헤드폰으로 들을 때와 스피커로 들을 때 소리가 다른 이유가 뭔가요?

Question

같은 음악인데 헤드폰으로 들으면 소리가 머릿속에서 나는 것 같고, 스피커는 공간감이 느껴져요. 귀가 소리의 방향과 거리를 어떻게 인식하는지, 입체음향이 어떤 원리로 만들어지는지, 공간 반사가 어떤 역할을 하는지 궁금해요

Answer 1

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

귀는 소리가 두 귀에 도착하는 시간차(최대 약 0.7ms)와, 머리에 가려 반대쪽 귀에 작게 들리는 크기 차이로 좌우를 가려요. 위아래나 앞뒤는 귓바퀴 굴곡이 방향마다 특정 주파수를 다르게 깎아내는 패턴, 곧 머리전달함수(HRTF)로 구분해요. 거리는 소리 크기와 직접음·반사음의 비율로 판단해요.

스피커로 들으면 왼쪽 스피커 소리도 두 귀에 시간차를 두고 들어가고, 귓바퀴를 거치며 방향 정보가 입혀지고, 벽에서 반사된 소리까지 섞여요. 뇌가 이 단서를 모아 소리가 바깥 공간에서 난다고 느껴요. 헤드폰은 왼쪽 소리가 왼쪽 귀에만, 귓바퀴를 거의 거치지 않고 들어가니 이런 단서가 빠져 소리가 머릿속에 맺혀요.

입체음향은 빠진 단서를 계산으로 되살려요. 소리에 HRTF를 입히고 공간 반사음을 더하면 헤드폰으로도 앞이나 위에서 나는 소리처럼 들리고, 머리 움직임을 추적하는 공간 음향은 고개를 돌려도 소리 위치가 고정돼요. 처음 50ms 안에 들어오는 초기 반사음은 공간 크기와 거리감을, 뒤이은 잔향은 감싸는 느낌을 만들어요 :)