소리를 넘어: 반도체 혁신으로 변화하는 오디오 경험

반도체 기반 오디오 기술은 인식하지 못하는 순간에도 우리 주변 곳곳에 존재하며 단순히 들리는 것을 넘어 삶에 다양한 영향을 미치고 있습니다.

노이즈 캔슬링 헤드폰에 들어가는 오디오 기술이 몰입감 있고 감성적인 청취 경험을 만들어 준다는 점은 쉽게 떠올릴 수 있습니다. 하지만 오디오 기술은 자동차에도 적용되어 음질을 개선하는 것 이상의 역할을 하고 있습니다.

오디오 IC를 탑재하면서 자동차 제조업체들은 스피커를 사용해 노면 소음을 상쇄하고 방음에 필요한 소재의 양을 줄이고 있습니다. 그 결과 차량은 더 가벼워지고, 더 빨라지며, 합리적인 가격이 되었습니다.

반도체는 차량 개선을 넘어 프리미엄 녹음 장비 사용과 고품질 콘텐츠 제작의 기회를 더 많은 사람들에게 열어주고 있습니다.

TI 아날로그 오디오 사업부를 이끄는 비카스 SV는 “제가 십대였을 때는 고품질 증폭기가 너무 비쌌습니다.”라고 말합니다. “아마추어 뮤지션이었던 저는 원하는 톤과 사운드를 얻기 위해 직접 증폭기와 이펙트를 만들어야 했죠."

오늘날에는 오디오 증폭기와 데이터 컨버터 같은 반도체 덕분에 상황이 달라졌습니다. 과거 수천 달러에 달했던 녹음 장비가 이제는 수백 달러 수준으로 낮아지면서 취미로 음악이나 팟캐스트를 제작하는 사람들도 집에서 전문 스튜디오에 버금가는 결과물을 만들 수 있게 되었습니다.

오디오는 더 몰입감 있는 청취 경험을 통해 삶을 풍요롭게 만듭니다. 동시에 조용히 우리의 일상을 개선하며 더 합리적인 가격으로 더 높은 성능의 전자 기기를 사용할 수 있도록 만들어 줍니다.

오디오로 여는 새로운 가능성

사람들은 스피커, 사운드바, TV에서 들리는 음질과 톤에 대해 뚜렷한 취향을 가지고 있습니다. 어떤 증폭기와 스피커 조합은 힙합 음악의 강한 베이스에 적합한 반면, 다른 조합은 재즈 애호가가 선호하는 깨끗한 사운드에 맞춰 튜닝되어 있을 수 있습니다. 또 홈시어터 경험에 최적화된 조합도 있을 것입니다.

TI는 수년간 맞춤형 청취 경험을 구현할 수 있도록 증폭기 IC와 데이터 컨버터를 개발해 왔습니다. 그리고 이제 이러한 기술과 전문성을 예상치 못한 방식으로 사람들의 삶을 개선하는 데 적용하고 있습니다.

“우리는 그동안의 혁신 기술을 바탕으로 스마트 스피커의 핵심 단어를 인식할 수 있는 신경망 기반 활동 감지 기술을 개발했습니다”라고 Vikas는 말합니다. “이제 이 기술을 베이비 모니터에도 적용하여 아기 울음 소리와 반려동물이 장난감을 가지고 노는 소리를 구분해 지능적으로 대응하거나 유리가 깨지는 소리를 감지할 있도록 만들었습니다. 또한 차량의 충돌 감지 성능을 향상시키는 데에도 활용하고 있습니다.”

작은 공간에서 큰 사운드 구현

스피커는 화면 속 상황을 실감나게 만드는 중요한 요소입니다. 영화를 스트리밍하다가 음산한 바이올린 소리에 긴장감이 고조되는 기분을 몇 번이나 느껴보셨나요?

비카스는 “스피커는 공기를 움직여 소리를 만들어내며 음량은 얼마나 많은 공기를 움직이느냐에 따라 결정됩니다.”라고 설명합니다. 대형 화면을 넘어 다양한 기기에서 미디어를 소비하게 되면서 작은 기기에서도 동일한 경험을 구현하려면 물리적 한계를 극복해야 합니다.

대형 스피커는 공기를 쉽게 움직여 큰 소리를 내기 쉽습니다. 하지만 스마트폰, 태블릿, 사운드바처럼 작은 스피커를 사용하는 기기에서 과열이나 손상 없이 같은 경험을 구현하려면 정교한 기술이 필요합니다.

비카스는 “스마트 증폭기 기술을 적용하면 더 작은 스피커에서도 고품질 오디오를 구현할 수 있습니다.”라고 말합니다.

오디오 증폭기 IC는 점점 더 작고 효율적으로 발전하면서 음질과 성능을 향상시키는 연쇄 효과를 일으킵니다. 또한 전력 소비가 줄어들어 스마트폰 같은 기기의 배터리 수명도 늘릴 수 있습니다. 비카스는 “효율적인 오디오 증폭기 IC는 전력 소모를 줄여줍니다.”라고 설명합니다. “예를 들어, 우리는 휴대폰 제조업체와 협력해 동영상 재생 시간을 최대 40%까지 늘리고 배터리 수명을 크게 개선했습니다.”

예상치 못한 분야로 확장되는 오디오 기술

오디오는 몰입감을 통해 감정을 자극할 뿐만 아니라 우리가 소중히 여기는 것들을 안전하게 지키는 역할도 합니다.

예를 들어 오디오 기술은 휴머노이드 로봇의 안전한 작동을 유지하는 데 있어 중요한 요소입니다. 로봇이 주변 환경을 모니터링하는 동안 화재 경보가 울리면 신경망 기반 알고리즘이 탑재된 반도체가 소리를 감지합니다. 이를 통해 로봇은 긴급 구조 요청을 보내고 정서적 또는 금전적 가치가 있는 물건을 보호하며 반려동물 관련 사고를 예방하는 등 적절한 조치를 취할 수 있습니다.

차량 안전에서도 오디오의 역할은 매우 중요해졌습니다. 오디오 증폭기 기술 덕분에 차선 이탈이나 충돌 위험이 있을 때 경고음을 울려줄 수 있게 되었고, 이 소리는 자동 안전 기능의 핵심적인 요소가 되었습니다. 실시간 부하 진단 기능을 통해 차량은 스피커를 모니터링하고 단선이나 부식으로 인한 고장을 감지할 수 있게 되어 경고음이 제대로 울리지 않는 상황을 예방할 수 있습니다.  

어떤 사용 사례든 오디오는 사람들의 삶을 향상시키고 있습니다. 그리고 TI의 오디오 기술 발전으로 다양한 기기에서 오디오를 더 합리적인 가격으로 제공하게 되어 이제 누구나 그 직접적 및 간접적 효과를 경험할 수 있습니다.

비카스의 직무는 엔지니어링이지만 그 출발점은 감성과 닿아 있습니다.

비카스는 “인도에서 어린 시절 음악을 제대로 즐기기 위해 직접 증폭기를 만들었던 경험이 제 엔지니어 여정의 시작이었습니다.”라고 이야기합니다. “오늘날의 증폭기 품질과 가격 경쟁력을 보면 놀라울 정도입니다. 덕분에 얼마나 더 많은 독특한 오디오 경험이 가능해졌는지 생각하면 뿌듯합니다.”