Q 심포니를 기획하고 개발한 삼성전자 임직원들이 직접 설명해주는 기술과 콕 짚어주는 사용 꿀팁은 아래 셀프리뷰 영상에서 확인할 수 있다.

▲ 삼성전자뉴스룸 유튜브 채널에 소개된 <셀프 리뷰> 영상 시리즈의 Q 심포니 편

글로벌 TV 시장에서 14년 연속 1위를 달성한 삼성전자는, TV와 연결해서 사용하는 사운드바(SoundBar) 시장에서도 글로벌 시장 점유율 1위 자리를 지키고 있다^[1]. ‘Q-심포니’ 기술은 두 분야의 선두를 지켜온 삼성전자의 TV와 오디오가 만나 탄생한 기술. TV와 사운드바의 스피커를 모두 활용해 풍부한 서라운드 사운드를 구현해낸 이 기술은 CES 2020에서 최고혁신상을 받으며 그 가치를 인정받았다.

영상의 움직임에 따라 소리에 입체감을 더해주는 ‘무빙 사운드(Object Tracking Sound, OTS) 기술’에 이어, 입체 서라운드 음향을 가정에서 손쉽게 즐길 수 있게 해준 사운드바의 비밀을 소개한다.

TV와 사운드바의 ‘완벽한 동행’, Q-심포니가 만든 입체적 사운드

기존의 TV와 사운드바는 각각 독립적으로 음향을 구현했다. TV 스피커와 사운드바를 동시에 사용하면 사운드의 싱크가 맞지 않아 TV 소리를 지워야 했기 때문. 그러나 2020년형 QLED TV에 상단 스피커가 생기면서 TV와 사운드바가 조화를 이뤄 시너지를 낼 수 있게 되었다. 무빙 사운드 기능을 갖춘 2020년형 Q80T 55형 이상의 TV와 2020년형 Q 시리즈 사운드바의 음향을 조화롭게 재생하도록 만든 기능이 바로 Q-심포니 기술.

Q-심포니는 TV 상단 스피커를 사운드바 연결 시에도 함께 활용해 보다 입체적인 소리를 제공하자는 아이디어에서 시작됐다. 기술을 구현하기 위해서는 우선 두 기기의 소리가 동시에 나올 때 싱크가 어긋나는 점을 수정해야 했는데, TV와 사운드바 간의 소리가 재생되는 타이밍, 크기를 조율하는 방법으로 해결했다.

또한 TV 스피커와 사운드바의 역할을 나눠 서로의 음향이 조화롭게 섞일 수 있도록 했다. 사운드바는 목소리를 포함한 메인 사운드를 재생하고, 상단 스피커는 메인 사운드가 아닌 효과음 위주의 서라운드를 재생한다. 두 기기가 서로의 영역을 침범하지 않으면서, 더욱 확장된 사운드 경험을 즐길 수 있도록 구현했다.

백문이 불여일청. Q-심포니로 영화를 감상하면 어떤 느낌일지 영상에서 직접 알아보자.

9개의 채널, 4개의 스피커…사운드바가 구현해 낸 최고의 음질

현재 홈시어터가 구현할 수 있는 채널의 최대 사양은 9.1.4 채널로, 총 14개의 스피커를 필요로 한다. 그러나 2020년형 사운드바 ‘Q 시리즈’의 최고급 모델인 HW-Q950T는 이 고품격 사운드를 단 4개의 스피커로 구현해냈다.

90년대 이후 홈시어터 시장이 본격적으로 열리면서 좌우는 물론 ‘앞뒤’로 움직이는 서라운드를 경험할 수 있게 됐다. 입체 음향 기술인 돌비사의 애트모스가 본격적으로 소개된 2014년부터는 가정에서도 ‘위아래’로 움직이는 3D 입체 사운드 청취도 가능해졌다.

