[인터뷰] 인피니티 슬림 디자인 안에 꽉 채운 기술, Neo QLED의 소리는 어떻게 다를까

비가 내리는 밤, 공포 영화를 보기 위해 온 가족이 거실로 모였다. 분위기를 극대화하기 위해 커다란 이불을 꺼내 함께 덮고, 소파도 TV 앞에 가까이 붙여 앉은 상황. 가족이 온전히 영화에 집중할 수 있도록 +α를 더하는 요소는 무엇이 있을까?

삼성전자는 사용자들이 대형 TV의 진면목을 경험할 수 있도록 Neo QLED 8K 플래그십 라인업의 사운드를 정교하게 가다듬었다. TV가 놓인 공간의 크기와 제품 설치 방법 등을 분석해 최적의 사운드로 맞춰주고, 총 8개의 스피커로 사물의 움직임을 따라가며 생생한 사운드를 제공한다. 위 상황의 경우 두꺼운 이불이 소리를 흡수하는 만큼 중고역대의 톤을 보정하고, 사용자가 화면 가까이 자리해있는 만큼 입체 사운드를 구석부터 중앙까지 고루 전달하는 식.

TV가 놓인 그곳이 어디든, ‘맞춤형’으로 소리를 제공하는 삼성 TV 사운드 개발 담당자를 만나 홈 엔터테인먼트 도구로서의 사운드 진화 포인트를 들었다.

▲ 삼성전자 영상디스플레이사업부 김종배, 김성주, 김선민 엔지니어(왼쪽부터)

하루에 한 번, 듣는 사람을 위한 맞춤형 공간 분석 ‘스페이스 핏’

거실, 작업실, 침실, 테라스 등 공간은 물론 시청 패턴과 자세까지. TV를 감상하는 형태의 ‘틀’이 사라지고 있다. 자신의 생활 환경에 따라 모든 것을 ‘맞춤형’으로 배치하는 사용자들이 늘고 있기 때문이다. 개발진은 사용자들이 언제나 사운드를 최상으로 즐길 수 있도록 소비자 환경을 자동으로 분석하는 데 집중했다. 하루에 한 번 자동으로 공간의 변화를 측정해 최적의 소리를 맞춰주는 ‘스페이스 핏’ 기능이 그 주인공.

원리는 이렇다. 먼저 TV에 내장된 마이크를 통해 커튼, 카펫, 벽 등 소리에 영향을 미치는 전체적인 요소를 파악한다. 예를 들어 거실에 TV가 놓인 경우, 카펫에서 중고역대 소리를 흡수한다고 판단되면 이를 기반으로 중고역대를 높이는 보정을 이어간다. 스탠드, 벽걸이 등 설치 조건이 바뀌었을 때도 마찬가지. TV를 벽에 가까이 붙여 설치할 경우, 뒷공간이 좁아짐에 따라 저역대 소리가 변화할 수 있는데 ‘스페이스 핏’은 이를 미리 파악하고 보정해 보다 선명한 소리를 제공한다.

핵심 포인트는 이 모든 과정이 ‘알아서’ 이루어진다는 것. 김선민 엔지니어는 “’스페이스 핏’은 사용자가 일일이 테스트 버튼을 누르거나, 기기에서 테스트 음을 내보내지 않아도 되는 자동 기능이다. TV를 켜고 끄기만 하면 실제 감상하는 콘텐츠의 소리를 기반으로 환경을 분석하기에, 사용자는 그저 스크린을 즐기기만 하면 된다”고 설명했다.

업계 최초로 선보이는 해당 기술은 수많은 데이터와, 이를 기반으로 한 AI 기술이 있었기에 구현 가능했다. 흡음이 많이 되는 무향실과 같은 환경부터 울림이 많은 환경까지, 거의 ‘끝과 끝’의 소비자 환경을 고려했다는 것. 김선민 엔지니어는 “변수가 많은 부분이다 보니 학습 데이터베이스를 충분히 구축하고 이를 기반으로 머신러닝을 이어갔다. 그간 쌓아온 삼성전자의 AI 기술이 빛을 발한 것”이라면서 “TV가 놓이는 일반적인 사용 공간이라면 대부분 커버가 가능한 수준”이라고 강조했다.

