[르포] '사운드 혁신' 전초기지 삼성 美 오디오랩 가보니…

지난 9일(현지시간) 찾은 삼성전자 오디오랩. 삼성전자의 사운드 혁신을 이끄는 전초기지와 같은 곳이다. 미국 캘리포니아주 발렌시아(Valencia)에 위치한 이 곳은 삼성 리서치 아메리카 산하 음향 기술 전문 연구소로 삼성 사운드 기술의 산실로 불린다. 

약 484평(1,600 제곱미터) 규모의 공간에는 무향실(Anechoic Chambers), 청음실(Listening Rooms) 등의 응용연구실을 갖추고 있으며, 20여 명의 오디오 관련 전문 인력이 근무하고 있다.

이 중 절반 이상은 음향 관련 석박사 학위를 갖추고 있으며 8명은 엔지니어인 동시에 현재도 밴드 활동을 하는 등 이색 이력도 갖추고 있다. 

앨런드벤티어 (Allan Devantier) 오디오랩 상무는 "하만카돈에서 익힌 노하우 등을 통해 최단 시간에 최고의 성과를 이끌어 냈다"며 "사운드바를 생산한 이후에는 줄곧 1위 자리를 유지하고 있다"고 말했다.

오디오랩에서 가장 눈길을 끄는 곳은 핵심 연구시설인 무반향실이다. 무반향실에 들어서면 유리섬유로 제작된 삼각기둥 모형들이 실내를 꽉 채우고 있었다. 안으로 들어서 문을 닫으면 외부와 완벽하게 차단돼 소음이 거의 들리지 않았다. 최적의 사운드를 구현하는 데 완벽한 장소인 셈이다.

무반향실 가운데에는 마이크로폰이 달린 막대가 90도로 움직이고 스피커는 360도 회전하며 어느 위치에서든 빠짐없이 스피커 음향을 테스트할 수 있다. 

이어 무반향실을 지나자 청음실에서는 음향을 직접 체험할 수 있는 공간으로 마련됐다. 테스팅 룸에서는 실제 제품으로 생산된 모델의 음향을 블라인드테스트를 통해 평가할 수 있었다.

삼성 오디오랩은 이 같이 끊임없는 연구를 통해 음향 기술 선도는 물론 한 차원 업그레이드된 TV 사운드 기술과 오디오 제품 간의 시너지를 통해 삼성전자 제품의 경쟁력을 높이는 데 기여하고 있다.

삼성 오디오랩이 개발에 참여한 첫 제품은 지난 2015년 CES에서 공개한 '무지향성 무선 360오디오'다. 해당 제품은 어떤 공간에 위치하더라도 360도 전방위 입체음향을 구현하고, 스마트폰 전용 앱을 통해 '언제 어디서나 누구라도' 음악을 즐길 수 있도록 해  오디오 시장 트렌드를 이끌었다.

사운드바 역시 마찬가지다. 당시 업계에서는 4K 화질에 걸맞는 한 차원 업그레이드된 서라운드 사운드 경험을 가정에서 구현하는 것은 먼 미래로 보였다.

그러나 삼성전자는 업계 최초로 상향 스피커를 본체 및 별도 분리형의 후방 스피커에 내재한 돌비 애트모스 사운드바를 개발함으로써 누구나 가정에서 손쉽게 상하좌우에서 쏟아지는 듯한  멀티채널 사운드를 구현했다.

삼성 오디오랩은 삼성 TV의 음질 혁신에도 많은 기여를 했다. 다수의 음향 기술 관련 특허를 보유하고 있다. 특히 2019년에는 오디오랩의 논문 3편이 오디오 음향 협회가 선정한 2019년 Top 10 논문에 선정되는 쾌거를 이루기도 했다.

선정된 논문은 △음향 성능 최적화를 위한 스피커 포트 디자인(Loudspeaker Port Design for Optimal Performance and Listening Experience) △소리 왜곡을 보정하는 비선형 제어 기술(Nonlinear Control of Loudspeaker Based on Output Flatness and Trajectory Planning) △근거리 반응 기술을 이용한 헤드폰 음향 개인 최적화 기술(Personalized and Self-Adapting Headphone Equalization Using Near Field Response) 등 총 3개이다.

일반적으로 스피커는 밀폐형(Sealed)과 구멍이 나 있는 포트형(Ported)으로 분류된다. 포트형 스피커는 밀폐형 대비 깊은 저음을 내는데 용이하지만 공기가 통하는 구조라 잡음이 생기기 쉬운데, 이 같은 노이즈를 최소화해 스피커 성능을 최적화하는 것이 첫 번째 기술이다.