삼성전자는 2016년 입체 음향을 가정에서 누구나 쉽게 즐길 수 있도록 해주는 사운드바 HW-K950을 선보였다. 단 4개의 스피커만으로 5.1.4 채널의 입체 서라운드를 경험할 수 있도록 한 것. 여기서 그치지 않고 후방 서라운드 채널이 추가된 7.1.4 채널의 HW-Q90R, 올해는 두 개의 와이드 채널이 추가된 9.1.4 채널의 HW-Q950T를 차례로 선보였다.

9.1.4 채널의 HW-Q950T는 HW-Q90R에 비해 2개의 채널을 더 가지고 있다. 이 채널들은 ‘와이드 채널’이라 불리는데, 사용자의 전면을 기준으로 좌우 약 60도 각도로 소리를 전달한다. 더욱 풍부한 음향을 위해 사운드바의 양 끝에서 서라운드를 담당한 기존 스피커를 모서리로 옮겼고, 그 자리에 두 개의 스피커를 와이드 채널에 최적화된 각도로 배치했다.

와이드 채널이 추가되며 사용자에게 다양한 각도로 사운드를 전달할 수 있게 됐다. 좀 더 넓은 현장감을 선사하고, 화면상의 움직임을 생동감 있게 표현해내며 콘서트나 뮤지컬, 영화 감상의 질도 한층 높아졌다.

삼성전자의 모든 사운드바는 캘리포니아 발렌시아에 위치한 오디오랩에서 최종 조율을 거친다. 이 오디오랩은 2019년 ‘국제 오디오 공학회(AES, Audio Engineering Society) 2019’에서 선정한 논문 상위 10개 목록에 3개를 올리며, 그 기술력을 입증받았다. 혁신 기술을 제품에 적용해 사용자들의 오디오 경험을 풍부하게 만들고 있는 것.

가정에서 즐길 수 있는 오디오 경험은 계속 진화해왔다. 앞으로도 삼성전자가 만들어갈 사운드의 혁신을 기대해보자.

HW-Q950T는 천장 방향으로 소리를 내보내는 두 개의 무선 후방 업파이어링(Upfiring) 스피커를 포함해 가정용으로는 최다 채널인 9.1.4 채널을 지원하며, HW-Q900T는 본체와 서브 우퍼 만으로 7.1.2 채널을 지원한다.

9.1.4 채널은 기존 7.1.4 채널에 좌우 와이드 스피커가 추가된 것으로 물체의 움직임을 보다 사실적으로 표현해주며, 사용자 전면 기준 좌우 60도 전후 각도에서 나오는 전측방 사운드를 들려줌으로써 사운드 범위가 넓어져 보다 생생한 현장감을 제공하는 것이 특징이다.

HW-Q950T와 HW-Q900T는 입체 음향 기술인 돌비사의 애트모스와 DTS사의 DTS:X를 모두 탑재했으며, 새롭게 HDMI eARC(Enhanced Audio Return Channel)도 지원해 돌비 트루 HD(Dolby TrueHD)와 같은 무손실의 고품질 서라운드 사운드를 즐길 수 있다.

이 제품들은 2020년형 삼성 QLED TV와 연동할 경우 TV와 사운드바의 스피커를 모두 활용해 풍부한 서라운드 사운드를 구현해 주는 ‘Q-심포니’ 기능도 지원한다.

‘Q-심포니’는 올 초 미국 라스베이거스에서 개최된 세계 최대 전자 전시회 CES 2020에서 ‘최고 혁신상’을 수상하기도 했다.

이번에 신제품에 적용된 Q-심포니, 와이드 스피커 등 주요 기능들은 미국 소재 삼성 오디오랩 소속의 세계 최고 수준 음향 엔지니어들이 참여해 완성했다.

HW-Q950T와 HW-Q900T는 기능뿐 아니라 디자인도 강화됐다.

