음성변조마스크

가상공간의 버튜버가 아바타를 통해 시각적 정체성을 재구성하듯, 현실 공간에서도 사용자의 원래 목소리를 숨기고 선택한 음성으로 대체할 수 있는 ‘현실형 보이스 아바타 마스크’를 구현하는 것을 목적으로 한다. 기존 음성 변조 프로그램은 온라인 통화나 녹음에서는 목소리를 바꿀 수 있지만, 대면 상황에서는 사용자의 실제 음성이 그대로 공기 중으로 전달된다는 한계가 있다. 이를 해결하기 위해 얼굴에 밀착되는 실리콘 씰과 3D 프린팅 미로형 공기 통로를 갖춘 전용 마스크를 설계하여 원음의 외부 누출을 약 20 dB 줄이는 것을 목표로 하였다. 미로 구조는 공기의 흐름은 유지하면서 음파의 직접 방사를 차단하고, 반복 반사와 공명 구조를 통해 음성 대역의 에너지를 감쇠하도록 설계한다. 동시에 마스크 내부의 INMP441 디지털 마이크가 사용자의 음성을 수집하고, ESP32-S3가 피치·포먼트·주파수 특성을 실시간 처리한 뒤 MAX98357A와 외부 스피커를 통해 보이스 아바타 음성으로 출력하도록 구성하였다. 이 작품의 핵심은 단순한 음성 변조 앱이 아니라, 물리적 감음과 디지털 음성 재구성을 하나의 착용형 장치에 결합했다는 점이다. 따라서 외부 청자는 감쇠된 원래 목소리보다 전자적으로 생성된 음성을 주로 듣게 되며, 사용자는 현실에서도 자신의 음성 정체성을 선택할 수 있다. 특정 타인의 목소리를 복제하는 대신 익명 음성, 캐릭터 음성 등 사전에 정의된 가상 음성을 제공하여 사칭 위험을 줄이고, 공연·코스프레·테마파크·오프라인 스트리밍·음성 프라이버시가 필요한 상황에 활용할 수 있다. 또한 기구 설계, 음향공학, 실시간 신호처리와 임베디드 시스템을 통합했다는 점에서 교육적·공학적 가치가 있다. 향후에는 미로형 덕트 내부에 기준 마이크, 제어 스피커, 오차 마이크로 구성된 능동 소음 제어를 추가하여 저주파 대역에서 5~10 dB의 추가 감쇠를 목표로 한다. 다만 이 수치는 후속 실험 목표이며, 현재 시제품의 실측 결과와 구분하여 제시한다.