Soundfield Submix

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정의

Unreal Engine 내부에서 오디오 신호를 기존의 채널 기반이 아닌

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Ambisonics 기반의 3차원 공간 데이터로 묶어 처리하고 공간 이펙트를 일괄 적용하는 특수 라우팅 노드다.

설명

초창기 3D 오디오는 개별 음원에만 의존하여 전체 환경음의 공간감을 통합적으로 제어하기 어려웠다.

Epic Games는 개별 스피커 채널에 종속되지 않고 소리가 발생하는 구형 공간 자체를 인코딩하는 Soundfield 기술을 서브믹스 파이프라인에 결합했다.

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Plug-InSoundfield Endpoint Submix가 외부 하드웨어 디코더로 전송하는 출구 역할만 한다면 이 에셋은 엔진 내부에서 공간 음향에

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Reverb 같은 디지털 신호 처리 을 걸어 공간감을 가공하고 다른 서브믹스로 넘기는 중간 연산자 역할을 수행한다.

현업 파이프라인에서는 거대한 실내 체육관이나 복잡한 다층 구조의 우주 정거장 같은 환경 공간의 앰비언스를 360도로 렌더링하고 한 번에 회전시키거나 필터링하는 복잡한 공간 음향 디자인의 핵심 뼈대로 작동한다.

원리

Ambisonics 포맷 인코딩 변환

일반적인

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Mono 혹은

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Stereo 오디오 신호를 수신하여 수학적인 구면 조화 함수를 통해 1차 혹은 고차 Ambisonics 포맷의 3차원 음장 데이터로 덮어씌운다.

공간 방향성 보존 연산

서브믹스를 통과하는 동안 소리의 방향과 위상 정보가 평면 채널로 붕괴하지 않고 그대로 유지되어 Plugin 연산 후에도 360도 공간감을 완벽하게 보존한다.

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SoundField 이펙트 삽입 처리

일반적인 오디오 Plugin 대신 앰비소닉스 전용으로 설계된 공간 음향 Plugin을 삽입하여 구형 오디오 데이터 전체에 물리적인 반사음과 공간감을 합성한다.

하향식 디코딩 라우팅 분배

연산이 끝난 3차원 오디오 데이터를 하위의 일반 Master Submix로 내려보낼 때 청취자의 현재 물리적 스피커 환경에 맞춰 엔진이 자동으로 디코딩을 수행한다.

구조

예시

다중 채널 앰비언스 통합 믹싱

복잡한 우주 정거장 내부의 앰비언스를 구현할 때 4채널 마이크로 녹음한 B 포맷 Ambisonics 오디오 파일을 재생한다. 이 신호를 일반 서브믹스가 아닌 Soundfield Submix로 라우팅하여 플레이어가 고개를 돌릴 때마다 기계 작동음과 환풍구 소리가 채널의 끊김 없이 360도로 부드럽게 회전하는 궁극의 공간감을 획득한다.

3D Reverb 연산 부하 최적화

거대한 실내 경기장에서 수십 명의 군중 소리가 발생할 때 각 개별 오디오에 공간 리버브를 걸면 시스템 퍼포먼스가 무너진다. 모든 군중 소리를 하나의 Soundfield Submix로 모은 뒤 Soundfield Reverb Plugin 단 하나만 활성화하여 3차원 공간 반사음을 엔진 내부에서 통합 연산함으로써 CPU 부하를 극적으로 낮추는 동시에 완벽한 공간 정위감을 확보한다.

동적 공간 회전 변조 연출

멀티플레이어 슈팅 게임에서 플레이어가 폭음으로 인해 일시적인 청각 이상을 겪는 이벤트를 연출한다. 전체 전장 오디오가 모이는 Soundfield Submix에 회전 Plugin을 삽입하고 Blueprint를 통해 런타임 환경에서 음장의 Z축을 강제로 빙빙 돌림으로써 플레이어의 방향 감각을 완전히 상실시키는 극적인 청각 피드백을 절차적으로 통제한다.

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