• 최종편집 2022-05-20(금)
 

‘노이즈 캔슬링’은 비교적 쉽게 접할 수 있는 기술이 됐다. 애플의 에어팟, 삼성의 갤럭시 버즈 등 수많은 음향기기 회사들은 노이즈 캔슬링의 성능을 앞다투어 선보이며 이어폰, 헤드폰 시장에서 필수 경쟁력이 돼버렸다.    


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애플의 에어팟프로(왼쪽)와 갤럭시 버즈(사진출처=각사 홈페이지)

과연 노이즈 캔슬링은 무엇이며 소비자는 왜 이렇게 열광할까. 노이즈 캔슬링은 이어폰, 헤드폰 등을 통해 외부의 소음을 상쇄, 혹은 차단시키는 기술이다. 이 기술이 탑재된 이어폰을 끼는 순간 모든 것이 고요해지며 마치 세상에 혼자 남겨진 듯한 기분마저 든다. 


사실 노이즈 캔슬링의 원리는 단순하다. 공기의 파동으로 이루어져 있는 소리는, 서로 다른 파동이 만나 겹쳐지며 ‘간섭’이 발생한다. 서로 다른 소리가 겹쳐져 강해지는 소리는 ‘보강 간섭’, 반대로 약해지는 소리는 ‘상쇄 간섭’이라고 하며 ‘노이즈 캔슬링’은 ‘상쇄 간섭’을 이용한 기술인 것이다. 


즉, 이어폰에 장착된 마이크는 외부에서 들리는 소음(정위상)을 디지털 신호로 분석하고, 분석한 소음을 정반대의 소리(역위상)로 바꾸어 이어폰 내부의 스피커로 재생시킨다. 그 결과 ‘상쇄 간섭’ 효과로 인해 소음이 없어지거나(위상 캔슬) 줄어들게 된다. 

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간섭효과와 노이즈 캔슬링의 원리

‘상쇄 간섭’을 이용한 노이즈 캔슬링의 사례는 지금도 다양하다. 전투기와 같은 항공기의 시끄러운 엔진 소리부터 조종사를 보호한다거나, 노면의 마찰과 바람 소리 등으로부터 정숙한 자동차의 소음 저감, 심지어 아이돌 가수의 MR 제거에도 사용된다.


하지만 노이즈 캔슬링의 한계 또한 존재한다. 현대에 들어와 소음을 디지털 신호로 분석하여 처리하는 ‘DSP(디지털신호 프로세서)’의 발전이 비로소 이어폰에 적용되어 누구나 즐길 수 있는 기술이 되었지만, 그 처리 속도의 한계로 인해 ‘완전한 무음’이 구현되지 않는다. 


알려진 바에 따르면, 현재 노이즈 캔슬링 DSP는 약 1ms의 처리 속도로 노이즈 캔슬링을 만들어 낸다. 이는 1ms 보다 빠른 속도의 소리는 DSP가 처리하기 전에 귀에 도달하게 되어 노이즈 캔슬링의 효과가 떨어진다는 의미이며 시계 소리, 전화벨 소리와 같은 약 1kz 이상의 고음에 해당한다. 


최근에는 이러한 노이즈 캔슬링의 단점을 보완하는 다양한 연구가 활발하다. 물론 지금의 DSP 기술로도 버스, 지하철, 환풍기 등 비교적 느린 속도의 주파수를 갖고 있는 일상적인 소음들은 대부분 제거할 수 있지만, 하루빨리 ‘완전한 노이즈 프리’기술이 완성되어 ‘음악’과 ‘나’만이 존재하는 세상이 펼쳐지길 기대해 본다.


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글=오지헌 칼럼니스트 (STUDIO AM 대표)
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음악과 자신만 존재하는 기술 '노이즈 캔슬링'
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