두 제품은 기존 대비 사운드바 본체 높이를 13mm이상 낮춘 69.5mm로 설계돼 스탠드형 TV와 같이 설치하는 경우에도 화면을 가리지 않고 조화를 이루며, 사운드 투과율을 극대화한 ‘크바드라트(Kvadrat)’사의 패브릭 소재를 제품 전면에 적용해 프리미엄 디자인을 완성했다.

삼성전자 영상디스플레이사업부 추종석 부사장은 “이번에 출시하는 사운드바 신제품은 고가의 분리형 홈시어터에서만 가능했던 높은 수준의 입체 서라운드 음향을 구현해 소비자들이 집에서도 보다 현장감 있는 사운드와 함께 영상을 즐길 수 있도록 했다”며 “덴마크 명품 브랜드 크바드라트사의 친환경 패브릭 소재를 사용해 미적 가치까지 높였다”고 말했다.

삼성 사운드바 HW-Q950T와 HW-Q900T의 국내 출고가는 각각 190만원, 140만원이며, 국내 시장에는 14일에 선보인다.

한편, 삼성전자는 TV와 더불어 사운드바 시장에서도 글로벌 1위의 자리를 지키고 있으며, 2019년 금액 기준 점유율은 21.8%를 기록했다.
※ 시장 점유율은 글로벌 시장조사업체 퓨처소스 기준

▲ 삼성전자 모델이 삼성전자 수원사업장에서 신제품 프리미엄 사운드바 HW-Q950T를 소개하고 있다.

이 제품은 소리에 방향성을 더해주는 삼성만의 특허 기술인 ‘어쿠스틱 빔(Acoustic Beam)’을 적용해 ‘돌비 애트모스(Dolby Atmos)’와 ‘DTS:X(Digital Theater Systems:X)’를 지원함으로써 3.1.2채널의 완벽한 3D 입체 사운드를 제공한다.

또한 데이터 전송 대역폭이 넓은 eARC(Enhanced Audio Return Channel)를 지원하기 때문에 디지털 오디오 신호를 압축할 필요 없이 원음 그대로 고품질 사운드를 구현한다.

HW-Q800T는 미국에 위치한 삼성전자 오디오랩의 음향 전문 엔지니어들이 첨단 기법을 활용해 정교하게 튜닝한 제품으로, 2020년형 삼성 QLED TV와 연동할 경우 두 제품의 스피커를 모두 활용해 풍부한 서라운드 사운드를 구현해 주는 ‘Q-심포니’ 기능을 지원한다.

특히, QLED TV와 Q 시리즈 사운드바가 마치 협주를 하는 듯한 ‘Q-심포니’ 기능은 올 초 미국 라스베이거스에서 개최된 세계 최대 전자 전시회 CES 2020에서 ‘최고 혁신상’을 수상하기도 했다.

삼성 사운드바 HW-Q800T의 출고가는 90만원이다.

한편, 삼성전자는 TV뿐만 아니라 사운드바 시장에서도 뛰어난 음질과 디자인으로 호평을 받으며, 2019년 매출 기준 21.8%의 점유율로 글로벌 1위를 차지하고 있다.

▲ 삼성전자 모델이 서울 강남구에 위치한 삼성디지털프라자 강남본점에서 2020년형 사운드바 신제품 ‘HW-Q800T’를 소개하고 있다.

▲ 삼성 사운드바 HW-Q800T 제품 사진

삼성전자는 2020년형 QLED 8K를 통해 ‘듣는 경험’을 한 차원 끌어 올렸다. 인공지능을 입혀 새롭게 구현한 ‘AI 퀀텀 사운드’로 영상의 움직임을 따라가는 △무빙 사운드+, 사용자 주변 시청 환경을 읽는 △액티브 보이스, 사운드바와 함께 입체 음향을 완성하는 △Q 심포니를 구현해낸 것. 오랫동안 쌓아 올린 경험과 역량을 바탕으로 ‘소리의 혁신’을 이뤄낸 삼성전자 영상디스플레이사업부 사운드 개발진이 그간의 여정을 풀어냈다.

