소리는 어떻게 스피커나 이어폰으로 송출이 가능한가요?
안녕하세요!
일상생활에서 쉽게 볼 수 있는 스피커나 이어폰에서 소리가 어떤식으로 나오는건지 궁금합니다!
소리는 원래 전기신호인가요?
어떻게 사람이 들을 수 있는 주파수로 변환이 되는 걸까요?
안녕하세요. 과학전문가입니다.
소리는 진동에 의해서 발생합니다. 단순하게 역으로 생각해보면 일단 진동이 나면 소리도 발생한다는 뜻이지요. 예를들어 100Hz의 소리를 내려면 스피커는 그저 1초에 앞뒤로 100회만 움직이면 됩니다. 그럼 어떻게 하면 진동을 일으킬수 있을까? 전기신호를 물리적인 소리로 변환해주는 스피커에는 크게 두가지 방식이 있습니다.
전자석 변환 방식 (Electromagnetic Transduction)
스피커는 코일이 자석과 반응하면서 앞 뒤로 움직이고, 그 운동으로 인해 진동을 만들어 소리가 나는것입니다. 그래서 전자석 변환 방식을 무빙코일 방식이라고도 합니다. 신기한점은 이런 스피커의 원리가 마이크와 매우 흡사해서 스피커를 마이크로, 마이크를 스피커로 사용할수 있으며. 마이크는 소리를 받으면 그 음파의 압력에 의해 전기신호를 만드는것이고, 스피커는 거꾸로 전기 신호를 진동으로 만들어 소리를 내는거니깐 충분히 가능합니다
압전 변환 방식 (Piezoelectric Transduction)
압전은 전기적 에너지 변환이 가능한 특정 결정체 (Crystal) 에 압력을 가해서 전기를 만드는것입니다. 가령 라이터처럼 스위치를 눌렀을때 그 압력에 의해 전기 스파크가 튀어 불이 나오는 원리와 같습니다. 스피커는 이러한 압전 방식을 역으로 사용하는데, 결정체에 전류를 흘리면 결정체가 앞 뒤로 구부러지면서 진동을 합니다. 역시 그 진동이 소리로 발생됩니다.
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