노이즈캔슬링의 원리가 궁굼합니다

Question

안녕하세요 최근 에어팟 프로를 구매했는데, 그전에 에어팟2도 사용했고 갤럭시 버즈 플러스도 사용했었는데 이번에 프로를 사니까 성능차이가 어마어마 하더라구요... 진짜 밖의 소리가 아예 안들릴정도로 사라지던데

어떻게 그렇게 되는지 궁굼합니다.

Answer 1

안녕하세요.

노이즈 캔슬링은 초기의 기술은 항공용이나 레이싱 자동차 용으로 만들어졌는데 심각한 엔진과 바람소리를 제거하고 헤드폰에서 나오는 사람의 음성만 잘들리게 하는 기능인

데 이거에 대한 원리는 아주 단순하게 말씀 드리자면 외부 소음의 역 파장을 발생기켜서 외부 소음을 차단시킨다는 원리입니다.

Answer 2

소리는 물체의 진동에 의해 생긴 음파가 귀청을 울리어 귀에 들리는 것인데요. 소리는 물이나 공기가 진동하면서 에너지가 전달되는 파동으로, 눈에 보이진 않지만, 소리의 파동이 매질인 공기를 타고 귀 안에 있는 고막에 닿아 소리가 ‘들리는’ 것입니다. 노이즈 캔슬링 단순히 귀를 막아 소음을 차단하는 방식이 아닙니다. 파동의 형태로 전달되는 소리를 소음과 정반대의 파형을 지닌 음파를 만들어 제거하는 것입니다. 간단히 말해 +3의 진폭을 지닌 음파에는 -3 진폭의 음파를, 진폭이 -5인 음파에는 진폭 5의 음파를 대응시키면 두 음파가 합쳐져 진폭이 0인 상태가 이어지게 되는 것입니다. 이처럼 두 음파가 서로를 상쇄하는 과정을 상쇄간섭이라고 합니다.

노이즈캔슬링이 바로 상쇄간섭을 이용해서 주변 소음을 안 들리게 하는 것입니다.

Answer 3

미국의 음향기기 제조회사인 보스에서 만들었습니다.

1978 년 아마르 보스 박사는 8시간 동안 비행기를 타게 되었습니다. 이때, 비행기 소음이 너무 심해서 음악을 들을 수 없다는 것을 알게 됩니다. 이 비행동안 어떻게 하면 음악을 들을까? 고민했고, 간단한 해결 방법을 수학적으로 풉니다. 하지만 첫 번째 공개모델은 1986년에 나왔고, 비행기 조종사들에게 공급되었습니다. 그후 공군 조종사 우주비행사 장갑차 조종수등 특수목적용으로 쓰이게 됩니다. 2000년이 다 되어서 일반인을 위한 노이즈캔슬링 기능이 있는 헤드폰이 나오게 됩니다.

노이즈 캔슬링의 원리는 간단했지만 상용화하는데 까지는 엄청난 시간이 걸렸습니다.

노이즈 캔슬링 방법은 이렇습니다.

외부에 장착된 마이크로 외부 소리를 녹음합니다. 그리고 착용자의 귀로 녹음한 소리와 반대되는 위상의 소리를 재생합니다. 파동은 위상이 반대되는 파동을 만나면 상쇄되는 성질이 있습니다. 소리도 파동이므로 완전히 반대되는 위상의 소리를 재생할 수 있다면 상쇄할 수 있습니다.

정확하게 소음을 인지할 것, 정확하게 소음과 반대되는 위상의 파동을 생성할 것, 소음에 맞추어 생성한 파동을 정확한 타이밍에 재생할 것, 이 세가지가 이루어져야 노이즈캔슬링이 됩니다.

참고

http://qc.bose.co.kr/