▲왼쪽부터 2020년형 QLED 8K 사운드 개발을 담당한 삼성전자 영상디스플레이사업부 사운드랩 김영태, 김종배 씨, 사운드디바이스랩 이윤재 씨, 사운드랩 김선민 씨

스포츠는 스포츠처럼, 다큐는 다큐답게… 소리의 움직임까지 읽는 ‘무빙 사운드+’

박진감 넘치는 사운드를 가진 액션 영화는 극장에서 봐야 실감 난다. 그도 그럴 것이, 극장의 음향 시스템은 다수의 스피커를 이용해 전후좌우 전 방향에서 입체적인 사운드를 제공하는 멀티채널이기 때문. 스피커가 좌우에 하나씩 자리한 2채널 음향에 비해 실제 그곳에 있는 듯한 느낌을 전해준다. 그렇다면 집에서도 콘텐츠를 이처럼 몰입감 있게 즐길 순 없을까? 개발진들은 6개의 스피커를 통해 영상의 움직임을 따라가는 ‘무빙 사운드+’로 답을 내놨다.

무빙 사운드+는 영상 속 사물이 움직이면, TV에 탑재된 스피커를 따라 사운드도 함께 움직이는 기술이다. 자동차가 좌측에서 우측으로 움직이면 소리도 그 방향을 따라가고, 무거운 물체가 위에서 아래로 떨어지면 소리도 함께 떨어지는 식.

개발진은 이처럼 ‘움직이는’ 소리를 구현하기 위해 기존 2개였던 QLED TV 내의 스피커를 6개로 늘렸다. 김종배 씨는 “양쪽 측면, 아래, 위쪽 각각 2개씩 총 6개의 스피커를 배치해 모든 방향에서 사운드가 나올 수 있게 했다”면서 “양쪽 스피커 사이의 거리를 최대한 넓히고, 추가로 측면 스피커를 놓음으로써 수평 방향 공간감과 입체감을 극대화했다”고 전했다. 위쪽에도 스피커를 두어 수직 방향으로도 입체적 사운드 표현이 가능해졌다. 그는 “스피커 존재를 느낄 수 없는 초박형 미니멀 TV 디자인을 유지하면서도 6개 스피커를 분리 구현한 것이 핵심”이라고 덧붙였다.

영상 속 소리의 움직임을 ‘잘’ 따라가기 위해선, 콘텐츠 원작자의 의도를 파악하는 것도 중요하다. 사운드가 멈춰 있으면 멈춰진 대로, 복잡하게 움직이면 움직이는 대로 과장 없이 표현해야 한다는 것. 김종배 씨는 “콘텐츠에 사운드를 믹싱하는 엔지니어는 화면을 직접 보고, 다양한 오디오 신호를 배치한다. 무빙 사운드+는 이처럼 녹음된 신호를 잘 읽어내는 기술”이라면서 “이 소리가 화면 밖인지, 화면 안인지, 저 멀리서 오는 건지, 위에서 오는 건지를 잘 분석해내고 그걸 TV 내 어떤 스피커로 분배해야 효과적으로 들릴 수 있는지를 연구했다”고 말했다.

명대사 놓치는 실수는 그만… 자유자재로 소음 컨트롤하는 ‘액티브 보이스’

드라마의 하이라이트 신이 믹서기 소리에 묻히고, 뉴스 앵커의 주요 멘트가 창문 밖 굉음에 가려질 때, 주변 어딘가에 있는 리모컨을 찾아 볼륨을 조절하는 것은 무척 번거롭고 힘든 일이다. ‘액티브 보이스’는 이 같은 상황에서 힘을 발휘한다. 주변 소음을 감지해 TV 속 목소리를 더 크고 명료하게 만들어주기 때문이다.

