KR20020092353A - 녹음 및 재생 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테레오 녹음 및 재생 기술을 부분적으로 사용하면서 특히 음악을 녹음 및 재생하는 방법 및 설비에 관한 것이다. 발명의 목적은 가능한 자연음에 가까운 3차원적 음향 재생성, 특히 음악 재생을 구현하는 것이다. 발명의 방법에 따라, 발명의 목적은 사실적이고 3차원적이며 시제와 폭, 깊이, 높이가 매우 비슷한 음 표현을 생성하기 위해 2+2+2 녹음 및 재생 기술과 이에 상응하는 숫자의 음 트랙에 의해 달성된다.

Description

녹음 및 재생 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR RECORDING AND PLAYING BACK SOUNDS}

음향 재생시, 두개의 스피커를 이용하여 두-채널 스테레오음 재생 기능을 갖춘 CD 플레이어를 이용하는 것이 잘 알려져 있다. 영화 및 비디오 분야에서, 3차원 음향 및 음향 효과를 제공하기 위해 "서라운드" 방법이 얼마동안 사용되었었다. 이는 세 개의 스피커를 청취자 전방에, 즉, 좌, 우, 중앙에, 그리고 두개의 스피커를 청취자 후방에 위치시킨다. 이 스피커 시스템은 어느 위치에도 놓일 수 있는 베이스 스피커(서브우퍼)에 의해 보완되며, 이 방법을 5+1이라 부른다.

5+1 서라운드 방법은 영화 분야에서 발전되었고, 이제는 개인적 공간에도 사용되고 있다. 하지만, 5+1 서라운드 방법에서의 음악 재생을 위한 특별한 요구사항들로 인해 이 방법이 본 공간 내에서 제한된 정도로만 사용될 수 있고 음향의 심미적 측면에서는 만족스럽지 못하다. 이 음악 재생은 4채널음향재생(quadraphony)과 마찬가지로, 여전히 2차원적이다. 즉, 청취자의 청취 평면 내에 있다.

이것이 발명의 출발점으로서, 그 목적은 자연의 소리에 가능한 가까우면서도 음악 재생에 특히 적합한 3차원 음 재생을 실현하는 것이다.

발명은 좌측에서 우측, 전방에서 후방, 그리고 위에서 아래의 방향을 가지면서 자연스럽게 소리나는 사실적인 3차원 음향 이미지를 생성하기 위해 필요한 숫자의 채널을 이용하여 적어도 2+2+2 녹음 및 재생 기술을 통해 소개부에서 언급한 형태의 방법으로 이 목적을 달성한다.

본 발명은 고도로 분화된 형태로 오케스트라의 개개의 소리들, 솔로이스트들, 가수들 등처럼 자연음을 3차원적으로 재생시킬 수 있다. 이 경우에, 재생중, 청취자는 자신이 콘서트장에 있는 것처럼 느낄 수 있다. 최적의 소리를 인지하기 위해 콘서트룸의 단일 위치를 강요받지 않는다. 청취자는 룸의 영역을 옮겨다닐 수 있고, 자신의 위치를 변경할 수 있으며, 그러면서도 3차원 음향을 인지할 수 있다.

발명의 세부사항은 청구범위의 종속항에서 발견될 수 있다.

본 발명은 적어도 부분적인 스테레오 녹음 및 재생 기술을 이용하여 음, 특히 음악을 녹음 및 재생하기 위한 방법에 관한 것이고, 이에 대응하는 설비에 관한 것이다.

도 1은 음 재생을 위한 룸의 단순화된 측면도.

도 2는 고도로 단순화된 룸의 평면도.

도 3은 오케스트라용 마이크로폰 위치설정을 나타낸 측면도.

도 4는 대형 오르간용 마이크로폰 위치설정의 측면도.

6개 이상의 채널을 이용한 녹음 기술과 6개 이상의 스피커에 대한 재생 기술을 제공하는 것이 장점이다. 이때 두 스피커는 사용자의 청취 수평면으로부터 물리적으로(특히 위로) 오프셋된다. 이 경우에, 발명은 추가 스피커 쌍이 배타적으로 윗방향으로만 오프셋될 수 있다는 것에 제한되지 않는다. 적절하다면 아래 방향으로의 오프셋도 룸내의 상황에 따라, 유사한 음향 이미지를 이끌어낼 수 있다.

