미래형 오디오 분야를 위해

꼭 지켜봐야할 주요 오디오시장 및 기술동향

앞으로 펼쳐질 오디오 분야의 드라마 배경을 위해, 올해 꼭 지켜봐야 할 주요 오디오 시장 및 기술 동향이 있다. 향후 몇 년 내에 디지털 신호 처리, 오디오 코딩 및 디지털 컨텐츠 캐싱, 무선 기술에 대한 진보는 소비자들의 높은 기대치를 만족시켜 줄 것이다

글 | 키나스 보이스(Kenneth Boyce), 내셔널 세미컨덕터

 앞으로 몇 년 내에 디지털 신호처리, 오디오 코딩 및 디지털 컨텐츠 캐싱, 무선 기술에 대한 진보는 소비자들의 높은 기대치를 만족시켜 줄 것이다. 2006년 그 이후에, 그 결과는 새로운 제품, 서비스, 기기 및 사업 기회의 초신성이 될 것이다. 확실히 오디오 부문에 대한 기술 시장에서 승리자와 패배자가 가려질 것이다. 앞으로 펼쳐질 오디오 분야의 드라마 배경을 위해, 올해 꼭 지켜봐야 할 4가지의 주요 오디오 시장 및 기술 동향이 있다.

디지털 신호 프로세서(DSP)

디지털 신호 프로세서(DSP)는 오디오 프로세싱에 적합하도록 강력하고 비용 효율적인 툴로 진화하고 있으며, 컨수머 오디오 제품을 혁신적으로 향상시켰다. 미래의 DSP 성능은 더욱 많은 멀티 채널, 계산 집중형 오디오 프로세싱 알고리즘을 가능하게 한다. 마이크로폰과 스피커 배열(Array)이 결합되어, 점점 강력해지는 집약형 알고리즘은 청취 환경을 자동으로 맞추거나 음향상태를 변경시킬 것이다. 즉 열악한 음향 상태의 대형 룸을 웅장한 극장처럼 사운드 효과를 만들 수있다. 소형 거실은 이웃들에게 피해를 주지 않으면서 편안하고 왜곡현상이 없는 사운드 효과를 갖춘 아늑한 홈시어터가 될 수 있다. 여러분은 헤드폰을 이용해 혼자 음악을 들을 수 있으며‘대형 극장’시설에서만 누릴 수 있는 경험을 체험할 수도 있다. 단지 오디오 환경과 스피커 또는 헤드폰만 선택하면 된다. 그러면 DSP 알고리즘이 이에 맞게 오디오 재생 환경을 조성한다. 상업성 용도로 시스템은 자동으로 룸 크기에 맞게(예를 들어, 이동형 디바이더로 실행) 조정한다.

가까운 미래에, DSP는 주변 잡음,에코, 피드백 및 물리적인 스피커/ 변환기의 변형적인 요소에 적합하도록 자동으로 조절할 것이다. 변경할 수 있는 사운드 환경은 컴퓨터 게임, 뮤직 시스템 및 비디오 엔터테인먼트 시스템을 향상 시킬 것이다. 강력한 DSP 프로세싱으로 기존의 전면, 후면 및 서브우퍼 스피커를 교체시키는 단일의 평면형 멀티 스피커가 배열될 것이며, 여러 개의 박스 및 대부분의 케이블이 불필요해진다.

오디오 코딩 및 디코딩

MP3 포맷은 가장 보편화된 디지털 오디오 인코딩 및 재생 포맷이다. 다른 오디오 코더(MP3Pro, AAC, ePAC,AC-3, Ogg-Vorbis, WMA)는 유사한 지각기능이 있는 서브-밴드 기술을 사용한다. 이러한 코더들은 데이터 압축 비율과 MP3에 대한 오디오 품질 면에서 다양한 수준을 기술 향상을 보여준다. 그러나 고속 프로세서와 더욱 복잡한 인코딩을 요구한다. 콤팩트디스크(Compact Disc)와 FM라디오‘음질’에 적합한 12:1 ~ 24:1의 파일크기 압축률은 현재 수많은 코더에서 일반적으로 이용된다. 사용자들은 이러한 코더/디코더의‘음질’과 오디오 CD의‘음질’을 비교한다. 지각력 있는코더 제조업체들은‘콤팩트디스크 음질’을‘청취자가 콤팩트디스크 오디오에서 구별할 수 없다’는 것으로 그 의미를 규정한다. SA(Structured Audio)는 압축형 디지털 오디오와 SASL(Structured Audio Score Language)을 이용한 명령이 결합된 MIDI 이다. SA 오케스트라 합성 엔진은 모든 경우가 아니지만, 대부분의 악기 사운드를 연주하기 위해 사용될 수 있다. 음성 컨텐츠는 개별적으로 압축된 후 노래를‘연주’하는 합성적인 오케스트라로 재생되어 동시에 진행된다.