구동 원리는 이렇다. 먼저 TV 하단 중앙에 부착된 ‘사운드 센서’가 TV에서 나오는 소리와 주변 소리를 모니터링한다. 이후 두 소리를 AI 기술로 분리해 소음의 크기를 비교한다. 만약 TV 소리보다 주변 소음이 작을 경우엔 그대로 재생하고, TV 소리보다 주변 소음이 클 땐 TV 내 음성을 키우는 것. 김선민 씨는 “소음의 종류는 정해져 있지 않고, TV 시청을 방해하는 모든 요소를 포함한다”라면서 “일정 데시벨을 넘는 소리가 지속되면 모두 소음으로 판단한다”고 설명했다.

주변 소음이 커진다고 TV의 전체 음량을 높이는 것은 아니다. 막연히 볼륨을 키우게 되면 안 그래도 소음 때문에 시끄러워진 환경이 더 복잡해질 뿐이다. 김선민 씨는 “AI를 활용해 효과음이나 배경음은 그대로 두고, 보이스만 추출해 음량을 키운다. 분석 결과 TV로 재생되는 대부분의 콘텐츠에는 대사가 포함돼 있었다. 대사전달력을 높이는 게 콘텐츠 전후 사정을 이해하는 관건이라고 생각했다”고 말했다.

TV와 사운드바, 함께 하니 좋지 아니한가… 집에서 즐기는 오케스트라 ‘Q 심포니’

현장감 있는 사운드를 구현하기 위한 요소 중 하나가 수평과 수직 모두를 포함한 ‘입체’ 음향이다. 지금까지는 TV와 사운드바가 각각 독립적인 제품으로 입체 음향을 구현하는 추세였다. 하지만 2020년형 QLED TV에 위쪽 방향 스피커가 생기면서, TV와 사운드바 각각의 장점을 활용해 시너지를 낼 수 있는 기술이 개발되었다. 마치 오케스트라처럼, TV 스피커와 사운드바가 동시에 소리를 재생하는 ‘Q 심포니’ 기술이다. 이런 기능을 최초로 구현한 Q 심포니는 CES 2020 혁신상을 받으며 기술력을 인정받았다.

이윤재 씨는 “각각 특성이 다른 스피커를 활용해 사운드를 조화롭게 재생하는 Q 심포니 기술의 핵심은, 사전에 약속된 사운드 재생 규칙을 잘 따르고, TV와 사운드바가 연결됐을 때 서로 필요한 정보를 원활하게 주고받아 그 정보를 소리에 반영하는 것”이라고 설명했다. 이어 “‘TV와 사운드바 간의 소리가 재생되는 타이밍, 크기를 맞추어 최적화된 사운드로 조율하는 것이 중요하다”면서 “어떤 소리를 나눠서 낼지, 어떻게 해야 조화로운 소리가 날지를 알고리즘적으로 구현했다”고 말했다.

두 기계에서 동시에 목소리가 나오게 되면, 상대적으로 또렷하게 들리지 않는다는 난제도 존재했다. Q 심포니는 각각의 역할을 나누는 것으로 이를 해결했다. 이윤재 씨는 “TV 스피커에서는 목소리를 포함한 메인 신호를 빼고 효과음 위주의 서라운드 신호를 추출해서 재생한다. 반대로 사운드바에서는 목소리를 포함한 메인 신호 위주로 재생하며 서로의 역할을 채워준다. 이처럼 Q 심포니 사운드는 각 장점을 하모니처럼 살려서, 사용자에게 최고의 음향을 전달하는 것”이라고 설명했다.

“시청환경에 구애받지 않도록, ‘생김새’부터 파악해 좋은 소리 만들 것”

TV 스피커의 개수를 늘리며 새로운 자리에 배치하고, AI 기술·사운드바와 조우를 이뤄내기까지. 개발팀은 “다양한 부서와 긴밀한 협업이 있었기에 가능했다”고 입을 모은다. 김영태 씨는 “TV를 만드는 기구와 회로, AI 프로세서를 돌리기 위한 칩, 패널 등 모든 부문에 혁신이 있어야 했다. 서로 열린 마음으로 다양한 솔루션을 제시하며 수많은 기술적 허들을 넘어왔다”며 그간의 여정을 되돌아봤다.