발명은 룸의 벽을 향해 대략 90도 각도로 기울어지게 배치되는 두개의 별도의 전면 스피커를 제공할 수도 있다. 이 종류의 설정은 특히 유용하다. 표면이 장방형인 룸에 스피커가 놓일 때 이종류의 설정이 특히 유용하다. 즉, 상기 스피커들이 더 좁은 단부의 벽 중 하나의 영역에 놓여서, 별도 쌍의 스피커가 종방향 벽을 향하게 되고 그 소리 방출이 벽으로부터 청취자에게로 다시 반사되어 돌아온다.

이러한 설정이 불가능하다면, 반사에 의해 생성되는 가상 설정 장소의 위치에 보완 스피커를 설치하는 것이 또한 가능하다. 이를 위해, 발명은 윗방향으로만 오프셋되는 것이 아니라 두 전방 스피커의 측부로도 오프셋되는 이러한 두개의 스피커를 배열한다.

이 내용에서, 창의적 과정은 확장이 가능하다. 따라서, 발명은 사용할 6개의 채널뿐만이 아니라, 상응하는 재생성 기능을 갖춘 8개 이상의 채널을 제공할 수 있다.

이 방법을 실행하기 위한 설비는 채널 재생 유닛, 2+2+2 스피커 배치를 갖춘 제어 유닛인 채널 재생 유닛에 의해 구별된다. 상기 스피커 배치는 청취자 전방 좌측과 우측에 두개의 메인 스피커, 청취자 후방 좌측과 우측에 두개의 스피커, 그리고 메인 스피커 위에 두개의 스피커를 갖추며, 그 방사축은 상기 메인 스피커에 대해 90도 외향을 향한다. 녹음 중에는, 공지된 스테레오 재생에 필요한 기술에 부가하여, 3D 음과 이에 대응하는 퍼스펙티브가 이용되며, 녹음은 적어도 6개의 음향 트랙에서 이루어진다.

앞서 언급한 바와 같이, 훨씬 더 큰 저장 용량을 가지는 "DVD 음향 시스템"이 이 경우의 재생성을 위해 사용될 수 있으며, CD 녹음에 필요한 두개의 채널만이 아니라, 8개까지의 채널을 이용할 수 있다. 이 경우에, DVD 시스템은 동시에 다수의 음향 채널을 전송할 기회를 제공한다. 이 시점에서 다음의 사항을 주목해야한다. 즉, "돌비 서라운드" 방법이 5+1 채널을 이용한다. 다시말해서, 이는 한 음향 평면의 재생을 위해서만 6개의 채널을 이용한다.

발명의 방법과 설비는 좌측에서 우측으로, 전방에서 후방으로, 그리고 위에서 아래로 음향 이미지가 재생될 수 있고 또한 시스템이 확장될 수 있다는 장점을 가진다. 게다가 기존의 스테레오 음향 시스템, 4 스피커, 6 스피커, 또는 그 이상의 스피커 시스템이 사용될 수 있고, 이 시스템은 2+2+2+2 시스템으로 확장될 수 있다. 즉, 전체 8개의 전송 채널로 동작하는 시스템으로 확장될 수 있다.

본 발명은 음체(sound body)의 "높이(height dimension)"를 재생성할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 따라서, 예를 들어, 오케스트라는 다수의 스테이지에 계단식으로 배열된다. 아래쪽에는 현악기, 그 뒤에는 모관악기, 그뒤에는 금관악기 및 타악기가 배열되며, 합창단이나 오르간이 그 뒤에 위치한다.

풀 오르간(full organ)은 룸 내의 서로 다른 위치에 놓인 여러개의 오르간들로 구성된다. 따라서 예를 들면, 청취자에 가까운 콰이어 오르간(choir organ), 바로 뒤의 그레이트 오르간(great organ), 스웰 오르간(swell organ), 페달 오르간(pedal organ), 그리고 마지막으로 앤티포널 오르간(antiphonal organ)이 놓인다. 앤티포놀 오르간은 천정으로부터 공명할 수 있다. 챔버 뮤직으로도, 어느 연주가가 서있고 어느연주가가 앉아있는 지를 구별할 수 있다.

콘서트룸의 청취자는 음향 발생 장치로부터 직접 전달되는 소리만이 아니라, 측벽, 천정 등에서 반사되는 음까지도 인지한다. 따라서, 청취자는 현재 위치한 룸의 크기에 관해 어떠한 개념을 가지게 된다. 이 내용에서, 발명은 이 사실성을 재생하기에 적합하다. 공지된 스테레오 녹음은 마찬가지로 이러한 "3D 사운드"를 포함하지만, 이 사운드는 한 평면으로만 입력되며, 이 한개의 평면에 다시 재생된다. 이 평면은 베이스 스피커의 한차원 뒤에 놓인다.