대화면 곳곳 가득, 8개의 스피커로 구현하는 입체 사운드 ‘OTS Pro’

사운드 채널 정보가 고도화된 다양한 콘텐츠가 쏟아지고 있는 지금, 이를 즐기기 위한 방법도 변하고 있다. 영화처럼 실감 나는 형식의 멀티채널 소스는 기본, 홈엔터테인먼트의 확장으로 대화면이 트렌드가 되며 여러 명이 함께 콘텐츠를 감상하는 일도 비일비재하다. 이때 스크린 외곽에서도 소리의 쏠림 없이 최적의 사운드를 감상할 수 있는 장소, ‘스위트 스폿(Sweet Spot)’을 넓히는 것이 관건이다. 즉, 콘텐츠의 종류와 스크린 사이즈가 동시에 확장되며 사운드도 ‘절대다수의 행복’을 향해 나아가야 한다는 것.

삼성전자는 홈엔터테인먼트 시스템의 멀티채널 스피커를 TV 속에 넣어, 화면 속 물체를 따라 소리도 함께 움직이는 ‘무빙 사운드(Object Tracking Sound, OTS)’시스템으로 이를 해결했다. Neo QLED 8K 플래그십에는 한층 진화한 OTS pro 버전이 도입돼, 기존 6개의 스피커에 2개의 센터 스피커가 추가된 총 8개의 스피커가 탑재됐다. 이를 통해 화면 속 물체가 움직이면, 사운드의 움직임을 표현할 수 있는 최적의 위치에 배치된 스피커가 소리를 내 화상과 음상을 일치시키는 원리다. 좌우 스테레오 감은 물론 입체감이 풍부해져 실제 그곳에 있는 듯 차원이 다른 경험이 가능해진다.

김종배 엔지니어는 “대화면으로 콘텐츠를 감상할 때, TV 양옆에서 시청하는 이들은 화면 중심에서 재생되는 소리가 한쪽으로 쏠리는 현상을 경험할 수 있다. 그렇기 때문에 좌∙우 스피커에 추가로 센터 스피커를 탑재하게 된 것”이라며 “OTS Pro 버전에 추가된 센터 스피커는 소리를 가운데로 모아주고, 보이스를 더욱 명료하게 해주는 것은 물론, 화면의 음상(音象) 포지션을 치우침 없이 정확하게 표현해준다”고 설명했다.

실제로 TV 중앙에 스피커가 놓이면 디자인적인 콘셉트와 부딪힐 수 있기에, 개발진은 후면에 도파관(Wave Guide)이 적용된 트위터(Tweeter)를 달아 이를 해결했다. 김성주 엔지니어는 “후면에 스피커를 배치할 경우 소리가 사방으로 흩어지게 되고, 벽에 반사된 소리와 섞여 명료도가 떨어질 수 있다. 때문에 소리를 TV 전면의 청취자 쪽으로 잘 끌어내는 기술이 필요했다”면서 “‘홀 어레이(Hole Array)’ 기법을 적용해 트위터에서 나온 소리가 TV에서 나와, 길을 따라 앞으로 잘 나아갈 수 있게 했다”는 기술적 해법을 전했다.

소리의 중심을 잡기 위한 노력은 차세대 디스플레이인 MICRO LED에도 확장된다. 대형 스크린의 경우 화면이 거의 거실 바닥까지 내려오기에, 분리형 홈시어터를 연결해 MICRO LED를 사용할 경우 센터 스피커를 놓을 위치가 애매해지는 것. 김종배 엔지니어는 “110형 MICRO LED의 경우 스크린 스피커를 센터 스피커로 운용할 수 있는 ‘μ(뮤) 심포니’ 모드를 도입했다. 따로 홈시어터용 센터 스피커를 놓지 않더라도 MICRO LED 다채널 스피커가 센터 스피커의 역할을 대신한다. 화면 중앙에서 사운드가 나오니 화면과의 음상 차이도 없어, 극장에서 콘텐츠를 감상하는 듯한 경험을 즐길 수 있을 것”이라고 설명했다.

‘의미 없는 공간은 없다’ 슬림해진 두께 안에 채운 혁신 사운드

스크린 안과 밖의 경계를 최소화해 몰입감을 극대화하는 ‘인피니티 스크린’은 삼성 TV 디자인만의 고유한 정체성이다. 이처럼 슬림한 외형 안에 여러 개의 스피커를 탑재하는 것이야말로 개발진들에게 주어진 도전 과제.