▲2020년형 QLED 8K 사운드의 특징을 설명하고 있는 김영태(왼쪽), 김선민(오른쪽) 씨

사운드 개발진은 지금까지 그래왔듯, ‘좋은 소리’를 향한 고민을 멈추지 않는다. 미국 LA에 위치한 오디오랩과 협력해 미래 음향 기술을 확보하고, 삼성리서치 산하 연구소들, 유수 대학이나 스타트업 전문가들과의 협력도 이어간다. 김영태 씨는 “말 그대로 소리가 ‘생긴 대로’ 잘 표현하고 싶다. 이를 위해 엔드 투 엔드(End-to-End)로 소리를 만들 때부터의 과정을 잘 이해하고, 최적으로 구현하기 위해 노력해 나갈 것”이라는 계획을 밝혔다.

이렇게 구현한 사운드 혁신은 삼성이 열어가는 ‘스크린 에브리웨어(Screens Everywhere)’ 시대 본격화에도 힘을 보탠다. 김선민 씨는 “소비자들의 편리함을 위해 앞으로는 AI를 활용해 소비자가 직접 리모컨을 찾지 않아도 되는 시대를 열어나가고 싶다”는 포부도 전했다.

“TV 설치 조건·라이프스타일·연령층 등은 시간이 지날수록 다양해진다. 어떤 환경에서 어떤 콘텐츠를 시청하든, 사용자에게 우리가 의도한 그대로의 소리를 들려주고 싶다”는 사운드 개발진들이 구현해나갈 미래 홈 엔터테인먼트 시대를 기대해본다.

글로벌 시장조사업체 퓨처소스(FutureSource)에 따르면 사운드바 품목에 대해 공식 집계를 진행한 2014년 이후 2019년까지 삼성전자가 세계 시장 점유율 1위를 유지하고 있다.

삼성전자는 금액 기준으로 2019년 21.8%, 수량 기준으로는 16.5%를 각각 기록했다. 2위 업체와는 금액 기준 8% 포인트에 가까운 점유율 격차를 유지하고 있다.

최근 삼성전자의 Q시리즈 사운드바는 뛰어난 음질로 미국과 유럽 등 주요 시장에서 호평을 받고 있다.

특히 ‘HW-Q90R’과 ‘HW-Q80R’ 모델은 AV포럼(AVForums), 트러스티드리뷰(TrustedReviews), 테크레이더(TechRadar), 포켓린트(Pocket-Lint), HD구루(HD Guru) 등에서 만점을 받으며 2019년 최고의 제품으로 꼽히기도 했다.

삼성전자의 오디오 경쟁력은 14년 연속 1위를 달성한 삼성 TV와의 시너지를 통해 2020년에는 더욱 강화될 예정이다.

특히 2020년형 Q사운드바에는 ‘CES 2020’ 에서 최고혁신상을 받은 ‘Q-심포니’ 기술이 적용됐다. 이 기술은 삼성 TV와 사운드바의 스피커를 모두 활용해 풍부한 서라운드 사운드를 구현해 준다.

삼성전자 영상디스플레이사업부 조성혁 전무는 “다년간 축적해온 오디오 기술 경쟁력으로 TV는 물론 사운드바 시장에서도 세계 1위의 위상을 강화해 나가겠다”고 말했다.

꾸준한 성장세를 보이고있는 글로벌 사운드바 시장 규모는 2019년에 1천878만대를 기록했으며, 2022년에는 2천만대를 넘어설 것으로 전망되고 있다.

▲ 삼성전자 모델이 2020년형 Q사운드바(모델명: HW-Q800T) 제품을 소개하고 있다.