창의적 과정으로, 마이크로폰 역시 달리 위치한다. 발명이 퍼스펙티브 마이크로폰은 악기에 가깝거나는 악기 뒤에 놓이는 정상 지지 마이크로폰으로 위치하지 않으며, 대신에 상응하는 퍼스펙티브를 가능하게 하기 위해 더 큰 거리에 위치한다. 이 경우에, 창이적인 2+2+2 녹음은 이 마이크로폰 위치로부터 믹서 콘솔에서 생성될 수 있다.

이 내용에서, 발명은 베이스 폭(d)에 상응하는 두 메인 스피커간 거리를 제공하며, 이 거리는 청취자로부터의 거리에 역시 대응한다. 그래서 이등변 삼각형이 생성되고, 즉, 두 메인 스피커가 회적이 청취 위치에 대해 각각 30도 각도에 놓이며, 이는 간단한 스테레오 재생성의 경우에도 마찬가지로 바람직하다. 두개의 상부 스피커는 귀보다 베이스 폭의 반에 달하는 높이이어야 최적이며, 이때 귀란 메인 스피커와 귀가 함께하는 평면을 의미한다.

청취 영역에서 스피커로부터의 거리는 가령 2m일 경우, 이 평면 위 1m 높이에 별도의 전방 스피커가 배치되어야 한다. 이 경우에, 후방 스피커는 두 전방 스피커처럼 청취자로부터 동일한 거리에 놓일 것이며, 그렇지 않을 경우, 더 짧은 거리를 채택할 수 있으며, 잃어버린 거리는 벽이나 천정의 반사와 기울어진 위치설정에 의해 보상받을 수 있다.

이 경우에, 별도의 스피커가 가능하다면 청취자로부터 룸의 벽을 향해야 한다. 이것이 가능하지 않을 경우, 별도의 스피커가 위치할 수 있는 가상적인 장소를 확인할 수 있다. 이는 메인 스피커에 대해 측부와 후방을 향해 그리고 수직으로 오프셋이 일어남을 의미한다.

도 1과 2에서 룸(1)에는 한명의 청취자(1a)와 6개의 스피커가 놓여있다. 즉, 청취자를 향하고 있는 좌측 메인 스피커(2) 및 우측 메인 스피커(3), 두개의 후방 스피커(4, 5)와, 스피커(2, 3) 위에 놓이는 두개의 별도의 스피커(6, 7)가 놓여있다. 이때 스피커(6, 7)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 메인 스피커(2, 3)에 대해 바깥쪽 90도를 향하도록 배열된다.

이는 음 재생이 도 1의 점선으로 표시되는 청취면(8)만으로 설명될 수 없고, 자연 음향 이미지에 상응하는 3차원적 음 재생이 가능하다는 것을 의미한다.

도 3은 녹음 마이크로폰의 위치설정을 도시한다. 마이크로폰(9, 10)은 비방향성 마이크로폰으로서 룸의 천정에 매달릴 수 있고 믹서 콘솔(11)에 3차원 음을 전달할 수 있다.

메인 마이크로폰(12)은 스테이지의 전면 영역에 놓인다. 스테이지는 제 1 위치(13)에 현악기, 제 2 위치(14)에 목관악기, 그보다 더 높은 위치(15)에 금관악기, 위치(16)에 타악기, 그리고 그 뒤 위치(17)에 합창단이나 오르간으로 구성된다. 이 경우에, "퍼스펙티브 마이크로폰(perspective microphones)"(18a-18c)이 사용된다. 이 마이크로폰으로부터의 정보 역시 믹서 콘솔에 공급되고 믹서 콘솔에서 처리된다.

도 4는 대형 오르간의 경우에 녹음 마이크로폰의 위치설정을 도시한다. 대형 오르간이란 예를 들어 교회의 오르간이나 콘서트룸의 오케스트라 오르간을 의미한다. 오르간 연주자(19)는 이러한 악기들의 관례적 자리에 앉게되며, 오르간의 개별적 요소들은 본 경우에 단순하게 표시되었다.

도면에는 콰이어 오르간(choir organ)(20), 체스트 오르간(chest organ)(21), 그레이트 오르간(great organ)(22), 스웰 오르간(swell organ)(23, 24), 그리고 앤티포널 오르간(antiphonal)(25)이 표시되어 있다. 메인 마이크로폰(12)은 다시 기준이 되고, 퍼스펙티브 마이크로폰은 본 경우에 (18c, 18e)로 표시되며, 이들은 단지 설정 옵션일 뿐이다.