두 번째는 소리의 왜곡을 제어해 원하는 소리를 정확하게 내주는 알고리즘 기술이다. 소리는 스피커에 들어오는 전극의 힘에 따라 불규칙한 왜곡이 발생하기 마련인데 소리가 스피커에 도달하기 전에 전극을 보정해 의도한 소리를 정확하게 내준다.

마지막은 사람마다 소리가 전달되는 귀의 구조, 고막 모양, 반사 정도가 다르기 때문에 이를 미리 측정해 소리를 일정하게 최적화시켜주는 헤드폰 관련 기술이 선정됐다.

이와 함께 2020년형 QLED 8K TV에도 오디오랩의 연구 성과가 그대로 적용됐다.

영상 속 움직이는 사물을 인식해 사운드가 TV에 탑재된 스피커들을 따라 움직이는 OTS+ 2020년형 QLED  8K 신제품은 화질뿐 아니라 사운드에서도 의미 있는 진일보를 했다.

화면이 대형화될수록 소비자는 생생한 영상과 더불어 이에 어울리는 웅장한 사운드를 원한다.

'OTS+(Object Tracking Sound Plus)'는 영상 속 움직이는 사물을 인식해 사운드가 TV에 탑재된 스피커들을 따라 움직이는 기술이다.

이 기술을 통해 TV만으로도 5.1채널 서라운드 사운드 구현이 가능해져 자동차가 빠르게 지나가는 장면 등 화면에 역동적인 움직임이 있을 때, 마치 현장에 있는 것처럼 몰입할 수 있게 해 준다.

기존 화면 하단 좌우에 있던 스피커 외에도 상단에 추가적인 좌우 스피커를 배치했고, 특히 8K 제품에는 화면 측면에까지 좌우 스피커를 탑재해 총 6개의 내장된 스피커를  완벽하게 제어하는 사운드 기술을 적용했다.

OTS 기술은 '딥러닝 AI' 를 활용해 재생 중인 콘텐츠의 장르를 자동으로 인식하고 3D 렌더링 기술을 활용해 어떤 사운드가 입력돼도 스테레오와 5.1 채널 등으로 입체감 있는 최적의 멀티 채널 사운드를 제공한다.

TV와 사운드바의 스피커를 동시에 활용해 최적의 사운드를 선사하는 Q-심포니(Q-Symphony) 삼성전자는 TV와 사운드바를 연결해 사용할 때, TV와 사운드바의 스피커를 모두 활용해 최적의 사운드를 찾아주는 'Q-심포니(Q-Symphony)' 기능도 새롭게 선보였다.

OTS를 통해 TV 스피커만을 통해서도 입체 사운드를 즐길 수 있지만, 사운드바와 함께라면 더 좋은 사운드 경험을  할 수 있다. 바로 삼성 TV와 사운드바만이 제공할 수 있는 Q 심포니이다. 

일반적인 사운드바는 TV와 연결되면 TV 소리를 없애고 사운드바만으로 소리를 재생하지만, 2020년형 삼성 QLED TV에 사운드바를 연결하면 마치 오케스트라처럼 TV 스피커와 사운드바가 동시에 소리를 재생한다.

TV 상단에 내장된 스피커를 통해 풍부한 서라운드 음향을 재생해 주고, 사운드바를 통해서는 멀티채널 사운드와 강력한 저음을 재생한다.

소비자의 음향 만족도에 영향을 미치는 요소 다양하다. 콘텐츠뿐만 아니라 어떤 공간에 어떤 형태로 제품이 설치되어 있는지, 그리고 주변 소음 상황이 어떤지에 따라 영향을 받게 된다.

2020년형 QLED는 사운드 센서를 통해 영상의 소리를 자동으로 해당 공간에 최적화해줄 뿐만 아니라, 실시간으로 주변 소음까지 고려한다.

예를 들어 영화 콘텐츠 시청 중에 믹서기가 동작하면  소리가 들리지 않아 이야기의 흐름이 끊길 수 있다.

그러나 AVA 기능을 켠 상태에서는 믹서기가 동작할 때도 대사가 또렷이 들려 소음과 상관없이 어떠한 환경에서도 끊김 없는 QLED만의 새로운 시청 경험을 즐길 수 있도록 했다.