LG디스플레이가 CES 2017에서 또 하나의 혁신적인 제품을 소개했습니다. 바로 ‘크리스탈 사운드 OLED’입니다. 사운드 시스템을 패널에 내재화해서 OLED 패널에서 소리가 직접 나오게 하는 기술인데요. 오늘은 소리를 입은 TV. 크리스탈 사운드 OLED에 대해 알아보겠습니다.
스피커의 원리
스피커가 처음 세상에 나온 것은 1876년 벨이 전화 수화기를 발명한 때였습니다. 그 이후 에디슨의 축음기, 독일과 영국의 콘형 스피커, 진공관의 등장, 라디오 대중화, TV 및 PC의 보급 등을 거쳐 기술이 발전하였습니다.
그러면 소리가 스피커를 통해 나오는 원리는 무엇일까요? 스피커는 앰프에서 보내온 전기 신호에 따라 도선(보이스 코일)에 자력을 발생시킵니다. 이 도선의 자력은 내부 영구자석과 반발하는 힘으로 공기를 진동시키는 과정을 통해 소리를 재생합니다. 쉽게 설명해 드리면, 앰프로 들어오는 전기에너지(전기 신호)를 공기 진동을 통해 음향에너지(음향 신호)로 변환시키는 과정이 그 원리입니다.
하지만, 공기를 진동시키고 기압의 변화를 끌어 내는 힘(공기의 양)이 적으면 어떨까요? 소리가 직접 만들어지지 않겠죠? 이때 도선에 종이와 같은 물체(진동판)를 연결하면 단순히 도선을 빠져나오는 공기의 양보다 종이를 타고 나오는 공기의 양이 훨씬 많아집니다. 충분히 전달될 수 있는 소리가 생성될 가능성이 높아진 것이죠. 이처럼 마크네트로 만들어진 자장 가운데 도선을 놓고 그 도선에 음성 전류를 보내서 진동판을 진동시키는 방식의 스피커를 다이내믹형 스피커라고 하는데, 이것이 오늘날 가장 많이 사용되는 방식입니다.
스피커의 종류
이러한 스피커는 진동판의 형상에 따라 콘형, 돔형, 평면형, 혼형, 리본형, 다이렉트 드라이브형 스피커 등으로 구분됩니다. 콘형 스피커는 진동판의 모습이 콘(Corn) 타입이고, 돔형 스피커는 진동판이 돔(야구의 돔구장)과 같은 모습인 것이죠.
평판 형태의 스피커도 있습니다. 평판형 스피커는 디자인적으로 미려하게 만들 수 있다는 장점이 있으나 진동판 자체의 강도는 콘형보다 부족할 수 있으므로 허니컴 구조의 진동판을 사용하기도 합니다.
혼형 스피커는 초등학교 운동장이나 주민센터 옥상에서 주로 보던 고깔 형태의 스피커입니다. 스피커 앞쪽이 길게 나와 있어서, 먼 곳까지 소리를 보낼 수 있는 장점이 있습니다. 주로 확성기 용도로 사용됩니다. 리본형 스피커는 금속제인 단책형 진동판 자체가 도체입니다. 도체 겸 진동판을 자장 안에 놓고 거기에 음성 신호를 보내 소리를 직접 발생시키는 원리입니다. 진동판과 진동계의 무게를 가볍게 할 수 있어 재생 주파수는 고음까지 도달하지만, 진폭이 크지 않아서 진동판 앞면에 작은 혼을 부착해서 사용합니다.
TV 스피커의 변천
이러한 스피커는 TV에서도 중요한 역할을 합니다. 아이언맨 시리즈 등의 할리우드 영화, 태양의 후예 같은 드라마, 무한도전과 같은 예능프로그램을 몰입해서 현장감 있게 보려면 당연히 화면과 스피커가 중요하겠죠? 때문에 TV 제조업체는 사실감 있는 사운드를 안방극장에 고스란히 전하기 위해서 음향전문 업체와 긴밀히 협의하며 기술을 개발해 왔습니다.
TV에 적용된 스피커는 TV 외부에 있는지(외장형) 내부에 있는지(내장형)에 따라 2가지로 구분됩니다. 과거 CRT TV의 경우 스피커가 외장형으로 적용됐습니다. TV 화면 옆에 스피커가 있어서 사운드를 들을 수 있었던 구조였습니다. LCD로 진화하면서 TV 전면의 심플한 디자인 위해 TV 대부분이 스피커를 화면 뒤편에 장착하게 됩니다. 이로 인해 소리가 화면에 가려져 음질은 오히려 나빠지는 결과가 발생하였으며, 일부 프리미엄 모델은 음질 강화를 위해 외장형 스피커를 적용하는 형태로 자리 잡습니다.
일반적으로 외장형 스피커는 음질은 좋지만 디자인 측면에서 만족도가 낮은 것으로 알려져 있습니다. 반면, 내장형 스피커는 디자인의 만족도는 높지만, 음질이 안 좋은 단점을 갖고 있습니다.
