다채널을 이용한 방법 역시
2채널을 이용한 방법과 같이
채널들간의 레벨, 혹은 시간차가 청취자에게 음원의 정위를 가져다주는 것을 목표로 합니다.

이 방법들의 배경에는
"더 많은 채널을 이용해서 더 정확한 음상의 위치를 구현할 수 있다"는
가정이 깔려있습니다.

예를 들면 L과 C사이의 음원을 만든다고 가정할 때 L과 C만으로 만드는 것이 아니라
L, C, R을 이용해서 음원을 위치시키는 방법이죠.

이 방법들에는 positive gain 만을 사용하는 방법과
negative gain도 활용하는 방법이 있습니다.

이러한 가정의 이론적 배경은 무엇일까요?

그것은 이미 여러분들이 다 잘아시다시피
사람의 청각기관은
저주파수와 중고역 주파수 대역에 서로 다른 메카니즘을 적용시켜
음상의 정위를 구현하고 있으며
그 각각의 메카니즘에 대응하는 pan-pot을 구현할 수 있기 때문입니다.

하지만 이러한 경우,
하나의 음원을 반으로 갈라서 하나는 하나의 알고리즘으로
또 다른 파트는 다른 알고리즘으로 구현하는 것
이외에는 별다른 큰 해결책이 없게 되는데요...

이러한 tough한 해결책외에
또다른 방법이 없는가 많은 연구가들이 고민하다가
하나의 방법을 제시합니다.

그것은 스피커들이 재생해내는 소리들 사이의
관계를 통해 두가지의 벡터값이 형성된다고 가정한 것입니다.

첫째는 Velocity에 관련한 벡터가 형성되고
둘째는 Energy에 관한 벡터가 형성된다고 본 것이죠.

이러한 가정이 맞다고 볼때
벨로시티(음속) 벡터들간의 관계를 통해 저주파수의 음원의 위치 및 크기가 결정되고
에너지 벡터들간의 관계를 통해 고주파수의 음원의 위치 및 크기가 결정된다고 할 수 있습니다.

이때 이상적인 로칼라이제이션 (정위)을 구현하는 패닝 알고리즘은
이 두 벡터가 거이 일치하는 알고리즘이라고 할 수 있죠.
[물론 그외의 다양한 조건들이 있습니다만...]

하지만...
두개의 스피커만을 이용할 때는
Velocity와 Energy벡터를 일치시키기가 거이 불가능합니다.
하지만 세게의 스피커를 이용할때는
어느 정도 일치하는 벡터를 구현할 수 있게 되었죠.

방법적으로, 재현하는 음원과 떨어져있는 스피커에 - gain을 줌으로서
가능하게 된 것입니다.


아래의 그림에서 밑에 해당하는 그림이 바로 이러한 원리에 의해
개발된 3채널을 이용핸 패닝알고리즘입니다.

Gerzon이 고안한 이 패닝이론은 기본적으로 칼럼 초반부에 기록한 Ambisonic의
내용과 동일합니다.




아주 간단하게 하지만 다른 관점에서 설명하자면

저주파수 성분이 right ch.에서 anti-phase성분을 만듦으로서
Left와 Center사이의 음원이 보다 정확한 inter-aural phase difference를 만들어낼 수 있게되는 것이죠.

서라운드 칼럼의 거이 처음에 썼던 "앰비소닉" 기법또한
스피커들간의 에너지벡터와 벨로시티벡터를 재구성하여
원래의 음원의 정보를 그대로 재현해내는 테크닉이었습니다.

여기서 벨로시티 벡터의 정확성이 저주파수의 정위를 위해 필요한 요소이구요.

다채널을 이용한 정위감의 표현은 결국 다수의 채널을 이용해 보다 "심리음향"적으로 정확한
음원의 위치 정보를 청취자에게 전달하고자하는 것입니다.




이론적으로는 그러합니다만...

저 개인적으로는 세개의 스피커를 이용해 만드는 음상이 몇가지 문제점이 있다고 봅니다.


[1] 음원이 위치하는 곳과 관련이 없는 곳에서 에너지를 재생해내는 것은
조금이라도 그 관련없는 에너지와 가까운 곳에 위치한 청취자에게 혼란을 가져올 수 있습니다.
즉, 음원이 LEFT와 CENTER만으로 재생하는 경우, 청취자들은 적어도 LEFT와 Center사이의 어떤
지점에서 음원이 있는 것으로 인식하지, 그와 달리 뒤에서부터 소리가 온다거나 하는 인식을 하지는
않습니다. 이에 비해 다채널 기법은 조금의 위치 변경에도 정위의 변화값이 너무 커지게 되어서
결과적으로 아주 작은 sweetspot만을 가져올 위험이 있습니다. [less robust]

[2] 음원의 TIGHT한 느낌이 적어집니다. 여러 채널을 통해서 비슷한 신호를 재생하기 때문에
신호의 넓이가 확대된 느낌으로 다가갈 경우가 많습니다. 즉 음원이 전체적으로는 Left와 Center사이에서
재생되는 것 같지만 그 음원의 clarity / tightness등이 유지되지 못하고 마치blurred된 음질을
가져오게 됩니다. [less focused]



결국은 다시 두 스피커를 이용하여 패닝하는 pair-wise패닝기법이 기능적으로 약간 미흡한 면이 있지만
robust & focused 한 신호를 가져올 수 있기에 지금까지 계속 사용되고 있는 것인 것 같습니다.

이러한 pair-wise를 개선하려는 노력중 하나로 개발된 패닝방법이
Vector Base Amplitude Panning (VBAP)입니다.

다음 칼럼에서 좀더 자세히 이 VBAP에 대해서 알아보도록 하겠습니다.