 대부분의 사운드 데이터가 합성적이기 때문에(SA 오케스트라는 MIDI 파일과 유사하게 명령), SA 파일 크기와 압축률은 100:1에 이른다. 노래가 재생기기를 통해 리믹스되기 때문에 기기는5.1 돌비 디지털 또는 가정용 DTS와 같은 청취 환경을 위해 최적의 믹싱을 선택할 수 있으며, 개인 청취를 위한 헤드폰 믹싱 또는 자동차를 위한 4채널 믹싱을 선택할 수 있다. 새로운 돌비 코더, 디비털 플러스 및 MLP 로스리스는 컨수머 오디오, 자동차, PC, 게임 시장에 적용될 수 있도록 향상된 성능을 제공한다. 돌비 디지털 플러스는 매우 효과적인 방송 비트 속도(5.1 채널 오디오에 적합한 320kbps 미만)를 가지고 있기 때문에 8개의 멀티-채널형 오디오 프로그램 채널 이상에서 구현할 수 있다. 또한 기존 돌비 시스템에서 재생되는 단일인코드 비트 스트림 방식으로 여러 언어도 지원한다. 돌비 MLP 로스리스는 멀티 채널 및 스테레오 DVD-오디오의 핵심 기술이다. MLP 로스리스는 최고 6개 채널의 96kHz/24비트 오디오 또는 2개 채널의 192kHz/24비트 오디오를 DVD-스튜디오 마스터와 동일한 재생을 갖춘 오디오 디스크에 암호화 시킨다.

디지털 컨텐츠 캐싱과 네트워킹 기술

여러분은 MP3플레이어를 가지고 보관되거나 저장된 디지털 컨텐츠(PVR 및 MP3플레이어 등)을 이용하여 여러분 자신만의 라디오 방송국을 만들 수 있을 것이다. 네트워크는 디지털 컨텐츠를 주문에 따라 사용자들에게 전송하기 위해 점점 사용될 것이며 현재의 방송 매체와 동일한 수준의 성능을 갖춘 스트리밍 디지털 오디오/비디오를 전달할 것이다. IP 패킷 우선화(Prioritization)는 귀찮은 프로그램을 중단하는데 도움을 줄 것이다. 데이터 패킷은 수많은 다른 컴퓨터로 전송될 수 있으며 스트림당 네 트워크 트래픽 양을 감소시키고 더욱 많은 사용자들을 수용할 수 있다. 향상된 디지털 컨텐츠 인코딩 알고리즘은 네트워크의 새로운 사용 모델과 함께 소비자들에게 방송 및 CD/ DVD 대여 방식에 대안적인 새로운 컨텐츠를 제공할 것이다. 합법적으로 디지털 음악을 다운 로딩하는 서비스가 보편화된 것처럼, TV 프로그램, 오디오 북, 다큐멘터리, 영화 같은 분야에서도 저렴한 가격으로 다운로드 하는 서비스가 보편화될 것이다. 홈 엔터테인먼트 네트워크와 집안 전체의 오디오 및 비디오 시스템은 홈시어터 이후의 다음 단계가될 것이다.메시 네트워크(Mesh Network)는 지역 내의 그물망과 같으며 데이터를 중앙 접속으로 전달하는 Wi-Fi 노드를 대표하는 각각의 노트(Knot)를 갖추고 있다. 메시 네트워크는 소규모 도시, 외곽 지역, 산업 및 교육 캠퍼스 지역 또 는 워크그룹(Workgroup)에 이상적으로 사용된다. 메시 네트워크는 강력하며, 이를 통한 데이터 패킷은 언덕, 빌딩 또는 밀집 지역 주변에 여러 경로를 취할 수 있게 한다. 메시 네티워크 지역에서는 끊이지 않는 휴대형 인터넷 접속이 가능하면서운 전 도 가 능 하 게 한 다 . 표 준 형CD/DVD 성능을 갖춘 자동차 엔터테인먼트 시스템은 IP 메시 네트워크 접속으로 제공되어 저장된 또는 넷캐스트와 스트리밍 미디어 엔터테인먼트를 볼수 있다.

 커뮤니티, IP 서비스 및 네트워킹 업체들은 널리 보급된 액세스를 통해 단독의 가입자 접속비로 수익을 얻을 때보다 더욱 높은 수익성 비즈니스 모델을 실현할 수 있다는 사실을 알게 되어,기본적인 IP 네트워크 접속은 무료가 될 것이다.

미래에는, 광범위한 개인 Wi-Fi 기기들이 낯선 지역에서 안내를 해 줄 것이다. 메시 네트워크 시대로 진입함에 따라 이러한 것들이‘현실화’될 것이다. 예를 들어, 휴대형의 음성 프롬프트 GPS 기기는 원하는 장소로 안내해 줄 것이다. 메시 네트워크는 여러분이 완벽한 GPS 시스템을 갖추지 않았어도 여러분의 위치를 설명해 줄 수 있다.

