일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2024.7.1

레이저와 AI로 음파를 고정밀도로 가시화
NTT, ‘소리의 디지털트윈’을 목표로

NTT가 빛의 계측과 AI(인공지능)를 조합해 음파를 가시화하는 기술을 개발했다. 음장(Sound Field) 내에 레이저광을 조사(照射)하고, 그 모습을 하이 스피드 카메라로 촬영한 결과를 AI로 처리한다. NTT에 따르면, 이와 같은 AI에 의한 데이터 처리는 ‘세계 최초’라고 한다. 마이크를 설치하지 않고 음파를 관측할 수 있기 때문에 음의 파동을 방해하지 않는다. 더 나아가 마이크의 설치 간격에 의존하던 소리의 공간 분해능을 1mm 이하까지 높일 수 있다. 이 기술은 지난 6월 24~26일에 개최된 NTT 커뮤니케이션과학기초연구소의 ‘오픈 하우스 2024’에서 공개되었다.

소리는 조밀파(粗密波)의 형태로 전달되며, 레이저광은 소리의 매질인 기체의 조밀에 따라 속도가 변화한다. 그 빛의 변화를 간섭계 등의 광학 기술로 검출해 하이 스피드 카메라로 촬영함으로써 음파를 포착할 수 있다. 하지만, 하이 스피드 카메라로 촬영하는 것만으로는 빛의 변화가 미세하다는 점, 촬상 소자로부터 노이즈가 발생한다는 점 등으로 인해 동영상의 품질이 낮아진다

그래서 NTT는 동영상에서 노이즈를 제거해 음파만을 가시화할 수 있는 심층학습 모델을 개발했다. 학습을 위한 트레이닝 화상을 물리 시뮬레이션으로 생성해 뉴럴 네트워크 학습을 실시. 또한 동영상을 주파수 별로 독립적으로 처리하는 알고리즘을 통해 고정밀도의 노이즈 제거를 실현했다.

NTT는 향후, 이 기술을 소음의 평가나 새로운 음향 디바이스 개발, 기존 기술의 고효율화 등에 활용하며, 미래에는 공간의 소리를 모두 디지털화하는 ‘소리의 디지털트윈’ 실현을 목표로 한다고 한다.

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