재한다.

사람의 방향 지각은 복잡하다.


  • 왼쪽과 오른쪽 귀에 도달하는 음향 정보는 양이 시간차 및 양이 레벨 차이를 발생시킨다. 이러한 작은 변화를 통해 뇌와 청각 시스템은 청취자로부터 소스 방향과 거리를 계산할 수 있다.[8] 양의 시간차 및 소리 위치 파악 참조.
  • 타악기 소리의 경우, 충격이 피부(일반적으로 몸통)에서 감지될 수 있다. 가장 강하고 가장 빠른 감각 자극은 소스 방향에 수직으로 정렬된 피부 부위에서 발생한다.
  • 사람의 머리는 소리가 고막에 도달할 때 주파수 의존적인 위상 및 진폭 왜곡을 가한다. 주파수 의존적 레벨 차이뿐만 아니라 이러한 왜곡은 소스 방향에 따라 다릅니다. 이는 부비동, 인후강, 유스타키오관, 내이, 외이 및 머리와 상체의 기타 조직의 기하학적 구조와 음향 전달 특성으로 인해 발생한다. 머리 전달 함수 참조.


기존의 음악 녹음은 스테레오 재생을 위해 제작되며, 스피커와 헤드폰에 대해 왼쪽과 오른쪽 재생만 사용한다. 더미 헤드를 사용하면, 녹음 아티스트는 3차원 사운드 재생을 활용할 수 있는데, 이는 헤드폰을 통해 청취자가 더미의 위치에 있는 것처럼 소리를 인지하기 때문이다.

사람이 소리를 들을 때에는 음원에서 좌우 귀에 직접 도달하는 음파뿐만 아니라, 자기 자신의 귓바퀴나 신체의 각 부위에 의해 복잡하게 회절·반사된 음파도 함께 듣는다. 이러한 음파를 모두 그대로 기록한 것을 좌우 귀에 스테레오 헤드폰으로 들으면, 녹음 시와 같은 음장을 느낄 수 있다는 것이 바이노럴 녹음의 원리이다.

바이노럴 녹음-재생으로 인해 현장감을 얻을 수 있는 것은 인체 각 부위에서 음파가 회절 및 반사를 함으로써 간섭이 발생하여, 단순히 좌우 귀와 음원 간의 거리에서 오는 음량 차이와 시간 차이뿐만 아니라 주파수 특성에도 특징적인 영향을 미치기 때문이다. 이 특징은 인체 각 부위의 치수와 음원의 위치와의 관계에 따라 정해지며, 이것을 수식화한 것이 HRTF(머리전달함수)이다. HRTF는 주변의 음향 특성 및 인체 각 부위의 치수, 형상의 개인차에 의존하지만, 전자에 관해서는 확산 음장이나 자유 음장에서 표준화하는 것이 일반적이다.

3. 1. 더미 헤드 녹음 (Dummy Head Recording)

더미 헤드 녹음은 바이노럴 효과를 만들기 위해 사용되는 주요 방법 중 하나이다. 더미 헤드 또는 머리 및 몸통 시뮬레이터(HATS)는 인간의 머리와 몸통의 평균 치수를 기반으로 제작된다. 각 이도 내에는 일반적으로 고막 위치에 음향 재료로 구성된 두 개의 마이크가 삽입되며, 귀와 입 시뮬레이터가 장착되어 있다.[4]

전형적인 바이노럴 레코딩 장치는 고충실도 마이크 두 개를 더미 헤드에 장착하여 귀 모양의 몰드 안에 삽입한다. 이를 통해 소리가 사람의 머리를 감싸고 외부 및 내부 의 형태에 의해 "형성"될 때 자연스럽게 발생하는 모든 오디오 주파수 조정(머리 관련 전달 함수(HRTF)로 알려짐)을 완전히 포착한다. 더미 헤드는 여러 소리를 동시에 녹음하도록 설계되어 음악 녹음뿐만 아니라 여러 음원이 관련된 다른 산업 분야에서도 사용된다.