무선 기술

미래의 오디오에 영향을 미칠 무선기술은 블루투스, 지그비(ZigBee), RFID 단거리 무선, 근거리 자기유도 (Magnetic Induction)가 포함된다. 이러한 기술 모두는 자신만의 휴대형‘개인 정보 꿈(Personal Information Bubble)’을 실현시킬 수 있다. GMCP(Generic Media Control Profile)로 불리는 제안형 개방 표준은 블루투스에서 미디어 컨텐츠 스트리밍을 가능하게 할 것이다. 처음에 GMCP 는 자동차 엔터테인먼트 시스템에서 볼수 있을 것이며, 그 이후 박물관 방문 여행과 같은 용도로 확대될 수 있다. 자기 유도 기기는 자기장이 작고 비밀스럽고 자동차내에 포함된 곳에서 휴대폰을 이용해 핸즈프리로 사용할 수있다. 블루투스나 지그비 기반의 솔루 션은 이러한 환경에서 동작이 잘 안된다. 휴대폰에 설계된 RFID는 운전자가 자동차를 움직일 때 자동차에 내장 된핸즈프리 키트를 구동 시킬 것이다. 엔진이 꺼진 경우, 휴대폰은 일반 모드로 되돌아간다. 핸즈프리 카 키트는 스피커에 자동으로 초점을 맞춘 마이크로폰 배열을 이용할 것이며, 배경 음성, 바람, 진동 및 엔터테인먼트 사운드를 감소시킬 것이다. 통화상태의 분명함과 음성의 명료함은 급격히 향상될 것이다. 무선 메시 네트워크를 사용하는 빌딩은 IP 마이크로폰 배열로 맞출 수 있으며 사운드를 확인하고 위치를 찾아내는 오디오 보안 시스템을 제공한다. 또한 빌딩이 지진이나 다른 재난으로 붕괴되었을 경우 갇혀 있어 부상당한 희생자의 위치를 구조자에게 알려줄 있다. 무선 IP 스피커는 스마트 공공 어드레스 또는 긴급상황 공지 시스템을 만들 수 있게 한다. 병원과 빌딩에 구축된 동일한 무선메시 네트워크를 통해 의사들과 안전요원들은 단거리 RF 라벨 배지를 착용해 단순히 음성으로 활성화된 양방향 음성통신 및 자동 위치 정보를 중앙 발송담당자에게 제공할 것이다. 기본적인 페이징은 빌딩 또는 특정 배지 착용자의 IP 어드레스를 통해 IP 스피커가 실행한다.

유사한 기술은 어른에게 도움을 요청 하거나 긴급 의료상황을 알리기 위해 무선 액세스 포인트를 갖춘 가정에서도사용될 수 있다. 이 기능들은 소형으로 포장되어 있기 때문에 장신구와 같은개인 물품에 쉽게 부착할 수 있을 것이다. 무선 액세스가 설치된 공공 지역에서는, 접은 옷깃에 부착된 보안 배지를 그냥 두드리면 경찰이나 다른 긴급 서비스 센터가 여러분을 찾을 수 있으며 음성으로 통신도 가능할 것이다. 의료용 신원확인증을 가지고 있다면, 그 배지가 정보를 전송할 수도 있다. 보안 버전은 사용자의 음성 인식 패턴으로 동작할 것이다. 개인용 기기의 배터리 수명은 네트워크의 주변 RF 에너지의 한정된 자원으로 연장될 수 있으며 또는 천천히 충전될 수 있다. 이 때 이 기기들은 접속상태에서 데이터를 전송하지 않는다

