360˚ 회전하면서 느껴지는 소리의 원리

조금 전 모 블로그에서 헤드폰으로 들으면  360도 회전하면서 들리는 소리라는 것의 sample을 들었습니다.(죄송하지만 그 글의 링크는 생략합니다.) 이 sample의 원리는 2년 전 Sony 에서 내놨던 30만원 대의 입체음향 헤드폰(5.1ch)과 원리가 같은 것입니다. 이 글에서는 그 원리를 설명하려고 합니다.

우선 stereo로 들리는 소리의 원리는 다들 아실 것이라고 생각합니다. 이 소리의 경우에 왼쪽과 오른쪽 귀에서 들리는 소리의 시간차와 크기의 차이를 가지고 왼쪽에서 들렸다거나 오른쪽에서 들렸다는 느낌을 만들게 됩니다. 일반적으로 소리의 크기만을 갖고 입체음향을 구현하지만 좀 더 사실감을 갖게 하기 위해선 오른쪽과 왼쪽에서 들리는 소리의 시간차이도 줘야 하는 것입니다. (소리의 빠르기를 고려해 계산하면 대략 3/1000초 정도의 최대 시간차이가 있을 수 있습니다.)

반면 앞뒤에서 소리가 들리는 것으로 착각이 일어나는 원리는 고음과 저음의 분리입니다. 고음이 저음보다 얼마나 빨리 들리느냐에 따라서 음원의 위치가 앞뒤로 이동하면서 들리게 됩니다.

우리 귀는 stereo와 앞뒤로 음원이 이동하는 것을 Vector합성을 하여 음원의 위치를 파악함으로서 음원이 우리 주변을 돌아다니게 할 수 있는 소리를 제작할 수 있는 것입니다.
결국 Sony사는 위에서 말한 입체 헤드폰을 별로 판매하지 못했습니다. ^^;

참고로 덧붙이자면 우리 귀는 높이를 판독할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않은 것 같습니다. (그래서 실생활에서도 위나 아래쪽에서 나는 소리를 듣기 위해서는 머리를 움직여야 합니다.) 그래서 진정한 5.1ch의 입체음향을 즐기려면 어쩔 수 없이 스피커로 입체적인 배치를 한 뒤에 음향을 들어야 합니다.
호기심천국인가 하는 TV프로그램에서 나왔던 핸드폰을 머리 위에 올려놓으면 진동이 울릴 때 알지 못한다는 것은 기본적으로 같은 원리가 아닌가 하고 추측하고 있습니다.