더미 헤드 설계의 주요 제조업체는 다음과 같다.[7]

제조업체
Brüel & Kjær
Head Acoustics GmBH
Knowles Electronics
GRAS Sound & Vibration
Neumann
3Dio



사람이 소리를 들을 때에는 음원에서 좌우 귀에 직접 도달하는 음파뿐만 아니라, 자기 자신의 귓바퀴나 신체의 각 부위에 의해 복잡하게 회절·반사된 음파도 함께 듣는다. 이를 통해 음원의 위치 등을 지각하며, 이러한 음파를 모두 그대로 기록한 것을 좌우 귀에 스테레오 헤드폰으로 들으면, 녹음 시와 같은 음장을 느낄 수 있다는 것이 바이노럴 녹음의 원리이다. 바이노럴 녹음의 기본적인 방법은 실물 크기의 인형의 외이도 입구에 마이크로폰을 매립하여 녹음하는 방법이며, 머리 및 어깨 부분까지 재현한 더미 헤드(또는 HATS)가 자주 사용된다.

바이노럴 녹음은 라디오 드라마나 음악 앨범 등에 이용되고 있다.

3. 1. 1. 설계

더미 헤드 제조업체는 특정 상황에 맞춰 제품을 서로 다르게 설계한다. GRAS 더미는 유연하며, 다양한 크기와 재질의 교체 가능한 핀나(귓바퀴), 다양한 유형의 외이도 시뮬레이터, 고막 시뮬레이터를 갖춘 머리 또는 몸통을 포함한다. 헤드는 입 시뮬레이터를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. Brüel & Kjær의 디자인에는 부드러운 성형 핀나, 코, 입 및 몸통이 포함된다. 모든 더미 헤드 또는 HATS(머리 및 몸통 시뮬레이터)는 동일한 특성의 오디오를 녹음하는 데 사용할 수 있지만, 서로 다른 유형은 특정 작업을 수행하도록 특별히 설계되었다. 바이노럴 녹음 시장의 새로운 제조업체는 더 작은 규모로 녹음하는 것을 목표로 하는 3Dio이다. 3Dio 마이크는 평균적인 머리 간격을 두고 귀에 위치하지만, 이 모델에는 전체 머리 또는 몸통이 포함되어 있지 않다.[7]

3. 1. 2. 한계

바이노럴 레코딩은 모든 청취자에게 완벽한 바이노럴 재생을 구현하는 것을 목표로 한다. 그러나 각 사람의 머리 모양과 크기가 다르기 때문에 모든 사람에게 호환되는 바이노럴 효과를 만드는 것은 어렵다. 머리 관련 전달 함수(HRTF)가 사람마다 다르기 때문이다. 따라서 시뮬레이션된 더미 헤드 녹음 알고리즘은 평균 HRTF를 사용하여 모든 사람에게 적당한 바이노럴 효과를 생성한다.[5]

3. 2. 시뮬레이션된 더미 헤드 녹음 (Simulated Dummy Head Recording)

디지털 신호 처리(DSP)를 통해 이루어지며, 신호는 복잡한 수학적 알고리즘을 통과하여 바이노럴 효과를 생성한다. 이 과정을 HRTF 기반 바이노럴 알고리즘이라고 한다.[5]

3. 3. 재녹음 기술 (Re-recording Techniques)

바이노럴 재녹음 기술은 간단하지만 아직 널리 퍼지지는 않았다. 이는 영화 음향 디자이너들이 사용하는 월드화 기법[9]과 같은 원리를 따른다. 월드화 기법은 실제 장소에서 스피커를 통해 소리를 재생하고, 그 소리를 다시 녹음하여 실제 환경의 모든 특징을 함께 담는 기술이다.[10]

공간을 이용하여 소리를 조작하고 재녹음하는 기술은 수년 동안 녹음 스튜디오에서 에코 챔버를 통해 이루어졌다. 1959년에는 어빙 타운센드가 마일스 데이비스의 1959년 앨범 ''Kind of Blue''의 후반 작업 과정에서 에코 챔버를 사용한 것으로 유명하다. "Kind of Blue에 미치는 에코 챔버의 영향은 약간의 윤활제일 뿐입니다. 30번가에서는 믹싱 콘솔에서 천장이 낮은 콘크리트 지하실 방(크기는 약 약 3.66m x 약 4.57m))으로 선을 연결하여 스피커와 좋은 무지향성 마이크를 설치했습니다."[11]

바이노럴 재녹음에서는 멀티 채널 스피커 설정을 통해 재생되는 콘텐츠를 녹음하기 위해 바이노럴 마이크를 사용한다. 따라서 바이노럴 헤드 또는 마이크는 이론적으로 인간이 멀티 채널 콘텐츠를 어떻게 듣는지를 녹음한다. 예를 들어, 영화의 사운드트랙은 주어진 위치의 모든 환경적 단서와 잔향을 포함하여, 일반적으로 인간의 몸통에 의해 생성되는 잔향(만약 HATS[12] 모델을 사용한다고 가정)과 함께 바이노럴 마이크에 의해 녹음될 것이다. 이 방법은 Neumann KU 100으로 만든 특정 바이노럴 녹음과 유사하다.[13]

