문맥 (context)
채널기반 음향의 단점에 대해 장면기반 음향은 음향의 파동원리에 기반하여 공간음향을 수학적으로 해석 가능한 기하학적 방향성을 가지는 음향신호들로 표현하는 방식이다. 하나의 무지향성 마이크로폰만으로 구성되는 0차 앰비소닉부터 x, y, z 축 방향의 8자형 지향성 마이크로폰이 추가되는 1차 앰비소닉(FOA: First Order Ambisonics), 그리고 2차 이상의 차수를 가지는 고차 앰비소닉(HOA: Higher Order Ambisonics)이 있다. 앰비소닉은 차수 n이 증가함에 따라 공간적으로 균일하게 분포하는 2*n+1개의 마이크로폰이 추가되고, 이에 따라 각 차수에서는 모두 (n+1)2 개의 채널수가 사용된다. 이러한 장면기반 음향은 수학적인 해석이 가능한 특성에 의해 고차 앰비소닉을 사용하면 공간 필터링이 가능하여 객체기반 음향의 특징을 가질 수 있으며, 각 채널의 조합에 의해 임의 채널을 구성할 수 있으므로 채널기반 음향의 특징을 함께 가질 수 있게 된다. 객체기반, 채널기반, 장면기반 음향 기술은 각각 장단점을 가지고 있으며, 상호 보완적인 요소를 포함하고 있으므로 이들을 적절히 조합함으로써 미래의 공간음향 기술을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.
장면기반 음향은 객체기반 음향에 비해서는 다소 공간음향 성능이 떨어진다고 할 수 있지만, 수학적으로 해석가능하고 파라메터화할 수 있는 특징에 의해 여러 가지의 공간음향 재현 및 제어 방법을 활용할 수 있다. 즉, 각 방향의 음원들을 근사적으로 구분하여 파라메터화할 수 있으므로 청취자가 고정된 상황에서 머리의 회전에 의한 360 VR 체험에 잘 활용될 수 있으며, 상체의 움직임 정도까지는 보정할 수 있는 기술들이 제안되고 있다. 그러나 가까운 음원이 포함되는 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가하게 된다. 다수의 HOA 마이크로폰을 사용하여 6DoF 가상현실을 실현하는 방안으로, 주어진 공간의 샘플링된 지점에서 앰비소닉 마이크로폰으로 녹음하고, 그 사이의 청취자 위치에 대하여 주변 장면기반 음향신호들을 인터폴레이션에 의해 합성하는 기술들이 제안되고 있다.
MPEG에서는 MPEG-I 오디오 기술의 성능평가를 위하여 6DoF 가상현실 장비 및 도구를 활용한 평가 시스템을 구현하여 공개하고 있다. 평가 시스템은 청취자의 6DoF 움직임을 지원하기 위하여 청취자의 위치 정보와 같은 상호작용 정보를 제공하는 VR 장비인 HTC Vive 장비, 비디오 렌더링 및 평가 제어를 위한 Unity 개발 도구, 그리고, 오디오 렌더링을 위한 MAX7 도구로 구성된다. Unity와 MAX7 사이의 데이터 및 메시지 교환을 위하여 Unity를 위한 OSC(Open Sound Control) 플러그인이 사용되고 있으며, MPEG-I 렌더러는 MAX7 에서 동작하는 VST(Virtual Studio Technology)로 구현된다. 기술을 제안하는 기관은 제안 기술이 포함된 렌더러를 VST 형태로 구현해야 하는데, 각 사에서 구현한 여러 개의 VST가 평가 시스템에 등록이 되며, 평가 시스템에서는 여러 개의 VST들 중 하나를 선택하여 청취할 수 있도록 하여, 여러 개의 제안 기술에 대한 비교 및 평가가 가능하도록 하였다.
지금까지 공간음향 기술의 개념 및 동향 그리고 최근 공간음향 기술을 서비스하기 위한 MPEG-I 오디오 기술의 표준화 동향에 대하여 살펴보았다. 공간음향 기술의 역사는 매우 오래 되었지만, 그동안 주로 콘서트홀 등 음향공간 건축과 관련된 건축음향과 음향 콘텐츠 제작을 위한 음향 제작도구에서 중요하게 다루어진 부분이며, 음향 재생장비에서 다루기에는 매우 복잡한 기술로 여겨져 왔다. 그러나 가상현실 기술이 점차 발전하고 그 활용분야가 확대되면서 공간음향 기술이 재생 기술에 활용되는 상황으로까지 발전되었으며, 공간음향 재생을 위한 기술개발 및 표준화에 대한 요구가 점차 증가하고 있는 추세이다. 향후 가상현실 기술은 교육, 훈련, 의료, 정비, 홍보, 게임 등 다양한 분야에서 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 예상되며, 이때 현실감 및 몰입감의 향상을 위하여 공간음향 기술의 중요성이 점차 확대될 것으로 예상된다. 또한 AR, MR(Mixed Reality) 기술의 확산을 기반으로 현실과 가상현실의 경계가 모호해지고, 서로 융합된 서비스가 점차 증가할 것으로 예상되므로 공간음향은 가상현실에서의 자연스러운 휴먼인터페이스를 위해 필수적인 요소가 될 것으로 전망된다.
지시문 (instruction)
다음 문맥을 읽고 질문에 답하시오.
질문 (question)
장면기반 음향 기술이 가까운 음원이 포함된 상황에서 가지는 한계점은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation장면기반 음향 기술이 가까운 음원이 존재할 때 발생하는 문제점이나 한계를 파악해야 한다.
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2정보 추출
information_extraction장면기반 음향의 특징과 움직임 보상에 관한 내용을 추출한다.
- 각 방향의 음원들을 근사적으로 구분하여 파라메터화할 수 있으므로 청취자가 고정된 상황에서 머리의 회전에 의한 360 VR 체험에 잘 활용될 수 있으며
- 상체의 움직임 정도까지는 보정할 수 있는 기술들이 제안되고 있다.
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3근거 선택
evidence_selection가까운 음원과 관련된 직접적인 제약 사항을 명시한 문장을 선택한다.
- 그러나 가까운 음원이 포함되는 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가하게 된다.
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4논리 통합
logical_integration장면기반 음향이 머리 회전이나 상체 움직임 보상에는 활용될 수 있으나, 음원이 청취자와 가까울 경우에는 움직임 보상 과정에서 오차가 커진다는 인과관계를 연결한다.
- 가까운 음원이 포함되는 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가하게 된다.
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5결론 도출
conclusion_formulation가까운 음원이 포함될 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가한다는 결론을 도출한다.
- 가까운 음원이 포함되는 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가하게 된다.
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 명확하고 간결한 서술형으로 답을 작성한다.
- 가까운 음원이 포함되는 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가하게 된다.
최종 답변 (final_answer)
가까운 음원이 포함되는 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가하게 된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
장면기반 음향 기술이 가까운 음원이 포함되는 경우 청취자의 움직임 보상에 대한 오차가 증가하게 된다.