무선 이어폰 다음의 새로운 음향 장치는 무엇일까?(1)

 

에어 팟과 같은 무선 와이어리스 이어폰은 몇 년 전만 해도 공상과학에 나올 것 같은 제품이었다.

그렇다면 이제 다음에 적용될 기술은 무엇일까?

 

최근 이스라엘 기술 회사 인 Noveto는 보이지 않는 헤드폰을 착용하는 것처럼 특정 사용자에게만 무선으로 오디오를 전송할 수 있는 신제품을 출시했다. 엄밀히 말하면 주변 사람들에게는 들리지 않고 특정 사람만 들리는 오디오이다.

 

이 기술의 궁극적인 목표는 헤드폰을 대체하는 것이다. 헤드셋을 유선에서 무선으로 이동시킨 다음 단계는 보이지 않게 하는 것일까?

 

Noveto에서 출시 한 기기는 SoundBeamer 1.0 이라고 하며 외관은 일반 스피커와 다르지 않다. 이어폰 없이도 오디오를 방향성 있게 송출할 수 있는 새로운 오디오 기술의 사운드 빔 (sound beaming) 때문이다. 

 

"사운드 빔 (sound beam)"이란 오디오를 특정 대상의 귀에만 들리게 레이저 마냥 쏴주는 것처럼 보인다. SoundBeamer 1.0은 내장된 감지 모듈을 통해 사용자의 귀 위치를 찾아 추적하고, 귀 주변에 "사운드 포켓"을 형성하고, 초음파를 통해 오디오 정보를 전송한다. 따라서 사용자는 헤드폰을 착용하지 않아도 360도 서라운드 사운드를 들을 수 있지만 주변 사람들은 들을 수 없다.

 

이 기술은 iOS 14의 업데이트된 공간 오디오 기능을 쉽게 연상시킵니다. Apple의 기능은 실제로 방향성 오디오 필터링을 통해 AirPods Pro의 서라운드 사운드 효과를 시뮬레이션하고 자이로 스코프를 사용하여 머리의 움직임을 감지하고 각각을 추적하고 동기화하는 것이다. 

 

차이점은 공간 오디오는 AirPods Pro와 같은 웨어러블 장치에 의존해야 하는 반면 SoundBeamer는 사용자와 멀리 떨어져 있어도 가늘다. 둘 다 내장 디지털 신호 처리 및 칩셋이 있지만 후자는 사운드 신호를 추적하고 조정한다. 난이도는 분명히 더 높다.

 

현재 Novelo는 이 장치의 내부 구조와 핵심 기술에 대한 자세한 소개가 없지만 SoundBeamer의 일부 기능을 온라인으로 보여준다. 데모 장면 중 하나에서는 이런 장면이 나온다. SoundBeamer를 사용하여 FPS 게임을 하는 동안 오디오를 사용자에게 전송했지만 다른 쪽 동료는 게임 소리를 들을 수 없었다.

 

실제로 2018년에 비슷한 프로토 타입 제품을 언론에 공개했다. 이 제품을 경험 한 CNBC 기자에 따르면 마치 개인 극장이 있는 것 같았다고 한다. Noveto의 스피커는 카메라를 통해 머리의 움직임을 추적하고 소리를 귀로 전달했고, 해당 기자 옆에 있는 동료와 이야기할 때 기자는 스피커에서 전달되는 오디오를 들을 수 있었지만 동료는 그렇지 못했다.

 

SoundBeamer 1.0은 Noveto가 공식적으로 출시 한 최초의 제품이다. Noveto CEO Christophe Ramstein은 SoundBeamer의 오디오 제품 경험 혁신은 iPod의 처음 출시 때와 비교할 수 있을 정도라고 믿는다.

 

이 제품은 기기의 부피를 더 작게 할 수 있도록 개발한 후, 내년 크리스마스 이전에 출시될 것으로 알려졌다. Novelo의 비전에 따르면. 앞으로 오디오의 방향성 띈 전송을 위한 이러한 종류의 자체 브랜드 제품을 출시하는 것 외에도 타사 하드웨어에 라이선스가 부여되어 더 많은 장치에서도 이 기술을 지원할 수 있길 원한다고 한다.

 

하지만 이 제품은 아직 공식적으로 발표되지 않았기 때문에, 필연적으로 사람들이 질문을 던지게 되어있다. 그러나 이 기술이 실제로 수십 년 동안 개발되어 일부 산업에서 이미 많은 제품이 상업적으로 사용되고 있다.

 

노 베토가 개발 한 '사운드 비밍'기술은 '지향성 사운드 기술'로도 알려진 일종의 오디오 지향성 전파 기술로, 간단히 말해서 원래의 사운드가 공기 중에 발산되어 고정된 방향으로 전파되도록 하는 것이다.

 

현재 지향성 음향 기술은 주로 집음 커버 기술, 스피커 어레이 기술, 초음파 음향 주파수를 기반으로 한 지향성 전송, 노 베토가 사용하는 세 번째 방법으로 구현된다.

 

그런데 여기에 문제가 있는데, 사람의 귀는 20Hz ~ 20KHz의 소리 주파수를 들을 수 있고, 초음파를 들을 수 없는데 어떻게 초음파가 오디오 신호를 전송하고 대상 사용자는 이를 들을 수 있을까요?

 

여기서 '비선형 전파'라는 개념을 인용해야 하지만이 기술을 명확히 하려면 논문을 이해야 할 수 있다. 우리는 그냥 초음파 신호가 공기 중으로 방출될 때 새로운 주파수를 생성하는 특정 효과가 있다는 것을 알면 된다.

 

따라서 이 새로운 주파수가 사람의 귀가 들을 수 있는 범위 내에 있고, 해당 초음파 신호는 우리가 일반적으로 들을 수 있는 음파보다 방향을 변조하기가 더 쉬우며, 이러한 특성으로 인해 초음파를 이용해 지향성 음향 기술을 개발할 수 있다는 것이다.

 

그리고 소리의 방향 전파 효과를 더욱 높이기 위해 소리가 필요하지 않은 방향에서는 무수한 초음파 모노머를 사용하여 소리를 상쇄하고 파형을 특정 방향으로 겹쳐서 소리 신호를 향상하는데, 이는 능동형 소음 감소 헤드폰의 작동 원리와 유사한다.

 

지향성 사운드 기술을 기반으로 하면 거실에서 서로 간섭하지 않고 서로 다른 오디오를 재생할 수 있게 된다.

공기 중 초음파의 비선형 전파에 따른 자기 복조 효과는 일찍이 1960 년대에 연구자들에 의해 발견되었다. 1980 년대에는 이 방향성 사운드 기술을 기반으로 한 스피커 장치를 개발하기 시작한 사람들이 있었다.

 

다른 양방향 음향 기술 설루션은 반구형 커버에서 수음 커버 기술을 경험할 필요가 있는 반면, 스피커 어레이 기술은 많은 수의 고주파 스피커를 필요로 한다. 초음파 기반의 지향성 사운드 기술로 좋다고 한다.

 

1부 끝