MRI 스캐너를 사용하여 Brüel & Kjær와 DTU는 대규모 인구의 귀 형상을 수집했다. 고막에 인접한 뼈 부분을 포함한 전체 귀의 형상을 캡처하여 이 데이터를 후처리하여 평균적인 인간의 귀 형상을 결정했다. 이를 바탕으로 고주파 헤드 및 토르소 시뮬레이터(HATS) 타입 5128은 전체 가청 주파수 범위(최대 20kHz)를 커버하는 매우 현실적인 음향 특성을 만들어낸다.[14]

4. 기술적 특징

사람의 방향 지각은 왼쪽과 오른쪽 귀에 도달하는 음향 정보의 양이 시간차 및 양이 레벨 차이에 의해 결정된다. 이러한 미세한 차이를 통해 뇌와 청각 시스템은 소리의 방향과 거리를 계산한다.[8] 또한, 사람의 머리는 소리가 고막에 도달할 때 주파수에 따라 위상 및 진폭 왜곡을 일으킨다. 이러한 왜곡은 소스 방향에 따라 달라지며, 이는 부비동, 인후강, 유스타키오관 등 머리와 상체의 기하학적 구조와 음향 전달 특성 때문이다. 머리 전달 함수 참조.

기존의 음악 녹음은 스테레오 재생을 위해 제작되지만, 더미 헤드를 이용한 바이노럴 녹음은 3차원 사운드 재생을 가능하게 한다. 이는 헤드폰을 통해 재생할 때 청취자가 더미 헤드의 위치에서 소리를 인지하는 것과 같은 효과를 주기 때문이다.

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바이노럴 레코딩 재생에는 몇 가지 복잡한 문제가 있다. 귀 채널 내부 또는 입구에 배치된 마이크가 수집하는 소리는 독립형 마이크가 수집하는 소리와 매우 다른 주파수 스펙트럼을 가진다. 확산장 머리 전달 함수(HRTF)는 10dB을 초과하는 피크와 딥을 갖는 매우 기괴한 형태를 띈다. 특히 약 2~5kHz의 주파수는 자유 공간에서 제시할 때에 비해 강하게 증폭된다.[16]

사람이 소리를 들을 때에는 음원에서 좌우 귀에 직접 도달하는 음파뿐만 아니라, 자신의 귓바퀴나 신체의 각 부위에 의해 복잡하게 회절·반사된 음파도 함께 듣고, 그것들을 통해 음원의 위치 등을 지각한다. 이러한 음파를 모두 그대로 기록한 것을 좌우 귀에 스테레오 헤드폰으로 들으면, 녹음 시와 같은 음장을 느낄 수 있다는 것이 바이노럴 녹음의 원리이다. 바이노럴 녹음의 기본적인 방법은 실물 크기의 인형의 외이도 입구에 마이크로폰을 매립하여 녹음하는 방법이며, 머리 및 어깨 부분까지 재현한 더미 헤드(또는 HATS - 헤드 앤드 토르소 시뮬레이터)가 자주 사용된다.

바이노럴 녹음-재생으로 현장감을 얻을 수 있는 것은 인체 각 부위에서 음파가 회절 및 반사를 함으로써 간섭이 발생하여, 단순히 좌우 귀와 음원 간의 거리에서 오는 음량 차이와 시간 차이뿐만 아니라 주파수 특성에도 특징적인 영향을 미치기 때문이다. 이 특징은 인체 각 부위의 치수와 음원의 위치와의 관계에 따라 정해지며, 이것을 수식화한 것이 HRTF(머리전달함수)이다.

5. 재생

헤드폰을 통해 바이노럴 레코딩을 재생할 때는 몇 가지 복잡한 문제가 있다. 귀 채널 내부 또는 입구에 배치된 마이크가 수집하는 소리는 독립형 마이크가 수집하는 소리와 매우 다른 주파수 스펙트럼을 갖는다. 확산장 머리 전달 함수(HRTF), 즉 모든 가능한 방향에서 오는 소리에 대해 평균화된 고막에서의 주파수 응답은 10 dB을 초과하는 피크와 딥을 갖는 매우 기괴한 형태를 띤다. 특히 약 2~5 kHz의 주파수는 자유 공간에서 제시할 때에 비해 강하게 증폭된다.[16]