컨수머 오디오 시장의 변화

대부분의 사람들에게 있어‘고음질의 오디오’란 컴팩트디스크 음질과 동의어이다. 미래에는 오디오 품질에 대한 요구가 지속적으로 증가되어 더 높은 디지털 샘플링 속도를 요구할 것이다. 이러한 요구는 소스 재료와 DA 컨버터 또는 들을 수 있는 품질의 아날로그 신호를 다시 돌려보내는데 사용되는 기타 변환 방법(예를 들어 클래스 D)에서 해상도 비트도 요구할 것이다. 인간의 귀는 비트를 듣지 못한다.소비자들은 상업성 미디어 공급업체의 테두리를 벗어나 자기만의 오디오 엔터테인먼트(새로운 노래 믹스, 아마추어 음악, 팟캐스트 및 오디오 블로그)  를 쉽게 만들 수 있을 것이다. 상업성미디어의 지배력은 약화될 것이며 상업성을 기반으로 하는 프로그래밍은소비자들에게 판매하기가 더욱 어려워질 것이다.새로운 오디오 제품이 등장할 것이며 유선과 무선 네트워크로 접속될 것이다. 이러한 기기들에 사용되는 디스플레이 스크린은 소형 비디오 메일, 전화, 회의용 기기를 위해 오디오 스피커와 마이크로폰으로도 공급될 것이다.멀티-채널 오디오/비디오 엔터테인먼트 시스템에 대한 스피커 배열은 가정에서 케이블을 없애 줄 것이다. 스피커 배열은 진정한 분산된 스크린 TV를가능하게 할 것이다. 분산된 스크린TV에서 방안의 왼쪽은 왼쪽 스크린의사운드를 들려 주며 오른쪽은 오른쪽스크린의 사운드를 들려주게 된다.디지털 HDTV 셋트는 빔 포머 마이크로폰 및 스피커 배열로 확대된 홈 비디오 컨퍼런싱과 원격존재(Tele-Presence) 기능을 통합해 방안에서 한사람 또는 여러 사람을 위해 뛰어나게선명한 음성을 제공하게 될 것이다.2개에서 8개 또는 그 이상의 마이크로폰을 갖춘 마이크로폰 배열은 음성의 명료성과 마스크 주변 잡음을 향상시킬 것이며, 휴대폰 및 PC에서 홈 오디오/비디오 시스템에 이르는 다양한제품에서 사용될 것이다.

스피커 배열은 키오스키(Kiosks),박물관 디스플레이, 데모 및 광고와 같은 소형 면적에서 집중형 사용에 적합한‘콘 오브 사운드(Cone of Sound)’를 만들 수 있도록 사용될 것이다. 또한 집중된 잡음을 제거하기 위해‘콘오브 사일런스(Cone of Silence)’를만들 수 있도록 사용될 수 있다.음성으로 활성화된 바이오메트릭 ID시스템은 사적인 보안 및 의료용 애플리케이션, 홈 액세스, 자동차, 사무실및 전자상거래 보안을 위해 사용될 것이다. TV, 컴퓨터, 조명 및 기타 전기기기들은 음성 명령으로 작동될 것이다. 음성을 텍스트로 바꾸고 텍스트를음성으로 전환하는 시스템은 점점 더흔하게 사용될 것이다.자동차 엔터테인먼트와 정보 시스템들은 개별적인 무선 핸드셋이나 양방향 블루투스 접속을 이용해 각 소유자들이 자신들의 미디어 컨텐츠를 결정하고 다른 소유자와 독립적인 컨텐츠를 보유할 것이며 여기에 맞게 주문화될 것이다.휴대형 및 홈 시스템은 미디어 공급업체들과도 상호작용을 할 것이다. 여러분이 광고를 들을 경우, 여러분은 인터넷 URL 접속 시 클릭에 상응하는오디오 형식으로 바로 말할 수 있다‘( 노래 구매’또는‘더욱 자세한 정보’). 그러면 여러분은 음성 명령을 사용해 구매 거래를 마칠 수 있게 된다.새로운 오디오 환경에서, 광고들은더욱 짧아지게 될 것이며 소비자들에게 더욱 많은 질문을 남길 수 있다.“제품 XYZ는 여러분을 위해 완벽함을 제공합니다! 더 많은 정보를 원하십니까?”광고 끝 부분의 침묵 상태는음성 반응이나 라디오 또는 비디오 장치의 버튼을 누르는 동작을 감지할 것이다. 전체 광고 시간은 5초 미만이다.

유감스럽게도, 컨텐츠 제공업체들이 제품 홍보를 오디오 및 시각적인미디어 프로그래밍에 점점 더 많이 포함시켜 만들 것이기 때문에 미래에는더욱 많은 광고가 존재하게 될 것이다자동차에서, 음성 길잡이는 교통 상황, 학교 및 안전 속도 지역, 도로 상태 및 긴급 상황을 알려 줄 것이다. 이정보는 메시 네트워크에서 무선 노드또는 도로에 부착된 저전력 RF 안테나를 통해 자동차로 전송될 것이다.양방향 통신을 통해 운전자들은 자동으로 보고된 위치에서 사고나 기타긴급 상황을 신속하게 보고할 수 있다. 그러나 운전자들의 움직임을 추적하는 것은 합법적으로 개인 사생활을침해하는 문제를 낳아 그 기능이 제한될 수 있다.

오디오의 화려하고 새로운 세계에서누가 승자가 될 것이고 누가 패자가 될것인가? 첨단 기술이 그 해답의 열쇠이다. 진정한 승리자는 첨단 기술과 함께사용의 편리성, 사생활 보호 및‘냉정(Coolness)’요소와 같은 사회적/경제적 의무 모두를 정복하는 업체가 될 것이다.

<자료출처 : 반도체네트워크 2006년 02월호>