이 두 가지의 장단점을 모두 극복한 것이 LG디스플레이의 크리스탈 사운드 OLED입니다. LG디스플레이가 이번 CES 2017에서 전 세계 최초로 선보인 크리스탈 사운드 OLED는 자체적으로 빛을 발현하는 OLED에 자체적으로 소리를 발현하는 기술이 추가된 것입니다. 이 기술에 대해서는 잠시 후에 더욱 자세히 소개해 드리겠습니다.
화면과 소리를 한 번에 담기 위한 TV 업체들의 노력
TV 제조사들은 화면과 소리를 일체화하기 위한 노력을 지속적으로 해왔습니다. 가령 드라마에서 배우가 대사를 말할 때 배우의 얼굴 방향에서 소리가 난다면 몰입감을 극대화할 수 있는 것과 같은 당연한 이치입니다.
LG전자는 2008년 PDP TV(보보스)와 LCD TV(스칼렛)을 출시하며, 스피커가 보이지 않는 인비저블 스피커를 선보인 바 있습니다. 고음을 담당하는 스피커를 화면 하단 베젤 좌우에 배치하여 화면에서 소리가 나는 듯한 효과를 제공하고자 하였습니다. 당시에는 경쟁사들이 고음을 담당하는 스피커를 주로 화면 뒤로 배치하곤 했는데, LG전자는 이를 베젤 부분으로 옮기면서 신선한 접근법이라는 평을 들었습니다.
앞서 설명해 드렸던 것과 같이 스피커는 전류가 흐르면 도선이 전자석이 되어 움직이는 원리로 소리가 나옵니다. 소리 정보를 담은 전기신호가 코일에 흐르면 자석이 진동판을 앞뒤로 움직이게 하는 압력으로 소리가 발생하는 것이죠. 인비저블 스피커는 자석과 코일은 있지만, 진동판이 없었던 것입니다. 대신 디스플레이를 둘러싼 플라스틱 캐비닛이 진동판 역할을 했습니다.
이 기술은 평면형 진동판을 이용했기 때문에 가능했습니다. 결국, 인비저블 스피커는 디스플레이를 둘러싼 플라스틱 캐비닛 자체를 진동판으로 하면, 스피커를 숨길 수 있다고 생각했던 것이 주효했던 것입니다.
LG디스플레이 – 패널에서 소리가 나는 크리스탈 사운드 OLED 선보여
이러한 TV 스피커가 기술혁신을 거듭해 이번 CES에서 LG디스플레이는 OLED 패널이 진동판 역할을 해서 소비자에게 직접 소리를 전달하는 크리스탈 사운드 OLED를 선보였습니다. 반사되는 간접 음향을 사용하는 일반 TV의 한계를 뛰어넘은 것입니다.
LG디스플레이의 이 기술은 TV에 내장된 별도의 스피커에서 나오는 사운드의 반사된 소리를 듣는 것이 아니라 OLED 화면에서 나오는 소리를 직접 듣는 것과 같은 효과를 소비자가 받게 됩니다. OLED가 자체적으로 빛을 내는 기술인데, 자체적인 소리를 발현하는 것으로 기술의 진화가 이뤄진 것입니다.
영화나 드라마의 주인공이 서로 대화를 하면, 주인공의 입에서 나오는 소리를 듣게 됩니다. 하늘에서 떨어지는 비가 땅에 닿는 소리 역시 실제 화면에서 땅에 부딪히는 위치에서 소리를 듣게 됩니다. OLED 대형 화면 그 자체가 스피커가 되는 것이죠. 소비자의 몰입감은 그만큼 높아지게 되는 것입니다.
또한, 일반적인 스피커는 음상이 화면 하단에 형성되고 음장이 좁지만, 크리스탈 사운드 OLED는 OLED 패널 전체가 진동판 역할을 하여 음상이 화면 중앙에 형성되고 음장이 화면 전체에 형성되어 넓은 강점이 있습니다.
앞서, TV에서 외장형 스피커는 음질이 좋지만 디자인적으로는 우수하지 못하고, 내장형 스피커는 음질은 좋지 않지만, 디자인 측면은 우수하다고 말씀드렸습니다. 외장형 스피커의 장점이 내장형 스피커의 단점이 되는 셈인데요. 크리스탈 사운드 OLED는 음질과 디자인 측면에서 모두 우수합니다. 외장형/내장형 스피커의 장점을 모두 확보한 것이죠.
LG디스플레이의 크리스탈 사운드 OLED 패널은 많은 고객사의 관심을 받고 있습니다. 크리스탈 사운드 패널을 사용하면 TV 주변에 위치한 기존 스피커를 제거해 디자인적인 감각을 극대화할 것으로 보입니다. 이 제품을 사용하는 소비자는 이전과는 비교할 수 없는 OLED의 시청각 경험을 하게 될 것으로 기대됩니다.
지금까지 디스플레이 화면이 곧 사운드 스피커인 크리스탈 사운드 OLED에 대해 살펴보았습니다. 혁신의 혁신을 거듭하는 LG디스플레이의 행보에 앞으로도 많은 관심을 부탁드립니다.