6. 알려진 문제점

(BBC) 연구 개발팀의 크리스 파이크는 2012년 9월 인터뷰에서 "공간적인 인상은 좋게 얻을 수 있지만, 음색 왜곡은 종종 문제"라고 언급했다.[18] 프랜시스 럼지는 2011년 기사 "어쨌든 누구의 머리인가?"에서 "잘못 구현된 HRTF는 열악한 음색 품질, 열악한 외부화 및 기타 원치 않는 결과를 초래할 수 있다"고 언급했다.[19] HRTF 데이터를 올바르게 얻는 것은 최종 제품의 성공을 위해 중요하며, 최대한 광범위하게 만들면 음색 문제와 같은 오류를 줄일 수 있다.

6. 1. 음색 문제 (Timbral Issues)

(BBC) 연구 개발팀의 크리스 파이크는 2012년 9월 인터뷰에서 "공간적인 인상은 좋게 얻을 수 있지만, 음색 왜곡은 종종 문제"라고 언급했다.[18] 음색 왜곡 문제는 많은 공간 음향 강화 연구에서 언급되며, 바이노럴 오디오를 재생할 때 HRTF 데이터의 오용 또는 불충분, 최종 사용자가 수집된 HRTF 데이터에 제대로 반응하지 않는다는 사실의 결과로 간주되기도 한다. 프랜시스 럼지는 2011년 기사 "어쨌든 누구의 머리인가?"에서 "잘못 구현된 HRTF는 열악한 음색 품질, 열악한 외부화 및 기타 원치 않는 결과를 초래할 수 있다"고 언급했다.[19] HRTF 데이터를 올바르게 얻는 것은 최종 제품의 성공을 위한 핵심이며, HRTF 데이터를 최대한 광범위하게 만들면 음색 문제와 같은 오류의 여지가 줄어들 수 있다.

젠하이저 연구소의 유하 메리마는 HRTF 필터를 사용하여 음색 문제를 줄이는 것이 이전에 데이터로 얻은 공간 국소화에 영향을 미치지 않는다는 것을 청취자 패널을 대상으로 테스트한 결과 발견했다.[20] 이는 HRTF 데이터로 처리된 오디오에서 음색 문제의 영향을 줄이는 방법이 있음을 설명하지만, 이는 오디오의 추가적인 EQ 조작을 의미한다.

6. 2. 헤드폰 관련 음색 문제

젠하이저 연구소의 유하 메리마는 HRTF 필터를 사용하여 음색 문제를 줄이는 것이 이전에 데이터로 얻은 공간 국소화에 영향을 미치지 않는다는 것을 청취자 패널을 대상으로 테스트한 결과 발견했다.[20] 이는 HRTF 데이터로 처리된 오디오에서 음색 문제의 영향을 줄이는 방법이 있음을 설명하지만, 이는 오디오의 추가적인 EQ 조작을 의미한다.

이상적인 청취 환경은 사용자가 듣는 오디오의 음색을 줄이기 위해 가능한 한 평탄한 주파수 응답을 제공하도록 설계되고 조정된 헤드폰으로 경험할 가능성이 크다. 대부분의 상황에서 이는 최종 사용자가 콘텐츠 제작자가 의도한 대로 오디오를 정확하게 들을 수 있도록 해주는 헤드폰에 투자할 만큼 심각한 문제로 보이지 않았으며, 대신 번들 헤드폰을 계속 사용하거나, 경우에 따라 특정 아티스트가 보증하고 브랜드화한 헤드폰에 투자한다. 크리스 파이크(Chris Pike)와 BBC R&D에서 사용한 기술인 BRIR 및 HRTF 데이터를 사용하여 공간적으로 개선된 오디오를 생성하는 동안 음색 효과 문제가 있었다.[18] 결과는 음색 문제를 경험했으며, 따라서 이 방법은 헤드폰용으로 공간적으로 향상된 오디오를 만드는 성공적인 방법이 아닐 수 있지만, 이러한 음색 문제는 헤드폰 선택에서도 발생한다. "[BRIR 및 HRTF 데이터 사용으로 인한 음색 문제가] MP3 플레이어와 함께 제공되는 저렴한 헤드폰과 괜찮은 젠하이저(Sennheisers) 헤드폰의 차이보다 더 심각한가?"[18]

7. 초기 바이노럴 마이크 예시

초기 바이노럴 마이크에는 여러 종류가 있다.


