"노이즈 캔슬링" 현상

살며 생각하며

"노이즈 캔슬링" 현상은 주로 오디오 기술에서 사용되는 개념으로, 주변 소음(노이즈)을 줄이거나 제거하는 기술적 방법을 말한다.

이는 특히 헤드폰, 이어폰, 마이크와 같은 음향기기에서 많이 사용된다. 노이즈 캔슬링은 능동적(액티브) 방식과 수동적(패시브) 방식으로 나뉜다.

첫째, 능동적 노이즈 캔슬링

이 기술은 음파 간섭 현상을 활용한다.

- 주변 소음을 감지하기 위해 마이크가 사용된다.

- 그 소음과 반대 위상의 음파(소음을 상쇄하는 음파)를 생성하여 두 음파가 서로 상쇄되게 만든다. 이 과정에서 소음이 줄어들거나 완전히 사라지게 된다.

예를 들면, 비행기 엔진 소음, 지하철 소음 등 저주파 소음을 효과적으로 줄이는 데 적합하다. 반면에, 고주파수 (예, 사람 목소리)에는 상대적으로 덜 효과적이다.

둘째, 수동적 노이즈 캔슬링

이는 물리적인 방법으로 소음을 차단하는 방식이다.

- 이어폰이나 헤드폰의 소재와 구조를 활용해 외부 소리를 차단한다.

- 두꺼운 이어 패드, 밀폐형 디자인 등이 수동적 소음 감소에 기여한다. 예를 들면, 귀를 덮는 오버이어 헤드폰의 쿠션이나, 귀에 꼭 맞는 인이어 이어폰 디자인이 있다.

셋째, 노이즈 캔슬링 기술이 적용되는 분야

- 오디오 기기 : 음악 감상, 통화 품질 향상

- 자동차 : 엔진 소음 및 도로 소음 감소

- 회의 시스템 : 주변 잡음을 줄이고 대화 품질 향상

- 의료기기 : MRI 같은 환경에서 소음 완화

'현상'으로 볼 때의 원리에 대해 생각해 보면,

- 노이즈 캔슬링은 물리적, 전자적 상쇄를 통해 작용하는 파동 간섭 현상으로 설명할 수 있다. 소음과 반대 위상의 소리를 만들어 음파의 합의 0에 가까워지도록 하는 원리를 사용하며, 이를 소리의 "파형 상쇄 원리"라고 한다.