김성주 엔지니어는 “기존에는 우퍼 스피커 내부에서 외부로 구멍을 내는 덕트(duct) 방식을 활용했는데, 공기가 소용돌이치며 소음이 발생할 수 있다. 8K 모델에서는 저음을 풍부하게 재생할 수 있는 ‘패시브 라디에이터’ 방식을 적용했다. 슬림한 TV 내부의 한정된 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 것은 물론 순수하고 풍부한 사운드를 구현할 수 있다”면서 “또, 우퍼와 패시브 라디에이터의 진동판을 TV 후면에 노출해 Neo QLED의 사운드 성능을 직관적으로 보여주고, 시각적인 만족도도 높일 수 있었다”고 설명했다.

‘발상의 전환’이 녹아 있는 다양한 혁신 포인트도 찾을 수 있다. 점점 얇아지는 패널의 두께에 발맞춰 기존에 기능이 없었던 요소에 기능을 투영하기 시작한 것. 김종배 엔지니어는 “TV 후면 커버의 일부를 후면 스피커의 소리 방향을 측면으로 유도하는 음향 구성 요소로 활용했다. 또, 센터의 트위터에서 아래로 이어지는 후면 커버 내 부품인 ‘슬릿 벤트’도 기존에는 단순히 열 배출을 위해 활용했다면, 이번에는 지향성을 컨트롤해 음향 성능을 끌어 올려줄 수 있는 디자인으로 탈바꿈했다. 의미 없는 부분은 하나도 없이, 모든 쓰임새를 최대한 활용했다”고 말했다.

“원작자가 만든 원음 그대로의 소리, 삼성 TV에서 구현해 나갈 것”

보다 좋은 사운드를 만들기 위해, 개발진은 콘텐츠 자체를 이해하는 것에도 심혈을 기울이고 있다. 스포츠 콘텐츠에선 배경의 현장음을 살리고, 음악 콘텐츠에선 안정적인 사운드 스테이지 구현에 집중하고, 영화에선 대사가 중심에 정확히 맺힐 수 있도록 끊임없는 분석을 이어가는 것.

김선민 엔지니어는 “스피커 폼팩터가 바뀌고 있는 만큼 ‘업 믹싱(Upmixing)’의 중요성이 커지고 있다. 입력 채널이 다양해지는데, 스피커도 6~8개로 늘어나고 있는 만큼 입력과 출력의 조합 개수가 무궁무진해지는 것”이라면서 “만약 2채널 콘텐츠가 들어와도, 8개의 스피커로 신호를 무작정 쏘는 것이 아닌 콘텐츠의 믹싱 특성을 잘 이해한 뒤 신호를 각각 분리해서 쏴주는 게 중요하다. 이때 AI를 활용해 최적화된 알고리즘을 만들어내는 것이 삼성전자만의 기술력”이라고 설명했다.

15년 연속 글로벌 시장을 이끌어 온 삼성 TV, 그 아래에 쌓인 사용자 데이터도 소중한 자산이 되어준다. 전 세계 수많은 가정에서 삼성 TV가 중심을 지키고 있는 만큼, 이를 잘 활용해 다음 스텝을 내다볼 수 있기 때문이다. 김성주 엔지니어는 “수많은 데이터를 기반으로 딥러닝 네트워크를 체계적으로 설계해 나가고 있다. 뿐만 아니라 삼성전자 해외 AI 연구소와도 중장기적으로 필요한 기술들을 논의하며 글로벌 리더로서의 자리를 견고히 구축하겠다”는 계획을 내비쳤다.

하루가 다르게 쏟아져 나오는 새로운 콘텐츠에 맞춰, 개발진은 진화한 삼성전자만의 디바이스로 ‘원음’에 가까운 소리를 구현해 나가겠다는 다짐이다.

“스크린은 계속 커지고, 디자인은 얇아지고, 콘텐츠는 다양해진다. 이에 발맞춰 계속해서 스피커 채널을 입체적으로 늘리고, AI를 고도화 시켜 채널 간 잘 대응하는 게 원음에 가까워지는 바로미터다. 궁극적으로는 리모컨을 사용할 필요도 없이 모든 것을 맞춰주는 시대가 열리지 않을까”

시리즈마다 듣는 경험을 최대치로 올리는 삼성 TV의 다음 ‘소리’가 기대되는 이유다.