  • Brüel & Kjær Head and Torso Simulators (HATS): 부드러운 성형 귓바퀴, 코, 입, 몸통을 포함한다. 전화 핸드셋, 헤드셋, 오디오 회의 장치, 마이크, 헤드폰, 보청기 및 청력 보호 장치에 대한 현장 전기 음향 테스트에 사용하도록 설계되었다.
  • Neumann KU 100: 사람의 머리와 닮았으며, 양쪽 귀에 두 개의 마이크 캡슐이 내장되어 있다. BBC R&D 팀에서 사용된다.
  • G.R.A.S. Head & Torso Simulator KEMAR (HATS): 보청기 개발을 위해 청각 산업과 협력하여 처음 발명되었으며, 여전히 이 산업의 사실상 표준이다. 몸통 반사는 바이노럴 레코딩의 성공에 상당한 기여를 하는 것으로 알려져 있다.
  • 3Dio range: 사람 귀 사이의 평균 거리에 가까운 19cm 간격으로 분리된 두 개의 실리콘 귀(이개) 몰드를 특징으로 한다. Neumann KU100보다 훨씬 저렴하므로 소비자에서 프로슈머 수준에서 더 많이 사용된다. 3Dio는 스테레오 녹음에서 바이노럴 효과를 얻기 위해 이개 몰드 사용에 전적으로 의존한다.
  • Sound Professionals SP-TFB-2: 이어폰처럼 사용하며 사람의 귓바퀴 안에 위치하는 귀에 착용하는 스테레오 마이크로폰이다. 사용자의 귓바퀴를 사용하여 바이노럴 효과를 만들어낸다.
  • Hooke Verse: 비교적 최신 바이노럴 레코딩 장치로, 무손실 녹음을 위해 블루투스를 사용하여 녹음 장치에 연결되는 귀에 착용하는 마이크 세트이다. 개발된 코덱을 통해 사용자는 비디오와 함께 오디오를 캡처할 수 있다. 또한, 이 장치는 착용형 장치와 스마트폰에서 흔히 발생하는 문제인 바람 소리를 줄이기 위해 마이크 윈드스크린을 사용한다.

7. 1. Brüel & Kjær Head and Torso Simulators (HATS)

Brüel & Kjær의 디자인은 부드러운 성형 귓바퀴, 코, 입, 몸통을 포함한다. 모든 더미 헤드 또는 HATS는 동일한 특성의 오디오를 녹음하는 데 사용할 수 있지만, 서로 다른 유형은 특정 작업을 수행하도록 특별히 설계되었다. 예를 들어 전화 핸드셋, 헤드셋, 오디오 회의 장치, 마이크, 헤드폰, 보청기 및 청력 보호 장치에 대한 현장 전기 음향 테스트에 사용하도록 설계되었다.[21]

브뤼엘 & 키에르 헤드 앤 토르소 시뮬레이터(HATS)

7. 2. Neumann KU 100

Neumann KU 100은 바이노럴 스테레오 녹음에 사용되는 더미 헤드 마이크이다. "사람의 머리와 닮았으며, 양쪽 귀에 두 개의 마이크 캡슐이 내장되어 있다."[13] Neumann은 일반적으로 사용되는 바이노럴 마이크이며 BBC R&D 팀에서 사용된다.[22]

7. 3. G.R.A.S. Head & Torso Simulator KEMAR (HATS)

KEMAR는 보청기 개발을 위해 청각 산업과 협력하여 처음 발명되었으며, 여전히 이 산업의 사실상 표준이다. 이후 KEMAR의 사용은 통신, 청력 보호 테스트, 자동차 개발 등 다양한 산업으로 확산되었다. KEMAR는 대규모 통계 연구를 통해 평균적인 인간의 측정값에 최대한 가깝도록 설계되었다. 또한 KEMAR 모델은 몸통(torso) 모델을 특징으로 하는 유일한 마이크이다. 몸통 반사는 바이노럴 레코딩의 성공에 상당한 기여를 하는 것으로 알려져 있다.[23]

7. 4. 3Dio range

3Dio 바이노럴 마이크 범위는 사람 귀 사이의 평균 거리에 가까운 19cm 간격으로 분리된 두 개의 실리콘 귀(이개) 몰드를 특징으로 한다. 마이크는 Free Space 및 Free Space XLR 모델의 Primo EM172에서 Pro II 모델의 DPA 4060s에 이르기까지 귀 안에 배치된다. 3Dio 범위는 Neumann KU100보다 훨씬 저렴하므로 소비자에서 프로슈머 수준에서 더 많이 사용된다. KEMAR 또는 KU100과 비교하여 3Dio 모델의 주요 차이점은 헤드 모델이 없다는 것이다. 3Dio는 스테레오 녹음에서 바이노럴 효과를 얻기 위해 이개 몰드 사용에 전적으로 의존한다.