도 1과 2는 할당된 거리를 표시한다. 따라서, 스테레오 녹음을 위한 최적의 좌석은 청취자(1a)와 메인 스피커(2, 3)에 의해 형성되는 이등변 삼각형의 꼭지점이라는 것이 판명되었다. 도 2에서, 이 이등변 삼각형의 변들은 (a, b, d)로 표시되며, 청취면(8)의 거리는 도 1에서 (o)로 표시된다.

도 1에 나타나는 바와 같이, 별도의 전방 스피커(6, 7)과 메인 스피커(2, 3)간의 최적의 높이는 메인 스피커(2, 3)간 수평 거리의 반이다. 즉, h = d x 1/2 이다.

예를 들어 콘서트룸에 측벽이 없는 위치에서 측벽을 향하는 별도의 상부 스피커(6, 7)에 대한 대안의 위치는 도 2에서 (6', 7')으로 표시되며, 후방 스피커(4, 5)에 대한 대안의 설정 위치는 (4', 5')으로 표시된다.

발명의 실시예들은 기본 개념으로부터 벗어남없이 여러 측면에서 수정될 수도 있다. 따라서, 스피커(2, 3)의 위치가 약간 하향으로 오프셋될 수도 있고, 청취 위치에 대해 약간 상향으로 기울어질 수도 있다. 이는 별도의 스피커(6, 7)에도 적용된다. 이들은 설정 위치의 내부 세부사항을 고려할 수 있도록 하기 위해 자유 수직 평면으로부터 전방으로 또는 후방으로 약간씩 오프셋될 수 있다.

Claims (11)

1. 적어도 부분적으로 스테레오 녹음 및 재생 기술을 이용하여 음, 특히 음악을 녹음하고 재생하는 방법으로서,

   좌-우, 전-후, 상-하 방향을 갖춘, 자연스럽게 소리나고 사실적인 3차원 음향 이미지를 만들기 위해 2+2+2 녹음 및 재생 기술에 필요한 수의 채널을 이용한 2+2+2 녹음 및 재생 기술을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 6개 이상의 채널을 이용한 녹음 기술과 6개 이상의 스피커를 이용한 재생 기술을 특징으로 하며, 이때 두개의 별도 스피커가 이용자 수평 청취면으로부터, 특히 위쪽 방향으로, 물리적 오프셋되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 별도의 두 전방 스피커가 룸의 측벽을 향해 90도 각도로 기울어져 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에서 3 항까지 중 어느 한 항에 있어서, 두 스피커가 위쪽으로만 오프셋되는 것이 아니라, 두 전방 스피커의 양측으로도 오프셋되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에서 4 항까지 중 어느 한 항에 있어서, 재생이 DVD(디지털 다용도 디스크) 오디오 시스템에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에서 5 항까지 중 어느 한 항에 있어서,

   최상의 음향 품질로 된 8개 이상의 채널을 이용하여 녹음 및 재생 기술이 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항에서 6 항까지 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 설비로서,

   2+2+2 스피커 구조를 갖춘, 특히 청취자 전면 좌측과 우측의 두 메인 스피커(2, 3), 청취자 후방 좌측과 우측의 두 스피커(4, 5), 그리고 메인 스피커 위의 두 스피커(6, 7)를 갖춘, 제어 유닛인 채널 재생 유닛을 특징으로 하는 설비.
8. 제 7 항에 있어서, 특히 사적 공간에서 이용하기 위한 설비로서,

   표준 청취 위치를 가정할 때, 두 메인 스피커 위에 놓인 두개의 전방 보완 스피커(6, 7)의 청취면에 대한 높이(h)가, 청취자와 두 메인스피커(2, 3)간의 이등변 삼각형에서 이등변 삼각형의 밑변 길이의 반이 되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 설비.
9. 제 8 항에 있어서, 위쪽으로 높이(h)만큼 오프셋된 보완 스피커(6, 7)는 룸벽에서 반사를 일으킬 목적으로 바깥쪽으로 90도를 향하는 것을 특징으로 하는 설비.
10. 제 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    보완 스피커(6, 7)가 반사용 룸 벽이 없을 때 가상 위치(6', 7')의 측부에서 청취 위치를 향해 놓이는 것을 특징으로 하는 설비.
11. 상기 항들 중 어느 한 항에 따른 녹음용 설비로서,

    녹음 믹서 콘솔(11)과,

    녹음실 위쪽에서 가상의 청취자 앞과 뒤에 위치하는 비방향성 마이크로폰(9, 10), 음 발생기 전방에 위치하는 메인 마이크로폰(12), 그리고 음체(sound body) 영역 위에 배열되는 퍼스펙티브 마이크로폰(18)을 특징으로 하는 설비.