7. 5. Sound Professionals SP-TFB-2

이어폰처럼 사용하며 사람의 귓바퀴 안에 위치하는 귀에 착용하는 스테레오 마이크로폰이다. 이 마이크는 사용자의 귓바퀴를 사용하여 바이노럴 효과를 만들어낸다.[24]

7. 6. Hooke Verse

Hooke Verse는 비교적 최신 바이노럴 레코딩 장치로, 무손실 녹음을 위해 블루투스를 사용하여 녹음 장치에 연결되는 귀에 착용하는 마이크 세트이다. 개발된 코덱을 통해 사용자는 비디오와 함께 오디오를 캡처할 수 있다. 또한, 이 장치는 착용형 장치와 스마트폰에서 흔히 발생하는 문제인 바람 소리를 줄이기 위해 마이크 윈드스크린을 사용한다.

참조

[1] 웹사이트 Vor 40 Jahren: Ein Kunstkopf für binaurale Stereophonie http://www.heise.de/[...] Heinz Heise 2014-07-27
[2] 뉴스 Arista Has 1st Stereo/Binaural Disk https://books.google[...] 2014-04-07
[3] 웹사이트 JJ Lin's experimental album will be issued to create a true stereo surrounding sound http://ent.163.com/1[...] NetEase Entertainment
[4] 웹사이트 Type 4128-C Head and Torso Simulator (HATS) https://www.bksv.com[...] Brüel & Kjær 2024-02-04
[5] 문서 Liitola, T (2006) - Headphone Sound Externalisation. Masters Thesis at Helsinki University of Technology, Finland
[6] 웹사이트 Binaural in Depth http://www.binaural.[...] 2024-02-04
[7] 간행물 Møller, H (1992) - Fundamentals of Binaural Technology. Published in Applied Acoustics, 36(3/4), 171-218, Aalborg Universitet, Denmark.
[8] 문서 Carty, B (2010) - Movements in Binaural Space: Issues in HRTF Interpolation and Reverberation, with applications to Computer Music. Volume 2/2. PhD Dissertation, Music Department, NUI Maynooth, August 2010
[9] 웹사이트 Worldizing http://filmsound.org[...]
[10] 서적 Galactic Phrase Book & Travel Guide Random House 2001
[11] 서적 Kind of Blue – The Making of a Masterpiece Granta Publications 2002
[12] 웹사이트 Head and Torso Simulators (HATS) https://www.bksv.com[...] Brüel & Kjær 2024-02-04
[13] 웹사이트 Dummy Head KU 100 https://www.neumann.[...] Neumann 2024-02-04
[14] 웹사이트 High Frequency HATS, Why? https://www.bksv.com[...] 2020-05-12
[15] 서적 Spatial Audio Focal Press 2001
[16] 뉴스 Headphone Measurements Explained http://www.innerfide[...] 2016-07-22
[17] 웹사이트 BBC - Radio 4 and 4 Extra Blog https://www.bbc.co.u[...] 2017-04-06
[18] 웹사이트 A Systematic Review of the Most Appropriate Methods of Achieving Spatially Enhanced Audio for Headphone Use https://pineconerese[...] Pinecone Research Labs 2017-09-22
[19] 간행물 Whose Head Is It Anyway? Optimizing Binaural Audio https://secure.aes.o[...] 2011
[20] 간행물 Modification of HRTF Filters to Reduce Timbral Effects in Binaural Synthesis, Part 2: Individual HRTFs http://www.aes.org/e[...] 2010
[21] 웹사이트 High-Frequency Head and Torso Simulator https://www.bksv.com[...] 2020-12-05
[22] 간행물 Binaural Broadcasting https://www.bbc.co.u[...] 2021-09-07
[23] 간행물 Measuring a Dummy Head in Search of Pinna Cues http://www.aes.org/e[...] 1991
[24] 웹사이트 Sound Professionals SP-TFB-2 Low-Noise In-Ear Binaural Microphones Review http://www.techwalls[...] 2016-04-05
[25] 뉴스 Arista Has 1st Stereo/Binaural Disk Billboard 2014-04-07
[26] 웹사이트 코나미 공식 홈페이지



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